Pull thermal into release branch
[linux-drm-fsl-dcu.git] / Documentation / powerpc / booting-without-of.txt
1            Booting the Linux/ppc kernel without Open Firmware
2            --------------------------------------------------
3
4
5 (c) 2005 Benjamin Herrenschmidt <benh at kernel.crashing.org>,
6     IBM Corp.
7 (c) 2005 Becky Bruce <becky.bruce at freescale.com>,
8     Freescale Semiconductor, FSL SOC and 32-bit additions
9 (c) 2006 MontaVista Software, Inc.
10     Flash chip node definition
11
12    May 18, 2005: Rev 0.1 - Initial draft, no chapter III yet.
13
14    May 19, 2005: Rev 0.2 - Add chapter III and bits & pieces here or
15                            clarifies the fact that a lot of things are
16                            optional, the kernel only requires a very
17                            small device tree, though it is encouraged
18                            to provide an as complete one as possible.
19
20    May 24, 2005: Rev 0.3 - Precise that DT block has to be in RAM
21                          - Misc fixes
22                          - Define version 3 and new format version 16
23                            for the DT block (version 16 needs kernel
24                            patches, will be fwd separately).
25                            String block now has a size, and full path
26                            is replaced by unit name for more
27                            compactness.
28                            linux,phandle is made optional, only nodes
29                            that are referenced by other nodes need it.
30                            "name" property is now automatically
31                            deduced from the unit name
32
33    June 1, 2005: Rev 0.4 - Correct confusion between OF_DT_END and
34                            OF_DT_END_NODE in structure definition.
35                          - Change version 16 format to always align
36                            property data to 4 bytes. Since tokens are
37                            already aligned, that means no specific
38                            required alignment between property size
39                            and property data. The old style variable
40                            alignment would make it impossible to do
41                            "simple" insertion of properties using
42                            memmove (thanks Milton for
43                            noticing). Updated kernel patch as well
44                          - Correct a few more alignment constraints
45                          - Add a chapter about the device-tree
46                            compiler and the textural representation of
47                            the tree that can be "compiled" by dtc.
48
49    November 21, 2005: Rev 0.5
50                          - Additions/generalizations for 32-bit
51                          - Changed to reflect the new arch/powerpc
52                            structure
53                          - Added chapter VI
54
55
56  ToDo:
57         - Add some definitions of interrupt tree (simple/complex)
58         - Add some definitions for PCI host bridges
59         - Add some common address format examples
60         - Add definitions for standard properties and "compatible"
61           names for cells that are not already defined by the existing
62           OF spec.
63         - Compare FSL SOC use of PCI to standard and make sure no new
64           node definition required.
65         - Add more information about node definitions for SOC devices
66           that currently have no standard, like the FSL CPM.
67
68
69 I - Introduction
70 ================
71
72 During the recent development of the Linux/ppc64 kernel, and more
73 specifically, the addition of new platform types outside of the old
74 IBM pSeries/iSeries pair, it was decided to enforce some strict rules
75 regarding the kernel entry and bootloader <-> kernel interfaces, in
76 order to avoid the degeneration that had become the ppc32 kernel entry
77 point and the way a new platform should be added to the kernel. The
78 legacy iSeries platform breaks those rules as it predates this scheme,
79 but no new board support will be accepted in the main tree that
80 doesn't follows them properly.  In addition, since the advent of the
81 arch/powerpc merged architecture for ppc32 and ppc64, new 32-bit
82 platforms and 32-bit platforms which move into arch/powerpc will be
83 required to use these rules as well.
84
85 The main requirement that will be defined in more detail below is
86 the presence of a device-tree whose format is defined after Open
87 Firmware specification. However, in order to make life easier
88 to embedded board vendors, the kernel doesn't require the device-tree
89 to represent every device in the system and only requires some nodes
90 and properties to be present. This will be described in detail in
91 section III, but, for example, the kernel does not require you to
92 create a node for every PCI device in the system. It is a requirement
93 to have a node for PCI host bridges in order to provide interrupt
94 routing informations and memory/IO ranges, among others. It is also
95 recommended to define nodes for on chip devices and other busses that
96 don't specifically fit in an existing OF specification. This creates a
97 great flexibility in the way the kernel can then probe those and match
98 drivers to device, without having to hard code all sorts of tables. It
99 also makes it more flexible for board vendors to do minor hardware
100 upgrades without significantly impacting the kernel code or cluttering
101 it with special cases.
102
103
104 1) Entry point for arch/powerpc
105 -------------------------------
106
107    There is one and one single entry point to the kernel, at the start
108    of the kernel image. That entry point supports two calling
109    conventions:
110
111         a) Boot from Open Firmware. If your firmware is compatible
112         with Open Firmware (IEEE 1275) or provides an OF compatible
113         client interface API (support for "interpret" callback of
114         forth words isn't required), you can enter the kernel with:
115
116               r5 : OF callback pointer as defined by IEEE 1275
117               bindings to powerpc. Only the 32-bit client interface
118               is currently supported
119
120               r3, r4 : address & length of an initrd if any or 0
121
122               The MMU is either on or off; the kernel will run the
123               trampoline located in arch/powerpc/kernel/prom_init.c to
124               extract the device-tree and other information from open
125               firmware and build a flattened device-tree as described
126               in b). prom_init() will then re-enter the kernel using
127               the second method. This trampoline code runs in the
128               context of the firmware, which is supposed to handle all
129               exceptions during that time.
130
131         b) Direct entry with a flattened device-tree block. This entry
132         point is called by a) after the OF trampoline and can also be
133         called directly by a bootloader that does not support the Open
134         Firmware client interface. It is also used by "kexec" to
135         implement "hot" booting of a new kernel from a previous
136         running one. This method is what I will describe in more
137         details in this document, as method a) is simply standard Open
138         Firmware, and thus should be implemented according to the
139         various standard documents defining it and its binding to the
140         PowerPC platform. The entry point definition then becomes:
141
142                 r3 : physical pointer to the device-tree block
143                 (defined in chapter II) in RAM
144
145                 r4 : physical pointer to the kernel itself. This is
146                 used by the assembly code to properly disable the MMU
147                 in case you are entering the kernel with MMU enabled
148                 and a non-1:1 mapping.
149
150                 r5 : NULL (as to differentiate with method a)
151
152         Note about SMP entry: Either your firmware puts your other
153         CPUs in some sleep loop or spin loop in ROM where you can get
154         them out via a soft reset or some other means, in which case
155         you don't need to care, or you'll have to enter the kernel
156         with all CPUs. The way to do that with method b) will be
157         described in a later revision of this document.
158
159
160 2) Board support
161 ----------------
162
163 64-bit kernels:
164
165    Board supports (platforms) are not exclusive config options. An
166    arbitrary set of board supports can be built in a single kernel
167    image. The kernel will "know" what set of functions to use for a
168    given platform based on the content of the device-tree. Thus, you
169    should:
170
171         a) add your platform support as a _boolean_ option in
172         arch/powerpc/Kconfig, following the example of PPC_PSERIES,
173         PPC_PMAC and PPC_MAPLE. The later is probably a good
174         example of a board support to start from.
175
176         b) create your main platform file as
177         "arch/powerpc/platforms/myplatform/myboard_setup.c" and add it
178         to the Makefile under the condition of your CONFIG_
179         option. This file will define a structure of type "ppc_md"
180         containing the various callbacks that the generic code will
181         use to get to your platform specific code
182
183         c) Add a reference to your "ppc_md" structure in the
184         "machines" table in arch/powerpc/kernel/setup_64.c if you are
185         a 64-bit platform.
186
187         d) request and get assigned a platform number (see PLATFORM_*
188         constants in include/asm-powerpc/processor.h
189
190 32-bit embedded kernels:
191
192   Currently, board support is essentially an exclusive config option.
193   The kernel is configured for a single platform.  Part of the reason
194   for this is to keep kernels on embedded systems small and efficient;
195   part of this is due to the fact the code is already that way. In the
196   future, a kernel may support multiple platforms, but only if the
197   platforms feature the same core architecture.  A single kernel build
198   cannot support both configurations with Book E and configurations
199   with classic Powerpc architectures.
200
201   32-bit embedded platforms that are moved into arch/powerpc using a
202   flattened device tree should adopt the merged tree practice of
203   setting ppc_md up dynamically, even though the kernel is currently
204   built with support for only a single platform at a time.  This allows
205   unification of the setup code, and will make it easier to go to a
206   multiple-platform-support model in the future.
207
208 NOTE: I believe the above will be true once Ben's done with the merge
209 of the boot sequences.... someone speak up if this is wrong!
210
211   To add a 32-bit embedded platform support, follow the instructions
212   for 64-bit platforms above, with the exception that the Kconfig
213   option should be set up such that the kernel builds exclusively for
214   the platform selected.  The processor type for the platform should
215   enable another config option to select the specific board
216   supported.
217
218 NOTE: If Ben doesn't merge the setup files, may need to change this to
219 point to setup_32.c
220
221
222    I will describe later the boot process and various callbacks that
223    your platform should implement.
224
225
226 II - The DT block format
227 ========================
228
229
230 This chapter defines the actual format of the flattened device-tree
231 passed to the kernel. The actual content of it and kernel requirements
232 are described later. You can find example of code manipulating that
233 format in various places, including arch/powerpc/kernel/prom_init.c
234 which will generate a flattened device-tree from the Open Firmware
235 representation, or the fs2dt utility which is part of the kexec tools
236 which will generate one from a filesystem representation. It is
237 expected that a bootloader like uboot provides a bit more support,
238 that will be discussed later as well.
239
240 Note: The block has to be in main memory. It has to be accessible in
241 both real mode and virtual mode with no mapping other than main
242 memory. If you are writing a simple flash bootloader, it should copy
243 the block to RAM before passing it to the kernel.
244
245
246 1) Header
247 ---------
248
249    The kernel is entered with r3 pointing to an area of memory that is
250    roughly described in include/asm-powerpc/prom.h by the structure
251    boot_param_header:
252
253 struct boot_param_header {
254         u32     magic;                  /* magic word OF_DT_HEADER */
255         u32     totalsize;              /* total size of DT block */
256         u32     off_dt_struct;          /* offset to structure */
257         u32     off_dt_strings;         /* offset to strings */
258         u32     off_mem_rsvmap;         /* offset to memory reserve map
259                                            */
260         u32     version;                /* format version */
261         u32     last_comp_version;      /* last compatible version */
262
263         /* version 2 fields below */
264         u32     boot_cpuid_phys;        /* Which physical CPU id we're
265                                            booting on */
266         /* version 3 fields below */
267         u32     size_dt_strings;        /* size of the strings block */
268
269         /* version 17 fields below */
270         u32     size_dt_struct;         /* size of the DT structure block */
271 };
272
273    Along with the constants:
274
275 /* Definitions used by the flattened device tree */
276 #define OF_DT_HEADER            0xd00dfeed      /* 4: version,
277                                                    4: total size */
278 #define OF_DT_BEGIN_NODE        0x1             /* Start node: full name
279                                                    */
280 #define OF_DT_END_NODE          0x2             /* End node */
281 #define OF_DT_PROP              0x3             /* Property: name off,
282                                                    size, content */
283 #define OF_DT_END               0x9
284
285    All values in this header are in big endian format, the various
286    fields in this header are defined more precisely below. All
287    "offset" values are in bytes from the start of the header; that is
288    from the value of r3.
289
290    - magic
291
292      This is a magic value that "marks" the beginning of the
293      device-tree block header. It contains the value 0xd00dfeed and is
294      defined by the constant OF_DT_HEADER
295
296    - totalsize
297
298      This is the total size of the DT block including the header. The
299      "DT" block should enclose all data structures defined in this
300      chapter (who are pointed to by offsets in this header). That is,
301      the device-tree structure, strings, and the memory reserve map.
302
303    - off_dt_struct
304
305      This is an offset from the beginning of the header to the start
306      of the "structure" part the device tree. (see 2) device tree)
307
308    - off_dt_strings
309
310      This is an offset from the beginning of the header to the start
311      of the "strings" part of the device-tree
312
313    - off_mem_rsvmap
314
315      This is an offset from the beginning of the header to the start
316      of the reserved memory map. This map is a list of pairs of 64-
317      bit integers. Each pair is a physical address and a size. The
318      list is terminated by an entry of size 0. This map provides the
319      kernel with a list of physical memory areas that are "reserved"
320      and thus not to be used for memory allocations, especially during
321      early initialization. The kernel needs to allocate memory during
322      boot for things like un-flattening the device-tree, allocating an
323      MMU hash table, etc... Those allocations must be done in such a
324      way to avoid overriding critical things like, on Open Firmware
325      capable machines, the RTAS instance, or on some pSeries, the TCE
326      tables used for the iommu. Typically, the reserve map should
327      contain _at least_ this DT block itself (header,total_size). If
328      you are passing an initrd to the kernel, you should reserve it as
329      well. You do not need to reserve the kernel image itself. The map
330      should be 64-bit aligned.
331
332    - version
333
334      This is the version of this structure. Version 1 stops
335      here. Version 2 adds an additional field boot_cpuid_phys.
336      Version 3 adds the size of the strings block, allowing the kernel
337      to reallocate it easily at boot and free up the unused flattened
338      structure after expansion. Version 16 introduces a new more
339      "compact" format for the tree itself that is however not backward
340      compatible. Version 17 adds an additional field, size_dt_struct,
341      allowing it to be reallocated or moved more easily (this is
342      particularly useful for bootloaders which need to make
343      adjustments to a device tree based on probed information). You
344      should always generate a structure of the highest version defined
345      at the time of your implementation. Currently that is version 17,
346      unless you explicitly aim at being backward compatible.
347
348    - last_comp_version
349
350      Last compatible version. This indicates down to what version of
351      the DT block you are backward compatible. For example, version 2
352      is backward compatible with version 1 (that is, a kernel build
353      for version 1 will be able to boot with a version 2 format). You
354      should put a 1 in this field if you generate a device tree of
355      version 1 to 3, or 16 if you generate a tree of version 16 or 17
356      using the new unit name format.
357
358    - boot_cpuid_phys
359
360      This field only exist on version 2 headers. It indicate which
361      physical CPU ID is calling the kernel entry point. This is used,
362      among others, by kexec. If you are on an SMP system, this value
363      should match the content of the "reg" property of the CPU node in
364      the device-tree corresponding to the CPU calling the kernel entry
365      point (see further chapters for more informations on the required
366      device-tree contents)
367
368    - size_dt_strings
369
370      This field only exists on version 3 and later headers.  It
371      gives the size of the "strings" section of the device tree (which
372      starts at the offset given by off_dt_strings).
373
374    - size_dt_struct
375
376      This field only exists on version 17 and later headers.  It gives
377      the size of the "structure" section of the device tree (which
378      starts at the offset given by off_dt_struct).
379
380    So the typical layout of a DT block (though the various parts don't
381    need to be in that order) looks like this (addresses go from top to
382    bottom):
383
384
385              ------------------------------
386        r3 -> |  struct boot_param_header  |
387              ------------------------------
388              |      (alignment gap) (*)   |
389              ------------------------------
390              |      memory reserve map    |
391              ------------------------------
392              |      (alignment gap)       |
393              ------------------------------
394              |                            |
395              |    device-tree structure   |
396              |                            |
397              ------------------------------
398              |      (alignment gap)       |
399              ------------------------------
400              |                            |
401              |     device-tree strings    |
402              |                            |
403       -----> ------------------------------
404       |
405       |
406       --- (r3 + totalsize)
407
408   (*) The alignment gaps are not necessarily present; their presence
409       and size are dependent on the various alignment requirements of
410       the individual data blocks.
411
412
413 2) Device tree generalities
414 ---------------------------
415
416 This device-tree itself is separated in two different blocks, a
417 structure block and a strings block. Both need to be aligned to a 4
418 byte boundary.
419
420 First, let's quickly describe the device-tree concept before detailing
421 the storage format. This chapter does _not_ describe the detail of the
422 required types of nodes & properties for the kernel, this is done
423 later in chapter III.
424
425 The device-tree layout is strongly inherited from the definition of
426 the Open Firmware IEEE 1275 device-tree. It's basically a tree of
427 nodes, each node having two or more named properties. A property can
428 have a value or not.
429
430 It is a tree, so each node has one and only one parent except for the
431 root node who has no parent.
432
433 A node has 2 names. The actual node name is generally contained in a
434 property of type "name" in the node property list whose value is a
435 zero terminated string and is mandatory for version 1 to 3 of the
436 format definition (as it is in Open Firmware). Version 16 makes it
437 optional as it can generate it from the unit name defined below.
438
439 There is also a "unit name" that is used to differentiate nodes with
440 the same name at the same level, it is usually made of the node
441 names, the "@" sign, and a "unit address", which definition is
442 specific to the bus type the node sits on.
443
444 The unit name doesn't exist as a property per-se but is included in
445 the device-tree structure. It is typically used to represent "path" in
446 the device-tree. More details about the actual format of these will be
447 below.
448
449 The kernel powerpc generic code does not make any formal use of the
450 unit address (though some board support code may do) so the only real
451 requirement here for the unit address is to ensure uniqueness of
452 the node unit name at a given level of the tree. Nodes with no notion
453 of address and no possible sibling of the same name (like /memory or
454 /cpus) may omit the unit address in the context of this specification,
455 or use the "@0" default unit address. The unit name is used to define
456 a node "full path", which is the concatenation of all parent node
457 unit names separated with "/".
458
459 The root node doesn't have a defined name, and isn't required to have
460 a name property either if you are using version 3 or earlier of the
461 format. It also has no unit address (no @ symbol followed by a unit
462 address). The root node unit name is thus an empty string. The full
463 path to the root node is "/".
464
465 Every node which actually represents an actual device (that is, a node
466 which isn't only a virtual "container" for more nodes, like "/cpus"
467 is) is also required to have a "device_type" property indicating the
468 type of node .
469
470 Finally, every node that can be referenced from a property in another
471 node is required to have a "linux,phandle" property. Real open
472 firmware implementations provide a unique "phandle" value for every
473 node that the "prom_init()" trampoline code turns into
474 "linux,phandle" properties. However, this is made optional if the
475 flattened device tree is used directly. An example of a node
476 referencing another node via "phandle" is when laying out the
477 interrupt tree which will be described in a further version of this
478 document.
479
480 This "linux, phandle" property is a 32-bit value that uniquely
481 identifies a node. You are free to use whatever values or system of
482 values, internal pointers, or whatever to generate these, the only
483 requirement is that every node for which you provide that property has
484 a unique value for it.
485
486 Here is an example of a simple device-tree. In this example, an "o"
487 designates a node followed by the node unit name. Properties are
488 presented with their name followed by their content. "content"
489 represents an ASCII string (zero terminated) value, while <content>
490 represents a 32-bit hexadecimal value. The various nodes in this
491 example will be discussed in a later chapter. At this point, it is
492 only meant to give you a idea of what a device-tree looks like. I have
493 purposefully kept the "name" and "linux,phandle" properties which
494 aren't necessary in order to give you a better idea of what the tree
495 looks like in practice.
496
497   / o device-tree
498       |- name = "device-tree"
499       |- model = "MyBoardName"
500       |- compatible = "MyBoardFamilyName"
501       |- #address-cells = <2>
502       |- #size-cells = <2>
503       |- linux,phandle = <0>
504       |
505       o cpus
506       | | - name = "cpus"
507       | | - linux,phandle = <1>
508       | | - #address-cells = <1>
509       | | - #size-cells = <0>
510       | |
511       | o PowerPC,970@0
512       |   |- name = "PowerPC,970"
513       |   |- device_type = "cpu"
514       |   |- reg = <0>
515       |   |- clock-frequency = <5f5e1000>
516       |   |- 64-bit
517       |   |- linux,phandle = <2>
518       |
519       o memory@0
520       | |- name = "memory"
521       | |- device_type = "memory"
522       | |- reg = <00000000 00000000 00000000 20000000>
523       | |- linux,phandle = <3>
524       |
525       o chosen
526         |- name = "chosen"
527         |- bootargs = "root=/dev/sda2"
528         |- linux,phandle = <4>
529
530 This tree is almost a minimal tree. It pretty much contains the
531 minimal set of required nodes and properties to boot a linux kernel;
532 that is, some basic model informations at the root, the CPUs, and the
533 physical memory layout.  It also includes misc information passed
534 through /chosen, like in this example, the platform type (mandatory)
535 and the kernel command line arguments (optional).
536
537 The /cpus/PowerPC,970@0/64-bit property is an example of a
538 property without a value. All other properties have a value. The
539 significance of the #address-cells and #size-cells properties will be
540 explained in chapter IV which defines precisely the required nodes and
541 properties and their content.
542
543
544 3) Device tree "structure" block
545
546 The structure of the device tree is a linearized tree structure. The
547 "OF_DT_BEGIN_NODE" token starts a new node, and the "OF_DT_END_NODE"
548 ends that node definition. Child nodes are simply defined before
549 "OF_DT_END_NODE" (that is nodes within the node). A 'token' is a 32
550 bit value. The tree has to be "finished" with a OF_DT_END token
551
552 Here's the basic structure of a single node:
553
554      * token OF_DT_BEGIN_NODE (that is 0x00000001)
555      * for version 1 to 3, this is the node full path as a zero
556        terminated string, starting with "/". For version 16 and later,
557        this is the node unit name only (or an empty string for the
558        root node)
559      * [align gap to next 4 bytes boundary]
560      * for each property:
561         * token OF_DT_PROP (that is 0x00000003)
562         * 32-bit value of property value size in bytes (or 0 if no
563           value)
564         * 32-bit value of offset in string block of property name
565         * property value data if any
566         * [align gap to next 4 bytes boundary]
567      * [child nodes if any]
568      * token OF_DT_END_NODE (that is 0x00000002)
569
570 So the node content can be summarized as a start token, a full path,
571 a list of properties, a list of child nodes, and an end token. Every
572 child node is a full node structure itself as defined above.
573
574 4) Device tree "strings" block
575
576 In order to save space, property names, which are generally redundant,
577 are stored separately in the "strings" block. This block is simply the
578 whole bunch of zero terminated strings for all property names
579 concatenated together. The device-tree property definitions in the
580 structure block will contain offset values from the beginning of the
581 strings block.
582
583
584 III - Required content of the device tree
585 =========================================
586
587 WARNING: All "linux,*" properties defined in this document apply only
588 to a flattened device-tree. If your platform uses a real
589 implementation of Open Firmware or an implementation compatible with
590 the Open Firmware client interface, those properties will be created
591 by the trampoline code in the kernel's prom_init() file. For example,
592 that's where you'll have to add code to detect your board model and
593 set the platform number. However, when using the flattened device-tree
594 entry point, there is no prom_init() pass, and thus you have to
595 provide those properties yourself.
596
597
598 1) Note about cells and address representation
599 ----------------------------------------------
600
601 The general rule is documented in the various Open Firmware
602 documentations. If you choose to describe a bus with the device-tree
603 and there exist an OF bus binding, then you should follow the
604 specification. However, the kernel does not require every single
605 device or bus to be described by the device tree.
606
607 In general, the format of an address for a device is defined by the
608 parent bus type, based on the #address-cells and #size-cells
609 property. In the absence of such a property, the parent's parent
610 values are used, etc... The kernel requires the root node to have
611 those properties defining addresses format for devices directly mapped
612 on the processor bus.
613
614 Those 2 properties define 'cells' for representing an address and a
615 size. A "cell" is a 32-bit number. For example, if both contain 2
616 like the example tree given above, then an address and a size are both
617 composed of 2 cells, and each is a 64-bit number (cells are
618 concatenated and expected to be in big endian format). Another example
619 is the way Apple firmware defines them, with 2 cells for an address
620 and one cell for a size.  Most 32-bit implementations should define
621 #address-cells and #size-cells to 1, which represents a 32-bit value.
622 Some 32-bit processors allow for physical addresses greater than 32
623 bits; these processors should define #address-cells as 2.
624
625 "reg" properties are always a tuple of the type "address size" where
626 the number of cells of address and size is specified by the bus
627 #address-cells and #size-cells. When a bus supports various address
628 spaces and other flags relative to a given address allocation (like
629 prefetchable, etc...) those flags are usually added to the top level
630 bits of the physical address. For example, a PCI physical address is
631 made of 3 cells, the bottom two containing the actual address itself
632 while the top cell contains address space indication, flags, and pci
633 bus & device numbers.
634
635 For busses that support dynamic allocation, it's the accepted practice
636 to then not provide the address in "reg" (keep it 0) though while
637 providing a flag indicating the address is dynamically allocated, and
638 then, to provide a separate "assigned-addresses" property that
639 contains the fully allocated addresses. See the PCI OF bindings for
640 details.
641
642 In general, a simple bus with no address space bits and no dynamic
643 allocation is preferred if it reflects your hardware, as the existing
644 kernel address parsing functions will work out of the box. If you
645 define a bus type with a more complex address format, including things
646 like address space bits, you'll have to add a bus translator to the
647 prom_parse.c file of the recent kernels for your bus type.
648
649 The "reg" property only defines addresses and sizes (if #size-cells
650 is non-0) within a given bus. In order to translate addresses upward
651 (that is into parent bus addresses, and possibly into CPU physical
652 addresses), all busses must contain a "ranges" property. If the
653 "ranges" property is missing at a given level, it's assumed that
654 translation isn't possible. The format of the "ranges" property for a
655 bus is a list of:
656
657         bus address, parent bus address, size
658
659 "bus address" is in the format of the bus this bus node is defining,
660 that is, for a PCI bridge, it would be a PCI address. Thus, (bus
661 address, size) defines a range of addresses for child devices. "parent
662 bus address" is in the format of the parent bus of this bus. For
663 example, for a PCI host controller, that would be a CPU address. For a
664 PCI<->ISA bridge, that would be a PCI address. It defines the base
665 address in the parent bus where the beginning of that range is mapped.
666
667 For a new 64-bit powerpc board, I recommend either the 2/2 format or
668 Apple's 2/1 format which is slightly more compact since sizes usually
669 fit in a single 32-bit word.   New 32-bit powerpc boards should use a
670 1/1 format, unless the processor supports physical addresses greater
671 than 32-bits, in which case a 2/1 format is recommended.
672
673
674 2) Note about "compatible" properties
675 -------------------------------------
676
677 These properties are optional, but recommended in devices and the root
678 node. The format of a "compatible" property is a list of concatenated
679 zero terminated strings. They allow a device to express its
680 compatibility with a family of similar devices, in some cases,
681 allowing a single driver to match against several devices regardless
682 of their actual names.
683
684 3) Note about "name" properties
685 -------------------------------
686
687 While earlier users of Open Firmware like OldWorld macintoshes tended
688 to use the actual device name for the "name" property, it's nowadays
689 considered a good practice to use a name that is closer to the device
690 class (often equal to device_type). For example, nowadays, ethernet
691 controllers are named "ethernet", an additional "model" property
692 defining precisely the chip type/model, and "compatible" property
693 defining the family in case a single driver can driver more than one
694 of these chips. However, the kernel doesn't generally put any
695 restriction on the "name" property; it is simply considered good
696 practice to follow the standard and its evolutions as closely as
697 possible.
698
699 Note also that the new format version 16 makes the "name" property
700 optional. If it's absent for a node, then the node's unit name is then
701 used to reconstruct the name. That is, the part of the unit name
702 before the "@" sign is used (or the entire unit name if no "@" sign
703 is present).
704
705 4) Note about node and property names and character set
706 -------------------------------------------------------
707
708 While open firmware provides more flexible usage of 8859-1, this
709 specification enforces more strict rules. Nodes and properties should
710 be comprised only of ASCII characters 'a' to 'z', '0' to
711 '9', ',', '.', '_', '+', '#', '?', and '-'. Node names additionally
712 allow uppercase characters 'A' to 'Z' (property names should be
713 lowercase. The fact that vendors like Apple don't respect this rule is
714 irrelevant here). Additionally, node and property names should always
715 begin with a character in the range 'a' to 'z' (or 'A' to 'Z' for node
716 names).
717
718 The maximum number of characters for both nodes and property names
719 is 31. In the case of node names, this is only the leftmost part of
720 a unit name (the pure "name" property), it doesn't include the unit
721 address which can extend beyond that limit.
722
723
724 5) Required nodes and properties
725 --------------------------------
726   These are all that are currently required. However, it is strongly
727   recommended that you expose PCI host bridges as documented in the
728   PCI binding to open firmware, and your interrupt tree as documented
729   in OF interrupt tree specification.
730
731   a) The root node
732
733   The root node requires some properties to be present:
734
735     - model : this is your board name/model
736     - #address-cells : address representation for "root" devices
737     - #size-cells: the size representation for "root" devices
738     - device_type : This property shouldn't be necessary. However, if
739       you decide to create a device_type for your root node, make sure it
740       is _not_ "chrp" unless your platform is a pSeries or PAPR compliant
741       one for 64-bit, or a CHRP-type machine for 32-bit as this will
742       matched by the kernel this way.
743
744   Additionally, some recommended properties are:
745
746     - compatible : the board "family" generally finds its way here,
747       for example, if you have 2 board models with a similar layout,
748       that typically get driven by the same platform code in the
749       kernel, you would use a different "model" property but put a
750       value in "compatible". The kernel doesn't directly use that
751       value but it is generally useful.
752
753   The root node is also generally where you add additional properties
754   specific to your board like the serial number if any, that sort of
755   thing. It is recommended that if you add any "custom" property whose
756   name may clash with standard defined ones, you prefix them with your
757   vendor name and a comma.
758
759   b) The /cpus node
760
761   This node is the parent of all individual CPU nodes. It doesn't
762   have any specific requirements, though it's generally good practice
763   to have at least:
764
765                #address-cells = <00000001>
766                #size-cells    = <00000000>
767
768   This defines that the "address" for a CPU is a single cell, and has
769   no meaningful size. This is not necessary but the kernel will assume
770   that format when reading the "reg" properties of a CPU node, see
771   below
772
773   c) The /cpus/* nodes
774
775   So under /cpus, you are supposed to create a node for every CPU on
776   the machine. There is no specific restriction on the name of the
777   CPU, though It's common practice to call it PowerPC,<name>. For
778   example, Apple uses PowerPC,G5 while IBM uses PowerPC,970FX.
779
780   Required properties:
781
782     - device_type : has to be "cpu"
783     - reg : This is the physical CPU number, it's a single 32-bit cell
784       and is also used as-is as the unit number for constructing the
785       unit name in the full path. For example, with 2 CPUs, you would
786       have the full path:
787         /cpus/PowerPC,970FX@0
788         /cpus/PowerPC,970FX@1
789       (unit addresses do not require leading zeroes)
790     - d-cache-line-size : one cell, L1 data cache line size in bytes
791     - i-cache-line-size : one cell, L1 instruction cache line size in
792       bytes
793     - d-cache-size : one cell, size of L1 data cache in bytes
794     - i-cache-size : one cell, size of L1 instruction cache in bytes
795
796   Recommended properties:
797
798     - timebase-frequency : a cell indicating the frequency of the
799       timebase in Hz. This is not directly used by the generic code,
800       but you are welcome to copy/paste the pSeries code for setting
801       the kernel timebase/decrementer calibration based on this
802       value.
803     - clock-frequency : a cell indicating the CPU core clock frequency
804       in Hz. A new property will be defined for 64-bit values, but if
805       your frequency is < 4Ghz, one cell is enough. Here as well as
806       for the above, the common code doesn't use that property, but
807       you are welcome to re-use the pSeries or Maple one. A future
808       kernel version might provide a common function for this.
809
810   You are welcome to add any property you find relevant to your board,
811   like some information about the mechanism used to soft-reset the
812   CPUs. For example, Apple puts the GPIO number for CPU soft reset
813   lines in there as a "soft-reset" property since they start secondary
814   CPUs by soft-resetting them.
815
816
817   d) the /memory node(s)
818
819   To define the physical memory layout of your board, you should
820   create one or more memory node(s). You can either create a single
821   node with all memory ranges in its reg property, or you can create
822   several nodes, as you wish. The unit address (@ part) used for the
823   full path is the address of the first range of memory defined by a
824   given node. If you use a single memory node, this will typically be
825   @0.
826
827   Required properties:
828
829     - device_type : has to be "memory"
830     - reg : This property contains all the physical memory ranges of
831       your board. It's a list of addresses/sizes concatenated
832       together, with the number of cells of each defined by the
833       #address-cells and #size-cells of the root node. For example,
834       with both of these properties being 2 like in the example given
835       earlier, a 970 based machine with 6Gb of RAM could typically
836       have a "reg" property here that looks like:
837
838       00000000 00000000 00000000 80000000
839       00000001 00000000 00000001 00000000
840
841       That is a range starting at 0 of 0x80000000 bytes and a range
842       starting at 0x100000000 and of 0x100000000 bytes. You can see
843       that there is no memory covering the IO hole between 2Gb and
844       4Gb. Some vendors prefer splitting those ranges into smaller
845       segments, but the kernel doesn't care.
846
847   e) The /chosen node
848
849   This node is a bit "special". Normally, that's where open firmware
850   puts some variable environment information, like the arguments, or
851   the default input/output devices.
852
853   This specification makes a few of these mandatory, but also defines
854   some linux-specific properties that would be normally constructed by
855   the prom_init() trampoline when booting with an OF client interface,
856   but that you have to provide yourself when using the flattened format.
857
858   Recommended properties:
859
860     - bootargs : This zero-terminated string is passed as the kernel
861       command line
862     - linux,stdout-path : This is the full path to your standard
863       console device if any. Typically, if you have serial devices on
864       your board, you may want to put the full path to the one set as
865       the default console in the firmware here, for the kernel to pick
866       it up as its own default console. If you look at the function
867       set_preferred_console() in arch/ppc64/kernel/setup.c, you'll see
868       that the kernel tries to find out the default console and has
869       knowledge of various types like 8250 serial ports. You may want
870       to extend this function to add your own.
871
872   Note that u-boot creates and fills in the chosen node for platforms
873   that use it.
874
875   (Note: a practice that is now obsolete was to include a property
876   under /chosen called interrupt-controller which had a phandle value
877   that pointed to the main interrupt controller)
878
879   f) the /soc<SOCname> node
880
881   This node is used to represent a system-on-a-chip (SOC) and must be
882   present if the processor is a SOC. The top-level soc node contains
883   information that is global to all devices on the SOC. The node name
884   should contain a unit address for the SOC, which is the base address
885   of the memory-mapped register set for the SOC. The name of an soc
886   node should start with "soc", and the remainder of the name should
887   represent the part number for the soc.  For example, the MPC8540's
888   soc node would be called "soc8540".
889
890   Required properties:
891
892     - device_type : Should be "soc"
893     - ranges : Should be defined as specified in 1) to describe the
894       translation of SOC addresses for memory mapped SOC registers.
895     - bus-frequency: Contains the bus frequency for the SOC node.
896       Typically, the value of this field is filled in by the boot
897       loader. 
898
899
900   Recommended properties:
901
902     - reg : This property defines the address and size of the
903       memory-mapped registers that are used for the SOC node itself.
904       It does not include the child device registers - these will be
905       defined inside each child node.  The address specified in the
906       "reg" property should match the unit address of the SOC node.
907     - #address-cells : Address representation for "soc" devices.  The
908       format of this field may vary depending on whether or not the
909       device registers are memory mapped.  For memory mapped
910       registers, this field represents the number of cells needed to
911       represent the address of the registers.  For SOCs that do not
912       use MMIO, a special address format should be defined that
913       contains enough cells to represent the required information.
914       See 1) above for more details on defining #address-cells.
915     - #size-cells : Size representation for "soc" devices
916     - #interrupt-cells : Defines the width of cells used to represent
917        interrupts.  Typically this value is <2>, which includes a
918        32-bit number that represents the interrupt number, and a
919        32-bit number that represents the interrupt sense and level.
920        This field is only needed if the SOC contains an interrupt
921        controller.
922
923   The SOC node may contain child nodes for each SOC device that the
924   platform uses.  Nodes should not be created for devices which exist
925   on the SOC but are not used by a particular platform. See chapter VI
926   for more information on how to specify devices that are part of a SOC.
927
928   Example SOC node for the MPC8540:
929
930         soc8540@e0000000 {
931                 #address-cells = <1>;
932                 #size-cells = <1>;
933                 #interrupt-cells = <2>;
934                 device_type = "soc";
935                 ranges = <00000000 e0000000 00100000>
936                 reg = <e0000000 00003000>;
937                 bus-frequency = <0>;
938         }
939
940
941
942 IV - "dtc", the device tree compiler
943 ====================================
944
945
946 dtc source code can be found at
947 <http://ozlabs.org/~dgibson/dtc/dtc.tar.gz>
948
949 WARNING: This version is still in early development stage; the
950 resulting device-tree "blobs" have not yet been validated with the
951 kernel. The current generated bloc lacks a useful reserve map (it will
952 be fixed to generate an empty one, it's up to the bootloader to fill
953 it up) among others. The error handling needs work, bugs are lurking,
954 etc...
955
956 dtc basically takes a device-tree in a given format and outputs a
957 device-tree in another format. The currently supported formats are:
958
959   Input formats:
960   -------------
961
962      - "dtb": "blob" format, that is a flattened device-tree block
963        with
964         header all in a binary blob.
965      - "dts": "source" format. This is a text file containing a
966        "source" for a device-tree. The format is defined later in this
967         chapter.
968      - "fs" format. This is a representation equivalent to the
969         output of /proc/device-tree, that is nodes are directories and
970         properties are files
971
972  Output formats:
973  ---------------
974
975      - "dtb": "blob" format
976      - "dts": "source" format
977      - "asm": assembly language file. This is a file that can be
978        sourced by gas to generate a device-tree "blob". That file can
979        then simply be added to your Makefile. Additionally, the
980        assembly file exports some symbols that can be used.
981
982
983 The syntax of the dtc tool is
984
985     dtc [-I <input-format>] [-O <output-format>]
986         [-o output-filename] [-V output_version] input_filename
987
988
989 The "output_version" defines what version of the "blob" format will be
990 generated. Supported versions are 1,2,3 and 16. The default is
991 currently version 3 but that may change in the future to version 16.
992
993 Additionally, dtc performs various sanity checks on the tree, like the
994 uniqueness of linux, phandle properties, validity of strings, etc...
995
996 The format of the .dts "source" file is "C" like, supports C and C++
997 style comments.
998
999 / {
1000 }
1001
1002 The above is the "device-tree" definition. It's the only statement
1003 supported currently at the toplevel.
1004
1005 / {
1006   property1 = "string_value";   /* define a property containing a 0
1007                                  * terminated string
1008                                  */
1009
1010   property2 = <1234abcd>;       /* define a property containing a
1011                                  * numerical 32-bit value (hexadecimal)
1012                                  */
1013
1014   property3 = <12345678 12345678 deadbeef>;
1015                                 /* define a property containing 3
1016                                  * numerical 32-bit values (cells) in
1017                                  * hexadecimal
1018                                  */
1019   property4 = [0a 0b 0c 0d de ea ad be ef];
1020                                 /* define a property whose content is
1021                                  * an arbitrary array of bytes
1022                                  */
1023
1024   childnode@addresss {  /* define a child node named "childnode"
1025                                  * whose unit name is "childnode at
1026                                  * address"
1027                                  */
1028
1029     childprop = "hello\n";      /* define a property "childprop" of
1030                                  * childnode (in this case, a string)
1031                                  */
1032   };
1033 };
1034
1035 Nodes can contain other nodes etc... thus defining the hierarchical
1036 structure of the tree.
1037
1038 Strings support common escape sequences from C: "\n", "\t", "\r",
1039 "\(octal value)", "\x(hex value)".
1040
1041 It is also suggested that you pipe your source file through cpp (gcc
1042 preprocessor) so you can use #include's, #define for constants, etc...
1043
1044 Finally, various options are planned but not yet implemented, like
1045 automatic generation of phandles, labels (exported to the asm file so
1046 you can point to a property content and change it easily from whatever
1047 you link the device-tree with), label or path instead of numeric value
1048 in some cells to "point" to a node (replaced by a phandle at compile
1049 time), export of reserve map address to the asm file, ability to
1050 specify reserve map content at compile time, etc...
1051
1052 We may provide a .h include file with common definitions of that
1053 proves useful for some properties (like building PCI properties or
1054 interrupt maps) though it may be better to add a notion of struct
1055 definitions to the compiler...
1056
1057
1058 V - Recommendations for a bootloader
1059 ====================================
1060
1061
1062 Here are some various ideas/recommendations that have been proposed
1063 while all this has been defined and implemented.
1064
1065   - The bootloader may want to be able to use the device-tree itself
1066     and may want to manipulate it (to add/edit some properties,
1067     like physical memory size or kernel arguments). At this point, 2
1068     choices can be made. Either the bootloader works directly on the
1069     flattened format, or the bootloader has its own internal tree
1070     representation with pointers (similar to the kernel one) and
1071     re-flattens the tree when booting the kernel. The former is a bit
1072     more difficult to edit/modify, the later requires probably a bit
1073     more code to handle the tree structure. Note that the structure
1074     format has been designed so it's relatively easy to "insert"
1075     properties or nodes or delete them by just memmoving things
1076     around. It contains no internal offsets or pointers for this
1077     purpose.
1078
1079   - An example of code for iterating nodes & retrieving properties
1080     directly from the flattened tree format can be found in the kernel
1081     file arch/ppc64/kernel/prom.c, look at scan_flat_dt() function,
1082     its usage in early_init_devtree(), and the corresponding various
1083     early_init_dt_scan_*() callbacks. That code can be re-used in a
1084     GPL bootloader, and as the author of that code, I would be happy
1085     to discuss possible free licensing to any vendor who wishes to
1086     integrate all or part of this code into a non-GPL bootloader.
1087
1088
1089
1090 VI - System-on-a-chip devices and nodes
1091 =======================================
1092
1093 Many companies are now starting to develop system-on-a-chip
1094 processors, where the processor core (CPU) and many peripheral devices
1095 exist on a single piece of silicon.  For these SOCs, an SOC node
1096 should be used that defines child nodes for the devices that make
1097 up the SOC. While platforms are not required to use this model in
1098 order to boot the kernel, it is highly encouraged that all SOC
1099 implementations define as complete a flat-device-tree as possible to
1100 describe the devices on the SOC.  This will allow for the
1101 genericization of much of the kernel code.
1102
1103
1104 1) Defining child nodes of an SOC
1105 ---------------------------------
1106
1107 Each device that is part of an SOC may have its own node entry inside
1108 the SOC node.  For each device that is included in the SOC, the unit
1109 address property represents the address offset for this device's
1110 memory-mapped registers in the parent's address space.  The parent's
1111 address space is defined by the "ranges" property in the top-level soc
1112 node. The "reg" property for each node that exists directly under the
1113 SOC node should contain the address mapping from the child address space
1114 to the parent SOC address space and the size of the device's
1115 memory-mapped register file.
1116
1117 For many devices that may exist inside an SOC, there are predefined
1118 specifications for the format of the device tree node.  All SOC child
1119 nodes should follow these specifications, except where noted in this
1120 document.
1121
1122 See appendix A for an example partial SOC node definition for the
1123 MPC8540.
1124
1125
1126 2) Representing devices without a current OF specification
1127 ----------------------------------------------------------
1128
1129 Currently, there are many devices on SOCs that do not have a standard
1130 representation pre-defined as part of the open firmware
1131 specifications, mainly because the boards that contain these SOCs are
1132 not currently booted using open firmware.   This section contains
1133 descriptions for the SOC devices for which new nodes have been
1134 defined; this list will expand as more and more SOC-containing
1135 platforms are moved over to use the flattened-device-tree model.
1136
1137   a) MDIO IO device
1138
1139   The MDIO is a bus to which the PHY devices are connected.  For each
1140   device that exists on this bus, a child node should be created.  See
1141   the definition of the PHY node below for an example of how to define
1142   a PHY.
1143
1144   Required properties:
1145     - reg : Offset and length of the register set for the device
1146     - device_type : Should be "mdio"
1147     - compatible : Should define the compatible device type for the
1148       mdio.  Currently, this is most likely to be "gianfar"
1149
1150   Example:
1151
1152         mdio@24520 {
1153                 reg = <24520 20>;
1154                 device_type = "mdio"; 
1155                 compatible = "gianfar";
1156
1157                 ethernet-phy@0 {
1158                         ......
1159                 };
1160         };
1161
1162
1163   b) Gianfar-compatible ethernet nodes
1164
1165   Required properties:
1166
1167     - device_type : Should be "network"
1168     - model : Model of the device.  Can be "TSEC", "eTSEC", or "FEC"
1169     - compatible : Should be "gianfar"
1170     - reg : Offset and length of the register set for the device
1171     - mac-address : List of bytes representing the ethernet address of
1172       this controller
1173     - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1174       field that represents an encoding of the sense and level
1175       information for the interrupt.  This should be encoded based on
1176       the information in section 2) depending on the type of interrupt
1177       controller you have.
1178     - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1179       services interrupts for this device.
1180     - phy-handle : The phandle for the PHY connected to this ethernet
1181       controller.
1182
1183   Recommended properties:
1184
1185     - linux,network-index : This is the intended "index" of this
1186       network device.  This is used by the bootwrapper to interpret
1187       MAC addresses passed by the firmware when no information other
1188       than indices is available to associate an address with a device.
1189
1190   Example:
1191
1192         ethernet@24000 {
1193                 #size-cells = <0>;
1194                 device_type = "network";
1195                 model = "TSEC";
1196                 compatible = "gianfar";
1197                 reg = <24000 1000>;
1198                 mac-address = [ 00 E0 0C 00 73 00 ];
1199                 interrupts = <d 3 e 3 12 3>;
1200                 interrupt-parent = <40000>;
1201                 phy-handle = <2452000>
1202         };
1203
1204
1205
1206    c) PHY nodes
1207
1208    Required properties:
1209
1210     - device_type : Should be "ethernet-phy"
1211     - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1212       field that represents an encoding of the sense and level
1213       information for the interrupt.  This should be encoded based on
1214       the information in section 2) depending on the type of interrupt
1215       controller you have.
1216     - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1217       services interrupts for this device.
1218     - reg : The ID number for the phy, usually a small integer
1219     - linux,phandle :  phandle for this node; likely referenced by an
1220       ethernet controller node.
1221
1222
1223    Example:
1224
1225         ethernet-phy@0 {
1226                 linux,phandle = <2452000>
1227                 interrupt-parent = <40000>;
1228                 interrupts = <35 1>;
1229                 reg = <0>;
1230                 device_type = "ethernet-phy";
1231         };
1232
1233
1234    d) Interrupt controllers
1235
1236    Some SOC devices contain interrupt controllers that are different
1237    from the standard Open PIC specification.  The SOC device nodes for
1238    these types of controllers should be specified just like a standard
1239    OpenPIC controller.  Sense and level information should be encoded
1240    as specified in section 2) of this chapter for each device that
1241    specifies an interrupt.
1242
1243    Example :
1244
1245         pic@40000 {
1246                 linux,phandle = <40000>;
1247                 clock-frequency = <0>;
1248                 interrupt-controller;
1249                 #address-cells = <0>;
1250                 reg = <40000 40000>;
1251                 built-in;
1252                 compatible = "chrp,open-pic";
1253                 device_type = "open-pic";
1254                 big-endian;
1255         };
1256
1257
1258    e) I2C
1259
1260    Required properties :
1261
1262     - device_type : Should be "i2c"
1263     - reg : Offset and length of the register set for the device
1264
1265    Recommended properties :
1266
1267     - compatible : Should be "fsl-i2c" for parts compatible with
1268       Freescale I2C specifications.
1269     - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1270       field that represents an encoding of the sense and level
1271       information for the interrupt.  This should be encoded based on
1272       the information in section 2) depending on the type of interrupt
1273       controller you have.
1274     - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1275       services interrupts for this device.
1276     - dfsrr : boolean; if defined, indicates that this I2C device has
1277       a digital filter sampling rate register
1278     - fsl5200-clocking : boolean; if defined, indicated that this device
1279       uses the FSL 5200 clocking mechanism.
1280
1281    Example :
1282
1283         i2c@3000 {
1284                 interrupt-parent = <40000>;
1285                 interrupts = <1b 3>;
1286                 reg = <3000 18>;
1287                 device_type = "i2c";
1288                 compatible  = "fsl-i2c";
1289                 dfsrr;
1290         };
1291
1292
1293    f) Freescale SOC USB controllers
1294
1295    The device node for a USB controller that is part of a Freescale
1296    SOC is as described in the document "Open Firmware Recommended
1297    Practice : Universal Serial Bus" with the following modifications
1298    and additions :  
1299
1300    Required properties :
1301     - compatible : Should be "fsl-usb2-mph" for multi port host USB
1302       controllers, or "fsl-usb2-dr" for dual role USB controllers
1303     - phy_type : For multi port host USB controllers, should be one of
1304       "ulpi", or "serial". For dual role USB controllers, should be
1305       one of "ulpi", "utmi", "utmi_wide", or "serial".
1306     - reg : Offset and length of the register set for the device
1307     - port0 : boolean; if defined, indicates port0 is connected for
1308       fsl-usb2-mph compatible controllers.  Either this property or
1309       "port1" (or both) must be defined for "fsl-usb2-mph" compatible 
1310       controllers.
1311     - port1 : boolean; if defined, indicates port1 is connected for
1312       fsl-usb2-mph compatible controllers.  Either this property or
1313       "port0" (or both) must be defined for "fsl-usb2-mph" compatible 
1314       controllers.
1315     - dr_mode : indicates the working mode for "fsl-usb2-dr" compatible
1316       controllers.  Can be "host", "peripheral", or "otg".  Default to
1317       "host" if not defined for backward compatibility.
1318
1319    Recommended properties :
1320     - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1321       field that represents an encoding of the sense and level
1322       information for the interrupt.  This should be encoded based on
1323       the information in section 2) depending on the type of interrupt
1324       controller you have.
1325     - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1326       services interrupts for this device.
1327
1328    Example multi port host USB controller device node :
1329         usb@22000 {
1330                 device_type = "usb";
1331                 compatible = "fsl-usb2-mph";
1332                 reg = <22000 1000>;
1333                 #address-cells = <1>;
1334                 #size-cells = <0>;
1335                 interrupt-parent = <700>;
1336                 interrupts = <27 1>;
1337                 phy_type = "ulpi";
1338                 port0;
1339                 port1;
1340         };
1341
1342    Example dual role USB controller device node :
1343         usb@23000 {
1344                 device_type = "usb";
1345                 compatible = "fsl-usb2-dr";
1346                 reg = <23000 1000>;
1347                 #address-cells = <1>;
1348                 #size-cells = <0>;
1349                 interrupt-parent = <700>;
1350                 interrupts = <26 1>;
1351                 dr_mode = "otg";
1352                 phy = "ulpi";
1353         };
1354
1355
1356    g) Freescale SOC SEC Security Engines
1357
1358    Required properties:
1359
1360     - device_type : Should be "crypto"
1361     - model : Model of the device.  Should be "SEC1" or "SEC2"
1362     - compatible : Should be "talitos"
1363     - reg : Offset and length of the register set for the device
1364     - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1365       field that represents an encoding of the sense and level
1366       information for the interrupt.  This should be encoded based on
1367       the information in section 2) depending on the type of interrupt
1368       controller you have.
1369     - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1370       services interrupts for this device.
1371     - num-channels : An integer representing the number of channels
1372       available.
1373     - channel-fifo-len : An integer representing the number of
1374       descriptor pointers each channel fetch fifo can hold.
1375     - exec-units-mask : The bitmask representing what execution units
1376       (EUs) are available. It's a single 32-bit cell. EU information
1377       should be encoded following the SEC's Descriptor Header Dword
1378       EU_SEL0 field documentation, i.e. as follows:
1379
1380         bit 0 = reserved - should be 0
1381         bit 1 = set if SEC has the ARC4 EU (AFEU)
1382         bit 2 = set if SEC has the DES/3DES EU (DEU)
1383         bit 3 = set if SEC has the message digest EU (MDEU)
1384         bit 4 = set if SEC has the random number generator EU (RNG)
1385         bit 5 = set if SEC has the public key EU (PKEU)
1386         bit 6 = set if SEC has the AES EU (AESU)
1387         bit 7 = set if SEC has the Kasumi EU (KEU)
1388
1389       bits 8 through 31 are reserved for future SEC EUs.
1390
1391     - descriptor-types-mask : The bitmask representing what descriptors
1392       are available. It's a single 32-bit cell. Descriptor type
1393       information should be encoded following the SEC's Descriptor
1394       Header Dword DESC_TYPE field documentation, i.e. as follows:
1395
1396         bit 0  = set if SEC supports the aesu_ctr_nonsnoop desc. type
1397         bit 1  = set if SEC supports the ipsec_esp descriptor type
1398         bit 2  = set if SEC supports the common_nonsnoop desc. type
1399         bit 3  = set if SEC supports the 802.11i AES ccmp desc. type
1400         bit 4  = set if SEC supports the hmac_snoop_no_afeu desc. type
1401         bit 5  = set if SEC supports the srtp descriptor type
1402         bit 6  = set if SEC supports the non_hmac_snoop_no_afeu desc.type
1403         bit 7  = set if SEC supports the pkeu_assemble descriptor type
1404         bit 8  = set if SEC supports the aesu_key_expand_output desc.type
1405         bit 9  = set if SEC supports the pkeu_ptmul descriptor type
1406         bit 10 = set if SEC supports the common_nonsnoop_afeu desc. type
1407         bit 11 = set if SEC supports the pkeu_ptadd_dbl descriptor type
1408
1409       ..and so on and so forth.
1410
1411    Example:
1412
1413        /* MPC8548E */
1414        crypto@30000 {
1415                device_type = "crypto";
1416                model = "SEC2";
1417                compatible = "talitos";
1418                reg = <30000 10000>;
1419                interrupts = <1d 3>;
1420                interrupt-parent = <40000>;
1421                num-channels = <4>;
1422                channel-fifo-len = <18>;
1423                exec-units-mask = <000000fe>;
1424                descriptor-types-mask = <012b0ebf>;
1425        };
1426
1427    h) Board Control and Status (BCSR)
1428
1429    Required properties:
1430
1431     - device_type : Should be "board-control"
1432     - reg : Offset and length of the register set for the device
1433
1434     Example:
1435
1436         bcsr@f8000000 {
1437                 device_type = "board-control";
1438                 reg = <f8000000 8000>;
1439         };
1440
1441    i) Freescale QUICC Engine module (QE)
1442    This represents qe module that is installed on PowerQUICC II Pro.
1443    Hopefully it will merge backward compatibility with CPM/CPM2.
1444    Basically, it is a bus of devices, that could act more or less
1445    as a complete entity (UCC, USB etc ). All of them should be siblings on
1446    the "root" qe node, using the common properties from there.
1447    The description below applies to the qe of MPC8360 and
1448    more nodes and properties would be extended in the future.
1449
1450    i) Root QE device
1451
1452    Required properties:
1453    - device_type : should be "qe";
1454    - model : precise model of the QE, Can be "QE", "CPM", or "CPM2"
1455    - reg : offset and length of the device registers.
1456    - bus-frequency : the clock frequency for QUICC Engine.
1457
1458    Recommended properties
1459    - brg-frequency : the internal clock source frequency for baud-rate
1460      generators in Hz.
1461
1462    Example:
1463         qe@e0100000 {
1464                 #address-cells = <1>;
1465                 #size-cells = <1>;
1466                 #interrupt-cells = <2>;
1467                 device_type = "qe";
1468                 model = "QE";
1469                 ranges = <0 e0100000 00100000>;
1470                 reg = <e0100000 480>;
1471                 brg-frequency = <0>;
1472                 bus-frequency = <179A7B00>;
1473         }
1474
1475
1476    ii) SPI (Serial Peripheral Interface)
1477
1478    Required properties:
1479    - device_type : should be "spi".
1480    - compatible : should be "fsl_spi".
1481    - mode : the SPI operation mode, it can be "cpu" or "qe".
1482    - reg : Offset and length of the register set for the device
1483    - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1484      field that represents an encoding of the sense and level
1485      information for the interrupt.  This should be encoded based on
1486      the information in section 2) depending on the type of interrupt
1487      controller you have.
1488    - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1489      services interrupts for this device.
1490
1491    Example:
1492         spi@4c0 {
1493                 device_type = "spi";
1494                 compatible = "fsl_spi";
1495                 reg = <4c0 40>;
1496                 interrupts = <82 0>;
1497                 interrupt-parent = <700>;
1498                 mode = "cpu";
1499         };
1500
1501
1502    iii) USB (Universal Serial Bus Controller)
1503
1504    Required properties:
1505    - device_type : should be "usb".
1506    - compatible : could be "qe_udc" or "fhci-hcd".
1507    - mode : the could be "host" or "slave".
1508    - reg : Offset and length of the register set for the device
1509    - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1510      field that represents an encoding of the sense and level
1511      information for the interrupt.  This should be encoded based on
1512      the information in section 2) depending on the type of interrupt
1513      controller you have.
1514    - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1515      services interrupts for this device.
1516
1517    Example(slave):
1518         usb@6c0 {
1519                 device_type = "usb";
1520                 compatible = "qe_udc";
1521                 reg = <6c0 40>;
1522                 interrupts = <8b 0>;
1523                 interrupt-parent = <700>;
1524                 mode = "slave";
1525         };
1526
1527
1528    iv) UCC (Unified Communications Controllers)
1529
1530    Required properties:
1531    - device_type : should be "network", "hldc", "uart", "transparent"
1532     "bisync" or "atm".
1533    - compatible : could be "ucc_geth" or "fsl_atm" and so on.
1534    - model : should be "UCC".
1535    - device-id : the ucc number(1-8), corresponding to UCCx in UM.
1536    - reg : Offset and length of the register set for the device
1537    - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1538      field that represents an encoding of the sense and level
1539      information for the interrupt.  This should be encoded based on
1540      the information in section 2) depending on the type of interrupt
1541      controller you have.
1542    - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1543      services interrupts for this device.
1544    - pio-handle : The phandle for the Parallel I/O port configuration.
1545    - rx-clock : represents the UCC receive clock source.
1546      0x00 : clock source is disabled;
1547      0x1~0x10 : clock source is BRG1~BRG16 respectively;
1548      0x11~0x28: clock source is QE_CLK1~QE_CLK24 respectively.
1549    - tx-clock: represents the UCC transmit clock source;
1550      0x00 : clock source is disabled;
1551      0x1~0x10 : clock source is BRG1~BRG16 respectively;
1552      0x11~0x28: clock source is QE_CLK1~QE_CLK24 respectively.
1553
1554    Required properties for network device_type:
1555    - mac-address : list of bytes representing the ethernet address.
1556    - phy-handle : The phandle for the PHY connected to this controller.
1557
1558    Recommended properties:
1559    - linux,network-index : This is the intended "index" of this
1560      network device.  This is used by the bootwrapper to interpret
1561      MAC addresses passed by the firmware when no information other
1562      than indices is available to associate an address with a device.
1563    - phy-connection-type : a string naming the controller/PHY interface type,
1564      i.e., "mii" (default), "rmii", "gmii", "rgmii", "rgmii-id", "tbi",
1565      or "rtbi".
1566
1567    Example:
1568         ucc@2000 {
1569                 device_type = "network";
1570                 compatible = "ucc_geth";
1571                 model = "UCC";
1572                 device-id = <1>;
1573                 reg = <2000 200>;
1574                 interrupts = <a0 0>;
1575                 interrupt-parent = <700>;
1576                 mac-address = [ 00 04 9f 00 23 23 ];
1577                 rx-clock = "none";
1578                 tx-clock = "clk9";
1579                 phy-handle = <212000>;
1580                 phy-connection-type = "gmii";
1581                 pio-handle = <140001>;
1582         };
1583
1584
1585    v) Parallel I/O Ports
1586
1587    This node configures Parallel I/O ports for CPUs with QE support.
1588    The node should reside in the "soc" node of the tree.  For each
1589    device that using parallel I/O ports, a child node should be created.
1590    See the definition of the Pin configuration nodes below for more
1591    information.
1592
1593    Required properties:
1594    - device_type : should be "par_io".
1595    - reg : offset to the register set and its length.
1596    - num-ports : number of Parallel I/O ports
1597
1598    Example:
1599         par_io@1400 {
1600                 reg = <1400 100>;
1601                 #address-cells = <1>;
1602                 #size-cells = <0>;
1603                 device_type = "par_io";
1604                 num-ports = <7>;
1605                 ucc_pin@01 {
1606                         ......
1607                 };
1608
1609
1610    vi) Pin configuration nodes
1611
1612    Required properties:
1613    - linux,phandle : phandle of this node; likely referenced by a QE
1614      device.
1615    - pio-map : array of pin configurations.  Each pin is defined by 6
1616      integers.  The six numbers are respectively: port, pin, dir,
1617      open_drain, assignment, has_irq.
1618      - port : port number of the pin; 0-6 represent port A-G in UM.
1619      - pin : pin number in the port.
1620      - dir : direction of the pin, should encode as follows:
1621
1622         0 = The pin is disabled
1623         1 = The pin is an output
1624         2 = The pin is an input
1625         3 = The pin is I/O
1626
1627      - open_drain : indicates the pin is normal or wired-OR:
1628
1629         0 = The pin is actively driven as an output
1630         1 = The pin is an open-drain driver. As an output, the pin is
1631             driven active-low, otherwise it is three-stated.
1632
1633      - assignment : function number of the pin according to the Pin Assignment
1634        tables in User Manual.  Each pin can have up to 4 possible functions in
1635        QE and two options for CPM.
1636      - has_irq : indicates if the pin is used as source of external
1637        interrupts.
1638
1639    Example:
1640         ucc_pin@01 {
1641                 linux,phandle = <140001>;
1642                 pio-map = <
1643                 /* port  pin  dir  open_drain  assignment  has_irq */
1644                         0  3  1  0  1  0        /* TxD0 */
1645                         0  4  1  0  1  0        /* TxD1 */
1646                         0  5  1  0  1  0        /* TxD2 */
1647                         0  6  1  0  1  0        /* TxD3 */
1648                         1  6  1  0  3  0        /* TxD4 */
1649                         1  7  1  0  1  0        /* TxD5 */
1650                         1  9  1  0  2  0        /* TxD6 */
1651                         1  a  1  0  2  0        /* TxD7 */
1652                         0  9  2  0  1  0        /* RxD0 */
1653                         0  a  2  0  1  0        /* RxD1 */
1654                         0  b  2  0  1  0        /* RxD2 */
1655                         0  c  2  0  1  0        /* RxD3 */
1656                         0  d  2  0  1  0        /* RxD4 */
1657                         1  1  2  0  2  0        /* RxD5 */
1658                         1  0  2  0  2  0        /* RxD6 */
1659                         1  4  2  0  2  0        /* RxD7 */
1660                         0  7  1  0  1  0        /* TX_EN */
1661                         0  8  1  0  1  0        /* TX_ER */
1662                         0  f  2  0  1  0        /* RX_DV */
1663                         0  10 2  0  1  0        /* RX_ER */
1664                         0  0  2  0  1  0        /* RX_CLK */
1665                         2  9  1  0  3  0        /* GTX_CLK - CLK10 */
1666                         2  8  2  0  1  0>;      /* GTX125 - CLK9 */
1667         };
1668
1669    vii) Multi-User RAM (MURAM)
1670
1671    Required properties:
1672    - device_type : should be "muram".
1673    - mode : the could be "host" or "slave".
1674    - ranges : Should be defined as specified in 1) to describe the
1675       translation of MURAM addresses.
1676    - data-only : sub-node which defines the address area under MURAM
1677       bus that can be allocated as data/parameter
1678
1679    Example:
1680
1681         muram@10000 {
1682                 device_type = "muram";
1683                 ranges = <0 00010000 0000c000>;
1684
1685                 data-only@0{
1686                         reg = <0 c000>;
1687                 };
1688         };
1689
1690     g) Flash chip nodes
1691
1692     Flash chips (Memory Technology Devices) are often used for solid state
1693     file systems on embedded devices.
1694
1695     Required properties:
1696
1697      - device_type : has to be "rom"
1698      - compatible : Should specify what this flash device is compatible with.
1699        Currently, this is most likely to be "direct-mapped" (which
1700        corresponds to the MTD physmap mapping driver).
1701      - reg : Offset and length of the register set (or memory mapping) for
1702        the device.
1703      - bank-width : Width of the flash data bus in bytes. Required
1704        for the NOR flashes (compatible == "direct-mapped" and others) ONLY.
1705
1706     Recommended properties :
1707
1708      - partitions : Several pairs of 32-bit values where the first value is
1709        partition's offset from the start of the device and the second one is
1710        partition size in bytes with LSB used to signify a read only
1711        partition (so, the partition size should always be an even number).
1712      - partition-names : The list of concatenated zero terminated strings
1713        representing the partition names.
1714      - probe-type : The type of probe which should be done for the chip
1715        (JEDEC vs CFI actually). Valid ONLY for NOR flashes.
1716
1717    Example:
1718
1719         flash@ff000000 {
1720                 device_type = "rom";
1721                 compatible = "direct-mapped";
1722                 probe-type = "CFI";
1723                 reg = <ff000000 01000000>;
1724                 bank-width = <4>;
1725                 partitions = <00000000 00f80000
1726                               00f80000 00080001>;
1727                 partition-names = "fs\0firmware";
1728         };
1729
1730    More devices will be defined as this spec matures.
1731
1732 VII - Specifying interrupt information for devices
1733 ===================================================
1734
1735 The device tree represents the busses and devices of a hardware
1736 system in a form similar to the physical bus topology of the
1737 hardware.
1738
1739 In addition, a logical 'interrupt tree' exists which represents the
1740 hierarchy and routing of interrupts in the hardware.
1741
1742 The interrupt tree model is fully described in the
1743 document "Open Firmware Recommended Practice: Interrupt
1744 Mapping Version 0.9".  The document is available at:
1745 <http://playground.sun.com/1275/practice>.
1746
1747 1) interrupts property
1748 ----------------------
1749
1750 Devices that generate interrupts to a single interrupt controller
1751 should use the conventional OF representation described in the
1752 OF interrupt mapping documentation.
1753
1754 Each device which generates interrupts must have an 'interrupt'
1755 property.  The interrupt property value is an arbitrary number of
1756 of 'interrupt specifier' values which describe the interrupt or
1757 interrupts for the device.
1758
1759 The encoding of an interrupt specifier is determined by the
1760 interrupt domain in which the device is located in the
1761 interrupt tree.  The root of an interrupt domain specifies in
1762 its #interrupt-cells property the number of 32-bit cells
1763 required to encode an interrupt specifier.  See the OF interrupt
1764 mapping documentation for a detailed description of domains.
1765
1766 For example, the binding for the OpenPIC interrupt controller
1767 specifies  an #interrupt-cells value of 2 to encode the interrupt
1768 number and level/sense information. All interrupt children in an
1769 OpenPIC interrupt domain use 2 cells per interrupt in their interrupts
1770 property.
1771
1772 The PCI bus binding specifies a #interrupt-cell value of 1 to encode
1773 which interrupt pin (INTA,INTB,INTC,INTD) is used.
1774
1775 2) interrupt-parent property
1776 ----------------------------
1777
1778 The interrupt-parent property is specified to define an explicit
1779 link between a device node and its interrupt parent in
1780 the interrupt tree.  The value of interrupt-parent is the
1781 phandle of the parent node.
1782
1783 If the interrupt-parent property is not defined for a node, it's
1784 interrupt parent is assumed to be an ancestor in the node's
1785 _device tree_ hierarchy.
1786
1787 3) OpenPIC Interrupt Controllers
1788 --------------------------------
1789
1790 OpenPIC interrupt controllers require 2 cells to encode
1791 interrupt information.  The first cell defines the interrupt
1792 number.  The second cell defines the sense and level
1793 information.
1794
1795 Sense and level information should be encoded as follows:
1796
1797         0 = low to high edge sensitive type enabled
1798         1 = active low level sensitive type enabled
1799         2 = active high level sensitive type enabled
1800         3 = high to low edge sensitive type enabled
1801
1802 4) ISA Interrupt Controllers
1803 ----------------------------
1804
1805 ISA PIC interrupt controllers require 2 cells to encode
1806 interrupt information.  The first cell defines the interrupt
1807 number.  The second cell defines the sense and level
1808 information.
1809
1810 ISA PIC interrupt controllers should adhere to the ISA PIC
1811 encodings listed below:
1812
1813         0 =  active low level sensitive type enabled
1814         1 =  active high level sensitive type enabled
1815         2 =  high to low edge sensitive type enabled
1816         3 =  low to high edge sensitive type enabled
1817
1818
1819 Appendix A - Sample SOC node for MPC8540
1820 ========================================
1821
1822 Note that the #address-cells and #size-cells for the SoC node
1823 in this example have been explicitly listed; these are likely
1824 not necessary as they are usually the same as the root node.
1825
1826         soc8540@e0000000 {
1827                 #address-cells = <1>;
1828                 #size-cells = <1>;
1829                 #interrupt-cells = <2>;
1830                 device_type = "soc";
1831                 ranges = <00000000 e0000000 00100000>
1832                 reg = <e0000000 00003000>;
1833                 bus-frequency = <0>;
1834
1835                 mdio@24520 {
1836                         reg = <24520 20>;
1837                         device_type = "mdio";
1838                         compatible = "gianfar";
1839
1840                         ethernet-phy@0 {
1841                                 linux,phandle = <2452000>
1842                                 interrupt-parent = <40000>;
1843                                 interrupts = <35 1>;
1844                                 reg = <0>;
1845                                 device_type = "ethernet-phy";
1846                         };
1847
1848                         ethernet-phy@1 {
1849                                 linux,phandle = <2452001>
1850                                 interrupt-parent = <40000>;
1851                                 interrupts = <35 1>;
1852                                 reg = <1>;
1853                                 device_type = "ethernet-phy";
1854                         };
1855
1856                         ethernet-phy@3 {
1857                                 linux,phandle = <2452002>
1858                                 interrupt-parent = <40000>;
1859                                 interrupts = <35 1>;
1860                                 reg = <3>;
1861                                 device_type = "ethernet-phy";
1862                         };
1863
1864                 };
1865
1866                 ethernet@24000 {
1867                         #size-cells = <0>;
1868                         device_type = "network";
1869                         model = "TSEC";
1870                         compatible = "gianfar";
1871                         reg = <24000 1000>;
1872                         mac-address = [ 00 E0 0C 00 73 00 ];
1873                         interrupts = <d 3 e 3 12 3>;
1874                         interrupt-parent = <40000>;
1875                         phy-handle = <2452000>;
1876                 };
1877
1878                 ethernet@25000 {
1879                         #address-cells = <1>;
1880                         #size-cells = <0>;
1881                         device_type = "network";
1882                         model = "TSEC";
1883                         compatible = "gianfar";
1884                         reg = <25000 1000>;
1885                         mac-address = [ 00 E0 0C 00 73 01 ];
1886                         interrupts = <13 3 14 3 18 3>;
1887                         interrupt-parent = <40000>;
1888                         phy-handle = <2452001>;
1889                 };
1890
1891                 ethernet@26000 {
1892                         #address-cells = <1>;
1893                         #size-cells = <0>;
1894                         device_type = "network";
1895                         model = "FEC";
1896                         compatible = "gianfar";
1897                         reg = <26000 1000>;
1898                         mac-address = [ 00 E0 0C 00 73 02 ];
1899                         interrupts = <19 3>;
1900                         interrupt-parent = <40000>;
1901                         phy-handle = <2452002>;
1902                 };
1903
1904                 serial@4500 {
1905                         device_type = "serial";
1906                         compatible = "ns16550";
1907                         reg = <4500 100>;
1908                         clock-frequency = <0>;
1909                         interrupts = <1a 3>;
1910                         interrupt-parent = <40000>;
1911                 };
1912
1913                 pic@40000 {
1914                         linux,phandle = <40000>;
1915                         clock-frequency = <0>;
1916                         interrupt-controller;
1917                         #address-cells = <0>;
1918                         reg = <40000 40000>;
1919                         built-in;
1920                         compatible = "chrp,open-pic";
1921                         device_type = "open-pic";
1922                         big-endian;
1923                 };
1924
1925                 i2c@3000 {
1926                         interrupt-parent = <40000>;
1927                         interrupts = <1b 3>;
1928                         reg = <3000 18>;
1929                         device_type = "i2c";
1930                         compatible  = "fsl-i2c";
1931                         dfsrr;
1932                 };
1933
1934         };