drivers/net/wireless/ath/ath9k/calib.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2008-2011 Atheros Communications Inc.
   3  *
   4  * Permission to use, copy, modify, and/or distribute this software for any
   5  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
   6  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
   7  *
   8  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
   9  * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
  10  * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
  11  * ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
  12  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
  13  * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
  14  * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
  15  */
  16
  17 #include "hw.h"
  18 #include "hw-ops.h"
  19 #include <linux/export.h>
  20
  21 /* Common calibration code */
  22
  23
  24 static int16_t ath9k_hw_get_nf_hist_mid(int16_t *nfCalBuffer)
  25 {
  26         int16_t nfval;
  27         int16_t sort[ATH9K_NF_CAL_HIST_MAX];
  28         int i, j;
  29
  30         for (i = 0; i < ATH9K_NF_CAL_HIST_MAX; i++)
  31                 sort[i] = nfCalBuffer[i];
  32
  33         for (i = 0; i < ATH9K_NF_CAL_HIST_MAX - 1; i++) {
  34                 for (j = 1; j < ATH9K_NF_CAL_HIST_MAX - i; j++) {
  35                         if (sort[j] > sort[j - 1])
  36                                 swap(sort[j], sort[j - 1]);
  37                 }
  38         }
  39         nfval = sort[(ATH9K_NF_CAL_HIST_MAX - 1) >> 1];
  40
  41         return nfval;
  42 }
  43
  44 static struct ath_nf_limits *ath9k_hw_get_nf_limits(struct ath_hw *ah,
  45                                                     struct ath9k_channel *chan)
  46 {
  47         struct ath_nf_limits *limit;
  48
  49         if (!chan || IS_CHAN_2GHZ(chan))
  50                 limit = &ah->nf_2g;
  51         else
  52                 limit = &ah->nf_5g;
  53
  54         return limit;
  55 }
  56
  57 static s16 ath9k_hw_get_default_nf(struct ath_hw *ah,
  58                                    struct ath9k_channel *chan,
  59                                    int chain)
  60 {
  61         s16 calib_nf = ath9k_hw_get_nf_limits(ah, chan)->cal[chain];
  62
  63         if (calib_nf)
  64                 return calib_nf;
  65         else
  66                 return ath9k_hw_get_nf_limits(ah, chan)->nominal;
  67 }
  68
  69 s16 ath9k_hw_getchan_noise(struct ath_hw *ah, struct ath9k_channel *chan,
  70                            s16 nf)
  71 {
  72         s8 noise = ATH_DEFAULT_NOISE_FLOOR;
  73
  74         if (nf) {
  75                 s8 delta = nf - ATH9K_NF_CAL_NOISE_THRESH -
  76                            ath9k_hw_get_default_nf(ah, chan, 0);
  77                 if (delta > 0)
  78                         noise += delta;
  79         }
  80         return noise;
  81 }
  82 EXPORT_SYMBOL(ath9k_hw_getchan_noise);
  83
  84 static void ath9k_hw_update_nfcal_hist_buffer(struct ath_hw *ah,
  85                                               struct ath9k_hw_cal_data *cal,
  86                                               int16_t *nfarray)
  87 {
  88         struct ath_common *common = ath9k_hw_common(ah);
  89         struct ath_nf_limits *limit;
  90         struct ath9k_nfcal_hist *h;
  91         bool high_nf_mid = false;
  92         u8 chainmask = (ah->rxchainmask << 3) | ah->rxchainmask;
  93         int i;
  94
  95         h = cal->nfCalHist;
  96         limit = ath9k_hw_get_nf_limits(ah, ah->curchan);
  97
  98         for (i = 0; i < NUM_NF_READINGS; i++) {
  99                 if (!(chainmask & (1 << i)) ||
 100                     ((i >= AR5416_MAX_CHAINS) && !IS_CHAN_HT40(ah->curchan)))
 101                         continue;
 102
 103                 h[i].nfCalBuffer[h[i].currIndex] = nfarray[i];
 104
 105                 if (++h[i].currIndex >= ATH9K_NF_CAL_HIST_MAX)
 106                         h[i].currIndex = 0;
 107
 108                 if (h[i].invalidNFcount > 0) {
 109                         h[i].invalidNFcount--;
 110                         h[i].privNF = nfarray[i];
 111                 } else {
 112                         h[i].privNF =
 113                                 ath9k_hw_get_nf_hist_mid(h[i].nfCalBuffer);
 114                 }
 115
 116                 if (!h[i].privNF)
 117                         continue;
 118
 119                 if (h[i].privNF > limit->max) {
 120                         high_nf_mid = true;
 121
 122                         ath_dbg(common, CALIBRATE,
 123                                 "NFmid[%d] (%d) > MAX (%d), %s\n",
 124                                 i, h[i].privNF, limit->max,
 125                                 (test_bit(NFCAL_INTF, &cal->cal_flags) ?
 126                                  "not corrected (due to interference)" :
 127                                  "correcting to MAX"));
 128
 129                         /*
 130                          * Normally we limit the average noise floor by the
 131                          * hardware specific maximum here. However if we have
 132                          * encountered stuck beacons because of interference,
 133                          * we bypass this limit here in order to better deal
 134                          * with our environment.
 135                          */
 136                         if (!test_bit(NFCAL_INTF, &cal->cal_flags))
 137                                 h[i].privNF = limit->max;
 138                 }
 139         }
 140
 141         /*
 142          * If the noise floor seems normal for all chains, assume that
 143          * there is no significant interference in the environment anymore.
 144          * Re-enable the enforcement of the NF maximum again.
 145          */
 146         if (!high_nf_mid)
 147                 clear_bit(NFCAL_INTF, &cal->cal_flags);
 148 }
 149
 150 static bool ath9k_hw_get_nf_thresh(struct ath_hw *ah,
 151                                    enum nl80211_band band,
 152                                    int16_t *nft)
 153 {
 154         switch (band) {
 155         case NL80211_BAND_5GHZ:
 156                 *nft = (int8_t)ah->eep_ops->get_eeprom(ah, EEP_NFTHRESH_5);
 157                 break;
 158         case NL80211_BAND_2GHZ:
 159                 *nft = (int8_t)ah->eep_ops->get_eeprom(ah, EEP_NFTHRESH_2);
 160                 break;
 161         default:
 162                 BUG_ON(1);
 163                 return false;
 164         }
 165
 166         return true;
 167 }
 168
 169 void ath9k_hw_reset_calibration(struct ath_hw *ah,
 170                                 struct ath9k_cal_list *currCal)
 171 {
 172         int i;
 173
 174         ath9k_hw_setup_calibration(ah, currCal);
 175
 176         ah->cal_start_time = jiffies;
 177         currCal->calState = CAL_RUNNING;
 178
 179         for (i = 0; i < AR5416_MAX_CHAINS; i++) {
 180                 ah->meas0.sign[i] = 0;
 181                 ah->meas1.sign[i] = 0;
 182                 ah->meas2.sign[i] = 0;
 183                 ah->meas3.sign[i] = 0;
 184         }
 185
 186         ah->cal_samples = 0;
 187 }
 188
 189 /* This is done for the currently configured channel */
 190 bool ath9k_hw_reset_calvalid(struct ath_hw *ah)
 191 {
 192         struct ath_common *common = ath9k_hw_common(ah);
 193         struct ath9k_cal_list *currCal = ah->cal_list_curr;
 194
 195         if (!ah->caldata)
 196                 return true;
 197
 198         if (!AR_SREV_9100(ah) && !AR_SREV_9160_10_OR_LATER(ah))
 199                 return true;
 200
 201         if (currCal == NULL)
 202                 return true;
 203
 204         if (currCal->calState != CAL_DONE) {
 205                 ath_dbg(common, CALIBRATE, "Calibration state incorrect, %d\n",
 206                         currCal->calState);
 207                 return true;
 208         }
 209
 210         currCal = ah->cal_list;
 211         do {
 212                 ath_dbg(common, CALIBRATE, "Resetting Cal %d state for channel %u\n",
 213                         currCal->calData->calType,
 214                         ah->curchan->chan->center_freq);
 215
 216                 ah->caldata->CalValid &= ~currCal->calData->calType;
 217                 currCal->calState = CAL_WAITING;
 218
 219                 currCal = currCal->calNext;
 220         } while (currCal != ah->cal_list);
 221
 222         return false;
 223 }
 224 EXPORT_SYMBOL(ath9k_hw_reset_calvalid);
 225
 226 void ath9k_hw_start_nfcal(struct ath_hw *ah, bool update)
 227 {
 228         if (ah->caldata)
 229                 set_bit(NFCAL_PENDING, &ah->caldata->cal_flags);
 230
 231         REG_SET_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL(ah),
 232                     AR_PHY_AGC_CONTROL_ENABLE_NF);
 233
 234         if (update)
 235                 REG_CLR_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL(ah),
 236                     AR_PHY_AGC_CONTROL_NO_UPDATE_NF);
 237         else
 238                 REG_SET_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL(ah),
 239                     AR_PHY_AGC_CONTROL_NO_UPDATE_NF);
 240
 241         REG_SET_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL(ah), AR_PHY_AGC_CONTROL_NF);
 242 }
 243
 244 int ath9k_hw_loadnf(struct ath_hw *ah, struct ath9k_channel *chan)
 245 {
 246         struct ath9k_nfcal_hist *h = NULL;
 247         unsigned i, j;
 248         u8 chainmask = (ah->rxchainmask << 3) | ah->rxchainmask;
 249         struct ath_common *common = ath9k_hw_common(ah);
 250         s16 default_nf = ath9k_hw_get_nf_limits(ah, chan)->nominal;
 251         u32 bb_agc_ctl = REG_READ(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL(ah));
 252
 253         if (ah->caldata)
 254                 h = ah->caldata->nfCalHist;
 255
 256         ENABLE_REG_RMW_BUFFER(ah);
 257         for (i = 0; i < NUM_NF_READINGS; i++) {
 258                 if (chainmask & (1 << i)) {
 259                         s16 nfval;
 260
 261                         if ((i >= AR5416_MAX_CHAINS) && !IS_CHAN_HT40(chan))
 262                                 continue;
 263
 264                         if (ah->nf_override)
 265                                 nfval = ah->nf_override;
 266                         else if (h)
 267                                 nfval = h[i].privNF;
 268                         else {
 269                                 /* Try to get calibrated noise floor value */
 270                                 nfval =
 271                                     ath9k_hw_get_nf_limits(ah, chan)->cal[i];
 272                                 if (nfval > -60 || nfval < -127)
 273                                         nfval = default_nf;
 274                         }
 275
 276                         REG_RMW(ah, ah->nf_regs[i],
 277                                 (((u32) nfval << 1) & 0x1ff), 0x1ff);
 278                 }
 279         }
 280
 281         /*
 282          * stop NF cal if ongoing to ensure NF load completes immediately
 283          * (or after end rx/tx frame if ongoing)
 284          */
 285         if (bb_agc_ctl & AR_PHY_AGC_CONTROL_NF) {
 286                 REG_CLR_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL(ah), AR_PHY_AGC_CONTROL_NF);
 287                 REG_RMW_BUFFER_FLUSH(ah);
 288                 ENABLE_REG_RMW_BUFFER(ah);
 289         }
 290
 291         /*
 292          * Load software filtered NF value into baseband internal minCCApwr
 293          * variable.
 294          */
 295         REG_CLR_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL(ah),
 296                     AR_PHY_AGC_CONTROL_ENABLE_NF);
 297         REG_CLR_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL(ah),
 298                     AR_PHY_AGC_CONTROL_NO_UPDATE_NF);
 299         REG_SET_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL(ah), AR_PHY_AGC_CONTROL_NF);
 300         REG_RMW_BUFFER_FLUSH(ah);
 301
 302         /*
 303          * Wait for load to complete, should be fast, a few 10s of us.
 304          * The max delay was changed from an original 250us to 22.2 msec.
 305          * This would increase timeout to the longest possible frame
 306          * (11n max length 22.1 msec)
 307          */
 308         for (j = 0; j < 22200; j++) {
 309                 if ((REG_READ(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL(ah)) &
 310                               AR_PHY_AGC_CONTROL_NF) == 0)
 311                         break;
 312                 udelay(10);
 313         }
 314
 315         /*
 316          * Restart NF so it can continue.
 317          */
 318         if (bb_agc_ctl & AR_PHY_AGC_CONTROL_NF) {
 319                 ENABLE_REG_RMW_BUFFER(ah);
 320                 if (bb_agc_ctl & AR_PHY_AGC_CONTROL_ENABLE_NF)
 321                         REG_SET_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL(ah),
 322                                     AR_PHY_AGC_CONTROL_ENABLE_NF);
 323                 if (bb_agc_ctl & AR_PHY_AGC_CONTROL_NO_UPDATE_NF)
 324                         REG_SET_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL(ah),
 325                                     AR_PHY_AGC_CONTROL_NO_UPDATE_NF);
 326                 REG_SET_BIT(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL(ah), AR_PHY_AGC_CONTROL_NF);
 327                 REG_RMW_BUFFER_FLUSH(ah);
 328         }
 329
 330         /*
 331          * We timed out waiting for the noisefloor to load, probably due to an
 332          * in-progress rx. Simply return here and allow the load plenty of time
 333          * to complete before the next calibration interval.  We need to avoid
 334          * trying to load -50 (which happens below) while the previous load is
 335          * still in progress as this can cause rx deafness. Instead by returning
 336          * here, the baseband nf cal will just be capped by our present
 337          * noisefloor until the next calibration timer.
 338          */
 339         if (j == 22200) {
 340                 ath_dbg(common, ANY,
 341                         "Timeout while waiting for nf to load: AR_PHY_AGC_CONTROL=0x%x\n",
 342                         REG_READ(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL(ah)));
 343                 return -ETIMEDOUT;
 344         }
 345
 346         /*
 347          * Restore maxCCAPower register parameter again so that we're not capped
 348          * by the median we just loaded.  This will be initial (and max) value
 349          * of next noise floor calibration the baseband does.
 350          */
 351         ENABLE_REG_RMW_BUFFER(ah);
 352         for (i = 0; i < NUM_NF_READINGS; i++) {
 353                 if (chainmask & (1 << i)) {
 354                         if ((i >= AR5416_MAX_CHAINS) && !IS_CHAN_HT40(chan))
 355                                 continue;
 356
 357                         REG_RMW(ah, ah->nf_regs[i],
 358                                         (((u32) (-50) << 1) & 0x1ff), 0x1ff);
 359                 }
 360         }
 361         REG_RMW_BUFFER_FLUSH(ah);
 362
 363         return 0;
 364 }
 365 EXPORT_SYMBOL(ath9k_hw_loadnf);
 366
 367
 368 static void ath9k_hw_nf_sanitize(struct ath_hw *ah, s16 *nf)
 369 {
 370         struct ath_common *common = ath9k_hw_common(ah);
 371         struct ath_nf_limits *limit;
 372         int i;
 373
 374         if (IS_CHAN_2GHZ(ah->curchan))
 375                 limit = &ah->nf_2g;
 376         else
 377                 limit = &ah->nf_5g;
 378
 379         for (i = 0; i < NUM_NF_READINGS; i++) {
 380                 if (!nf[i])
 381                         continue;
 382
 383                 ath_dbg(common, CALIBRATE,
 384                         "NF calibrated [%s] [chain %d] is %d\n",
 385                         (i >= 3 ? "ext" : "ctl"), i % 3, nf[i]);
 386
 387                 if (nf[i] > limit->max) {
 388                         ath_dbg(common, CALIBRATE,
 389                                 "NF[%d] (%d) > MAX (%d), correcting to MAX\n",
 390                                 i, nf[i], limit->max);
 391                         nf[i] = limit->max;
 392                 } else if (nf[i] < limit->min) {
 393                         ath_dbg(common, CALIBRATE,
 394                                 "NF[%d] (%d) < MIN (%d), correcting to NOM\n",
 395                                 i, nf[i], limit->min);
 396                         nf[i] = limit->nominal;
 397                 }
 398         }
 399 }
 400
 401 bool ath9k_hw_getnf(struct ath_hw *ah, struct ath9k_channel *chan)
 402 {
 403         struct ath_common *common = ath9k_hw_common(ah);
 404         int16_t nf, nfThresh;
 405         int16_t nfarray[NUM_NF_READINGS] = { 0 };
 406         struct ath9k_nfcal_hist *h;
 407         struct ieee80211_channel *c = chan->chan;
 408         struct ath9k_hw_cal_data *caldata = ah->caldata;
 409
 410         if (REG_READ(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL(ah)) & AR_PHY_AGC_CONTROL_NF) {
 411                 ath_dbg(common, CALIBRATE,
 412                         "NF did not complete in calibration window\n");
 413                 return false;
 414         }
 415
 416         ath9k_hw_do_getnf(ah, nfarray);
 417         ath9k_hw_nf_sanitize(ah, nfarray);
 418         nf = nfarray[0];
 419         if (ath9k_hw_get_nf_thresh(ah, c->band, &nfThresh)
 420             && nf > nfThresh) {
 421                 ath_dbg(common, CALIBRATE,
 422                         "noise floor failed detected; detected %d, threshold %d\n",
 423                         nf, nfThresh);
 424         }
 425
 426         if (!caldata) {
 427                 chan->noisefloor = nf;
 428                 return false;
 429         }
 430
 431         h = caldata->nfCalHist;
 432         clear_bit(NFCAL_PENDING, &caldata->cal_flags);
 433         ath9k_hw_update_nfcal_hist_buffer(ah, caldata, nfarray);
 434         chan->noisefloor = h[0].privNF;
 435         ah->noise = ath9k_hw_getchan_noise(ah, chan, chan->noisefloor);
 436         return true;
 437 }
 438 EXPORT_SYMBOL(ath9k_hw_getnf);
 439
 440 void ath9k_init_nfcal_hist_buffer(struct ath_hw *ah,
 441                                   struct ath9k_channel *chan)
 442 {
 443         struct ath9k_nfcal_hist *h;
 444         int i, j, k = 0;
 445
 446         ah->caldata->channel = chan->channel;
 447         ah->caldata->channelFlags = chan->channelFlags;
 448         h = ah->caldata->nfCalHist;
 449         for (i = 0; i < NUM_NF_READINGS; i++) {
 450                 h[i].currIndex = 0;
 451                 h[i].privNF = ath9k_hw_get_default_nf(ah, chan, k);
 452                 h[i].invalidNFcount = AR_PHY_CCA_FILTERWINDOW_LENGTH;
 453                 for (j = 0; j < ATH9K_NF_CAL_HIST_MAX; j++)
 454                         h[i].nfCalBuffer[j] = h[i].privNF;
 455                 if (++k >= AR5416_MAX_CHAINS)
 456                         k = 0;
 457         }
 458 }
 459
 460
 461 void ath9k_hw_bstuck_nfcal(struct ath_hw *ah)
 462 {
 463         struct ath9k_hw_cal_data *caldata = ah->caldata;
 464
 465         if (unlikely(!caldata))
 466                 return;
 467
 468         /*
 469          * If beacons are stuck, the most likely cause is interference.
 470          * Triggering a noise floor calibration at this point helps the
 471          * hardware adapt to a noisy environment much faster.
 472          * To ensure that we recover from stuck beacons quickly, let
 473          * the baseband update the internal NF value itself, similar to
 474          * what is being done after a full reset.
 475          */
 476         if (!test_bit(NFCAL_PENDING, &caldata->cal_flags))
 477                 ath9k_hw_start_nfcal(ah, true);
 478         else if (!(REG_READ(ah, AR_PHY_AGC_CONTROL(ah)) & AR_PHY_AGC_CONTROL_NF))
 479                 ath9k_hw_getnf(ah, ah->curchan);
 480
 481         set_bit(NFCAL_INTF, &caldata->cal_flags);
 482 }
 483 EXPORT_SYMBOL(ath9k_hw_bstuck_nfcal);
 484