[POWERPC] Delete boot-cpu property from all DTS files
[safe/jmp/linux-2.6] / 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                            memove (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 architectire.  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
270    Along with the constants:
271
272 /* Definitions used by the flattened device tree */
273 #define OF_DT_HEADER            0xd00dfeed      /* 4: version,
274                                                    4: total size */
275 #define OF_DT_BEGIN_NODE        0x1             /* Start node: full name
276 */
277 #define OF_DT_END_NODE          0x2             /* End node */
278 #define OF_DT_PROP              0x3             /* Property: name off,
279                                                    size, content */
280 #define OF_DT_END               0x9
281
282    All values in this header are in big endian format, the various
283    fields in this header are defined more precisely below. All
284    "offset" values are in bytes from the start of the header; that is
285    from the value of r3.
286
287    - magic
288
289      This is a magic value that "marks" the beginning of the
290      device-tree block header. It contains the value 0xd00dfeed and is
291      defined by the constant OF_DT_HEADER
292
293    - totalsize
294
295      This is the total size of the DT block including the header. The
296      "DT" block should enclose all data structures defined in this
297      chapter (who are pointed to by offsets in this header). That is,
298      the device-tree structure, strings, and the memory reserve map.
299
300    - off_dt_struct
301
302      This is an offset from the beginning of the header to the start
303      of the "structure" part the device tree. (see 2) device tree)
304
305    - off_dt_strings
306
307      This is an offset from the beginning of the header to the start
308      of the "strings" part of the device-tree
309
310    - off_mem_rsvmap
311
312      This is an offset from the beginning of the header to the start
313      of the reserved memory map. This map is a list of pairs of 64
314      bit integers. Each pair is a physical address and a size. The
315
316      list is terminated by an entry of size 0. This map provides the
317      kernel with a list of physical memory areas that are "reserved"
318      and thus not to be used for memory allocations, especially during
319      early initialization. The kernel needs to allocate memory during
320      boot for things like un-flattening the device-tree, allocating an
321      MMU hash table, etc... Those allocations must be done in such a
322      way to avoid overriding critical things like, on Open Firmware
323      capable machines, the RTAS instance, or on some pSeries, the TCE
324      tables used for the iommu. Typically, the reserve map should
325      contain _at least_ this DT block itself (header,total_size). If
326      you are passing an initrd to the kernel, you should reserve it as
327      well. You do not need to reserve the kernel image itself. The map
328      should be 64 bit aligned.
329
330    - version
331
332      This is the version of this structure. Version 1 stops
333      here. Version 2 adds an additional field boot_cpuid_phys.
334      Version 3 adds the size of the strings block, allowing the kernel
335      to reallocate it easily at boot and free up the unused flattened
336      structure after expansion. Version 16 introduces a new more
337      "compact" format for the tree itself that is however not backward
338      compatible. You should always generate a structure of the highest
339      version defined at the time of your implementation. Currently
340      that is version 16, unless you explicitly aim at being backward
341      compatible.
342
343    - last_comp_version
344
345      Last compatible version. This indicates down to what version of
346      the DT block you are backward compatible. For example, version 2
347      is backward compatible with version 1 (that is, a kernel build
348      for version 1 will be able to boot with a version 2 format). You
349      should put a 1 in this field if you generate a device tree of
350      version 1 to 3, or 0x10 if you generate a tree of version 0x10
351      using the new unit name format.
352
353    - boot_cpuid_phys
354
355      This field only exist on version 2 headers. It indicate which
356      physical CPU ID is calling the kernel entry point. This is used,
357      among others, by kexec. If you are on an SMP system, this value
358      should match the content of the "reg" property of the CPU node in
359      the device-tree corresponding to the CPU calling the kernel entry
360      point (see further chapters for more informations on the required
361      device-tree contents)
362
363
364    So the typical layout of a DT block (though the various parts don't
365    need to be in that order) looks like this (addresses go from top to
366    bottom):
367
368
369              ------------------------------
370        r3 -> |  struct boot_param_header  |
371              ------------------------------
372              |      (alignment gap) (*)   |
373              ------------------------------
374              |      memory reserve map    |
375              ------------------------------
376              |      (alignment gap)       |
377              ------------------------------
378              |                            |
379              |    device-tree structure   |
380              |                            |
381              ------------------------------
382              |      (alignment gap)       |
383              ------------------------------
384              |                            |
385              |     device-tree strings    |
386              |                            |
387       -----> ------------------------------
388       |
389       |
390       --- (r3 + totalsize)
391
392   (*) The alignment gaps are not necessarily present; their presence
393       and size are dependent on the various alignment requirements of
394       the individual data blocks.
395
396
397 2) Device tree generalities
398 ---------------------------
399
400 This device-tree itself is separated in two different blocks, a
401 structure block and a strings block. Both need to be aligned to a 4
402 byte boundary.
403
404 First, let's quickly describe the device-tree concept before detailing
405 the storage format. This chapter does _not_ describe the detail of the
406 required types of nodes & properties for the kernel, this is done
407 later in chapter III.
408
409 The device-tree layout is strongly inherited from the definition of
410 the Open Firmware IEEE 1275 device-tree. It's basically a tree of
411 nodes, each node having two or more named properties. A property can
412 have a value or not.
413
414 It is a tree, so each node has one and only one parent except for the
415 root node who has no parent.
416
417 A node has 2 names. The actual node name is generally contained in a
418 property of type "name" in the node property list whose value is a
419 zero terminated string and is mandatory for version 1 to 3 of the
420 format definition (as it is in Open Firmware). Version 0x10 makes it
421 optional as it can generate it from the unit name defined below.
422
423 There is also a "unit name" that is used to differentiate nodes with
424 the same name at the same level, it is usually made of the node
425 names, the "@" sign, and a "unit address", which definition is
426 specific to the bus type the node sits on.
427
428 The unit name doesn't exist as a property per-se but is included in
429 the device-tree structure. It is typically used to represent "path" in
430 the device-tree. More details about the actual format of these will be
431 below.
432
433 The kernel powerpc generic code does not make any formal use of the
434 unit address (though some board support code may do) so the only real
435 requirement here for the unit address is to ensure uniqueness of
436 the node unit name at a given level of the tree. Nodes with no notion
437 of address and no possible sibling of the same name (like /memory or
438 /cpus) may omit the unit address in the context of this specification,
439 or use the "@0" default unit address. The unit name is used to define
440 a node "full path", which is the concatenation of all parent node
441 unit names separated with "/".
442
443 The root node doesn't have a defined name, and isn't required to have
444 a name property either if you are using version 3 or earlier of the
445 format. It also has no unit address (no @ symbol followed by a unit
446 address). The root node unit name is thus an empty string. The full
447 path to the root node is "/".
448
449 Every node which actually represents an actual device (that is, a node
450 which isn't only a virtual "container" for more nodes, like "/cpus"
451 is) is also required to have a "device_type" property indicating the
452 type of node .
453
454 Finally, every node that can be referenced from a property in another
455 node is required to have a "linux,phandle" property. Real open
456 firmware implementations provide a unique "phandle" value for every
457 node that the "prom_init()" trampoline code turns into
458 "linux,phandle" properties. However, this is made optional if the
459 flattened device tree is used directly. An example of a node
460 referencing another node via "phandle" is when laying out the
461 interrupt tree which will be described in a further version of this
462 document.
463
464 This "linux, phandle" property is a 32 bit value that uniquely
465 identifies a node. You are free to use whatever values or system of
466 values, internal pointers, or whatever to generate these, the only
467 requirement is that every node for which you provide that property has
468 a unique value for it.
469
470 Here is an example of a simple device-tree. In this example, an "o"
471 designates a node followed by the node unit name. Properties are
472 presented with their name followed by their content. "content"
473 represents an ASCII string (zero terminated) value, while <content>
474 represents a 32 bit hexadecimal value. The various nodes in this
475 example will be discussed in a later chapter. At this point, it is
476 only meant to give you a idea of what a device-tree looks like. I have
477 purposefully kept the "name" and "linux,phandle" properties which
478 aren't necessary in order to give you a better idea of what the tree
479 looks like in practice.
480
481   / o device-tree
482       |- name = "device-tree"
483       |- model = "MyBoardName"
484       |- compatible = "MyBoardFamilyName"
485       |- #address-cells = <2>
486       |- #size-cells = <2>
487       |- linux,phandle = <0>
488       |
489       o cpus
490       | | - name = "cpus"
491       | | - linux,phandle = <1>
492       | | - #address-cells = <1>
493       | | - #size-cells = <0>
494       | |
495       | o PowerPC,970@0
496       |   |- name = "PowerPC,970"
497       |   |- device_type = "cpu"
498       |   |- reg = <0>
499       |   |- clock-frequency = <5f5e1000>
500       |   |- 64-bit
501       |   |- linux,phandle = <2>
502       |
503       o memory@0
504       | |- name = "memory"
505       | |- device_type = "memory"
506       | |- reg = <00000000 00000000 00000000 20000000>
507       | |- linux,phandle = <3>
508       |
509       o chosen
510         |- name = "chosen"
511         |- bootargs = "root=/dev/sda2"
512         |- linux,platform = <00000600>
513         |- linux,phandle = <4>
514
515 This tree is almost a minimal tree. It pretty much contains the
516 minimal set of required nodes and properties to boot a linux kernel;
517 that is, some basic model informations at the root, the CPUs, and the
518 physical memory layout.  It also includes misc information passed
519 through /chosen, like in this example, the platform type (mandatory)
520 and the kernel command line arguments (optional).
521
522 The /cpus/PowerPC,970@0/64-bit property is an example of a
523 property without a value. All other properties have a value. The
524 significance of the #address-cells and #size-cells properties will be
525 explained in chapter IV which defines precisely the required nodes and
526 properties and their content.
527
528
529 3) Device tree "structure" block
530
531 The structure of the device tree is a linearized tree structure. The
532 "OF_DT_BEGIN_NODE" token starts a new node, and the "OF_DT_END_NODE"
533 ends that node definition. Child nodes are simply defined before
534 "OF_DT_END_NODE" (that is nodes within the node). A 'token' is a 32
535 bit value. The tree has to be "finished" with a OF_DT_END token
536
537 Here's the basic structure of a single node:
538
539      * token OF_DT_BEGIN_NODE (that is 0x00000001)
540      * for version 1 to 3, this is the node full path as a zero
541        terminated string, starting with "/". For version 16 and later,
542        this is the node unit name only (or an empty string for the
543        root node)
544      * [align gap to next 4 bytes boundary]
545      * for each property:
546         * token OF_DT_PROP (that is 0x00000003)
547         * 32 bit value of property value size in bytes (or 0 of no
548      * value)
549         * 32 bit value of offset in string block of property name
550         * property value data if any
551         * [align gap to next 4 bytes boundary]
552      * [child nodes if any]
553      * token OF_DT_END_NODE (that is 0x00000002)
554
555 So the node content can be summarised as a start token, a full path,
556 a list of properties, a list of child nodes, and an end token. Every
557 child node is a full node structure itself as defined above.
558
559 4) Device tree "strings" block
560
561 In order to save space, property names, which are generally redundant,
562 are stored separately in the "strings" block. This block is simply the
563 whole bunch of zero terminated strings for all property names
564 concatenated together. The device-tree property definitions in the
565 structure block will contain offset values from the beginning of the
566 strings block.
567
568
569 III - Required content of the device tree
570 =========================================
571
572 WARNING: All "linux,*" properties defined in this document apply only
573 to a flattened device-tree. If your platform uses a real
574 implementation of Open Firmware or an implementation compatible with
575 the Open Firmware client interface, those properties will be created
576 by the trampoline code in the kernel's prom_init() file. For example,
577 that's where you'll have to add code to detect your board model and
578 set the platform number. However, when using the flattened device-tree
579 entry point, there is no prom_init() pass, and thus you have to
580 provide those properties yourself.
581
582
583 1) Note about cells and address representation
584 ----------------------------------------------
585
586 The general rule is documented in the various Open Firmware
587 documentations. If you chose to describe a bus with the device-tree
588 and there exist an OF bus binding, then you should follow the
589 specification. However, the kernel does not require every single
590 device or bus to be described by the device tree.
591
592 In general, the format of an address for a device is defined by the
593 parent bus type, based on the #address-cells and #size-cells
594 property. In the absence of such a property, the parent's parent
595 values are used, etc... The kernel requires the root node to have
596 those properties defining addresses format for devices directly mapped
597 on the processor bus.
598
599 Those 2 properties define 'cells' for representing an address and a
600 size. A "cell" is a 32 bit number. For example, if both contain 2
601 like the example tree given above, then an address and a size are both
602 composed of 2 cells, and each is a 64 bit number (cells are
603 concatenated and expected to be in big endian format). Another example
604 is the way Apple firmware defines them, with 2 cells for an address
605 and one cell for a size.  Most 32-bit implementations should define
606 #address-cells and #size-cells to 1, which represents a 32-bit value.
607 Some 32-bit processors allow for physical addresses greater than 32
608 bits; these processors should define #address-cells as 2.
609
610 "reg" properties are always a tuple of the type "address size" where
611 the number of cells of address and size is specified by the bus
612 #address-cells and #size-cells. When a bus supports various address
613 spaces and other flags relative to a given address allocation (like
614 prefetchable, etc...) those flags are usually added to the top level
615 bits of the physical address. For example, a PCI physical address is
616 made of 3 cells, the bottom two containing the actual address itself
617 while the top cell contains address space indication, flags, and pci
618 bus & device numbers.
619
620 For busses that support dynamic allocation, it's the accepted practice
621 to then not provide the address in "reg" (keep it 0) though while
622 providing a flag indicating the address is dynamically allocated, and
623 then, to provide a separate "assigned-addresses" property that
624 contains the fully allocated addresses. See the PCI OF bindings for
625 details.
626
627 In general, a simple bus with no address space bits and no dynamic
628 allocation is preferred if it reflects your hardware, as the existing
629 kernel address parsing functions will work out of the box. If you
630 define a bus type with a more complex address format, including things
631 like address space bits, you'll have to add a bus translator to the
632 prom_parse.c file of the recent kernels for your bus type.
633
634 The "reg" property only defines addresses and sizes (if #size-cells
635 is non-0) within a given bus. In order to translate addresses upward
636 (that is into parent bus addresses, and possibly into cpu physical
637 addresses), all busses must contain a "ranges" property. If the
638 "ranges" property is missing at a given level, it's assumed that
639 translation isn't possible. The format of the "ranges" property for a
640 bus is a list of:
641
642         bus address, parent bus address, size
643
644 "bus address" is in the format of the bus this bus node is defining,
645 that is, for a PCI bridge, it would be a PCI address. Thus, (bus
646 address, size) defines a range of addresses for child devices. "parent
647 bus address" is in the format of the parent bus of this bus. For
648 example, for a PCI host controller, that would be a CPU address. For a
649 PCI<->ISA bridge, that would be a PCI address. It defines the base
650 address in the parent bus where the beginning of that range is mapped.
651
652 For a new 64 bit powerpc board, I recommend either the 2/2 format or
653 Apple's 2/1 format which is slightly more compact since sizes usually
654 fit in a single 32 bit word.   New 32 bit powerpc boards should use a
655 1/1 format, unless the processor supports physical addresses greater
656 than 32-bits, in which case a 2/1 format is recommended.
657
658
659 2) Note about "compatible" properties
660 -------------------------------------
661
662 These properties are optional, but recommended in devices and the root
663 node. The format of a "compatible" property is a list of concatenated
664 zero terminated strings. They allow a device to express its
665 compatibility with a family of similar devices, in some cases,
666 allowing a single driver to match against several devices regardless
667 of their actual names.
668
669 3) Note about "name" properties
670 -------------------------------
671
672 While earlier users of Open Firmware like OldWorld macintoshes tended
673 to use the actual device name for the "name" property, it's nowadays
674 considered a good practice to use a name that is closer to the device
675 class (often equal to device_type). For example, nowadays, ethernet
676 controllers are named "ethernet", an additional "model" property
677 defining precisely the chip type/model, and "compatible" property
678 defining the family in case a single driver can driver more than one
679 of these chips. However, the kernel doesn't generally put any
680 restriction on the "name" property; it is simply considered good
681 practice to follow the standard and its evolutions as closely as
682 possible.
683
684 Note also that the new format version 16 makes the "name" property
685 optional. If it's absent for a node, then the node's unit name is then
686 used to reconstruct the name. That is, the part of the unit name
687 before the "@" sign is used (or the entire unit name if no "@" sign
688 is present).
689
690 4) Note about node and property names and character set
691 -------------------------------------------------------
692
693 While open firmware provides more flexible usage of 8859-1, this
694 specification enforces more strict rules. Nodes and properties should
695 be comprised only of ASCII characters 'a' to 'z', '0' to
696 '9', ',', '.', '_', '+', '#', '?', and '-'. Node names additionally
697 allow uppercase characters 'A' to 'Z' (property names should be
698 lowercase. The fact that vendors like Apple don't respect this rule is
699 irrelevant here). Additionally, node and property names should always
700 begin with a character in the range 'a' to 'z' (or 'A' to 'Z' for node
701 names).
702
703 The maximum number of characters for both nodes and property names
704 is 31. In the case of node names, this is only the leftmost part of
705 a unit name (the pure "name" property), it doesn't include the unit
706 address which can extend beyond that limit.
707
708
709 5) Required nodes and properties
710 --------------------------------
711   These are all that are currently required. However, it is strongly
712   recommended that you expose PCI host bridges as documented in the
713   PCI binding to open firmware, and your interrupt tree as documented
714   in OF interrupt tree specification.
715
716   a) The root node
717
718   The root node requires some properties to be present:
719
720     - model : this is your board name/model
721     - #address-cells : address representation for "root" devices
722     - #size-cells: the size representation for "root" devices
723     - device_type : This property shouldn't be necessary. However, if
724       you decide to create a device_type for your root node, make sure it
725       is _not_ "chrp" unless your platform is a pSeries or PAPR compliant
726       one for 64-bit, or a CHRP-type machine for 32-bit as this will
727       matched by the kernel this way.
728
729   Additionally, some recommended properties are:
730
731     - compatible : the board "family" generally finds its way here,
732       for example, if you have 2 board models with a similar layout,
733       that typically get driven by the same platform code in the
734       kernel, you would use a different "model" property but put a
735       value in "compatible". The kernel doesn't directly use that
736       value (see /chosen/linux,platform for how the kernel chooses a
737       platform type) but it is generally useful.
738
739   The root node is also generally where you add additional properties
740   specific to your board like the serial number if any, that sort of
741   thing. It is recommended that if you add any "custom" property whose
742   name may clash with standard defined ones, you prefix them with your
743   vendor name and a comma.
744
745   b) The /cpus node
746
747   This node is the parent of all individual CPU nodes. It doesn't
748   have any specific requirements, though it's generally good practice
749   to have at least:
750
751                #address-cells = <00000001>
752                #size-cells    = <00000000>
753
754   This defines that the "address" for a CPU is a single cell, and has
755   no meaningful size. This is not necessary but the kernel will assume
756   that format when reading the "reg" properties of a CPU node, see
757   below
758
759   c) The /cpus/* nodes
760
761   So under /cpus, you are supposed to create a node for every CPU on
762   the machine. There is no specific restriction on the name of the
763   CPU, though It's common practice to call it PowerPC,<name>. For
764   example, Apple uses PowerPC,G5 while IBM uses PowerPC,970FX.
765
766   Required properties:
767
768     - device_type : has to be "cpu"
769     - reg : This is the physical cpu number, it's a single 32 bit cell
770       and is also used as-is as the unit number for constructing the
771       unit name in the full path. For example, with 2 CPUs, you would
772       have the full path:
773         /cpus/PowerPC,970FX@0
774         /cpus/PowerPC,970FX@1
775       (unit addresses do not require leading zeroes)
776     - d-cache-line-size : one cell, L1 data cache line size in bytes
777     - i-cache-line-size : one cell, L1 instruction cache line size in
778       bytes
779     - d-cache-size : one cell, size of L1 data cache in bytes
780     - i-cache-size : one cell, size of L1 instruction cache in bytes
781
782   Recommended properties:
783
784     - timebase-frequency : a cell indicating the frequency of the
785       timebase in Hz. This is not directly used by the generic code,
786       but you are welcome to copy/paste the pSeries code for setting
787       the kernel timebase/decrementer calibration based on this
788       value.
789     - clock-frequency : a cell indicating the CPU core clock frequency
790       in Hz. A new property will be defined for 64 bit values, but if
791       your frequency is < 4Ghz, one cell is enough. Here as well as
792       for the above, the common code doesn't use that property, but
793       you are welcome to re-use the pSeries or Maple one. A future
794       kernel version might provide a common function for this.
795
796   You are welcome to add any property you find relevant to your board,
797   like some information about the mechanism used to soft-reset the
798   CPUs. For example, Apple puts the GPIO number for CPU soft reset
799   lines in there as a "soft-reset" property since they start secondary
800   CPUs by soft-resetting them.
801
802
803   d) the /memory node(s)
804
805   To define the physical memory layout of your board, you should
806   create one or more memory node(s). You can either create a single
807   node with all memory ranges in its reg property, or you can create
808   several nodes, as you wish. The unit address (@ part) used for the
809   full path is the address of the first range of memory defined by a
810   given node. If you use a single memory node, this will typically be
811   @0.
812
813   Required properties:
814
815     - device_type : has to be "memory"
816     - reg : This property contains all the physical memory ranges of
817       your board. It's a list of addresses/sizes concatenated
818       together, with the number of cells of each defined by the
819       #address-cells and #size-cells of the root node. For example,
820       with both of these properties being 2 like in the example given
821       earlier, a 970 based machine with 6Gb of RAM could typically
822       have a "reg" property here that looks like:
823
824       00000000 00000000 00000000 80000000
825       00000001 00000000 00000001 00000000
826
827       That is a range starting at 0 of 0x80000000 bytes and a range
828       starting at 0x100000000 and of 0x100000000 bytes. You can see
829       that there is no memory covering the IO hole between 2Gb and
830       4Gb. Some vendors prefer splitting those ranges into smaller
831       segments, but the kernel doesn't care.
832
833   e) The /chosen node
834
835   This node is a bit "special". Normally, that's where open firmware
836   puts some variable environment information, like the arguments, or
837   phandle pointers to nodes like the main interrupt controller, or the
838   default input/output devices.
839
840   This specification makes a few of these mandatory, but also defines
841   some linux-specific properties that would be normally constructed by
842   the prom_init() trampoline when booting with an OF client interface,
843   but that you have to provide yourself when using the flattened format.
844
845   Required properties:
846
847     - linux,platform : This is your platform number as assigned by the
848       architecture maintainers
849
850   Recommended properties:
851
852     - bootargs : This zero-terminated string is passed as the kernel
853       command line
854     - linux,stdout-path : This is the full path to your standard
855       console device if any. Typically, if you have serial devices on
856       your board, you may want to put the full path to the one set as
857       the default console in the firmware here, for the kernel to pick
858       it up as its own default console. If you look at the function
859       set_preferred_console() in arch/ppc64/kernel/setup.c, you'll see
860       that the kernel tries to find out the default console and has
861       knowledge of various types like 8250 serial ports. You may want
862       to extend this function to add your own.
863     - interrupt-controller : This is one cell containing a phandle
864       value that matches the "linux,phandle" property of your main
865       interrupt controller node. May be used for interrupt routing.
866
867
868   Note that u-boot creates and fills in the chosen node for platforms
869   that use it.
870
871   f) the /soc<SOCname> node
872
873   This node is used to represent a system-on-a-chip (SOC) and must be
874   present if the processor is a SOC. The top-level soc node contains
875   information that is global to all devices on the SOC. The node name
876   should contain a unit address for the SOC, which is the base address
877   of the memory-mapped register set for the SOC. The name of an soc
878   node should start with "soc", and the remainder of the name should
879   represent the part number for the soc.  For example, the MPC8540's
880   soc node would be called "soc8540".
881
882   Required properties:
883
884     - device_type : Should be "soc"
885     - ranges : Should be defined as specified in 1) to describe the
886       translation of SOC addresses for memory mapped SOC registers.
887     - bus-frequency: Contains the bus frequency for the SOC node.
888       Typically, the value of this field is filled in by the boot
889       loader. 
890
891
892   Recommended properties:
893
894     - reg : This property defines the address and size of the
895       memory-mapped registers that are used for the SOC node itself.
896       It does not include the child device registers - these will be
897       defined inside each child node.  The address specified in the
898       "reg" property should match the unit address of the SOC node.
899     - #address-cells : Address representation for "soc" devices.  The
900       format of this field may vary depending on whether or not the
901       device registers are memory mapped.  For memory mapped
902       registers, this field represents the number of cells needed to
903       represent the address of the registers.  For SOCs that do not
904       use MMIO, a special address format should be defined that
905       contains enough cells to represent the required information.
906       See 1) above for more details on defining #address-cells.
907     - #size-cells : Size representation for "soc" devices
908     - #interrupt-cells : Defines the width of cells used to represent
909        interrupts.  Typically this value is <2>, which includes a
910        32-bit number that represents the interrupt number, and a
911        32-bit number that represents the interrupt sense and level.
912        This field is only needed if the SOC contains an interrupt
913        controller.
914
915   The SOC node may contain child nodes for each SOC device that the
916   platform uses.  Nodes should not be created for devices which exist
917   on the SOC but are not used by a particular platform. See chapter VI
918   for more information on how to specify devices that are part of an
919 SOC.
920
921   Example SOC node for the MPC8540:
922
923         soc8540@e0000000 {
924                 #address-cells = <1>;
925                 #size-cells = <1>;
926                 #interrupt-cells = <2>;
927                 device_type = "soc";
928                 ranges = <00000000 e0000000 00100000>
929                 reg = <e0000000 00003000>;
930                 bus-frequency = <0>;
931         }
932
933
934
935 IV - "dtc", the device tree compiler
936 ====================================
937
938
939 dtc source code can be found at
940 <http://ozlabs.org/~dgibson/dtc/dtc.tar.gz>
941
942 WARNING: This version is still in early development stage; the
943 resulting device-tree "blobs" have not yet been validated with the
944 kernel. The current generated bloc lacks a useful reserve map (it will
945 be fixed to generate an empty one, it's up to the bootloader to fill
946 it up) among others. The error handling needs work, bugs are lurking,
947 etc...
948
949 dtc basically takes a device-tree in a given format and outputs a
950 device-tree in another format. The currently supported formats are:
951
952   Input formats:
953   -------------
954
955      - "dtb": "blob" format, that is a flattened device-tree block
956        with
957         header all in a binary blob.
958      - "dts": "source" format. This is a text file containing a
959        "source" for a device-tree. The format is defined later in this
960         chapter.
961      - "fs" format. This is a representation equivalent to the
962         output of /proc/device-tree, that is nodes are directories and
963         properties are files
964
965  Output formats:
966  ---------------
967
968      - "dtb": "blob" format
969      - "dts": "source" format
970      - "asm": assembly language file. This is a file that can be
971        sourced by gas to generate a device-tree "blob". That file can
972        then simply be added to your Makefile. Additionally, the
973        assembly file exports some symbols that can be used.
974
975
976 The syntax of the dtc tool is
977
978     dtc [-I <input-format>] [-O <output-format>]
979         [-o output-filename] [-V output_version] input_filename
980
981
982 The "output_version" defines what versio of the "blob" format will be
983 generated. Supported versions are 1,2,3 and 16. The default is
984 currently version 3 but that may change in the future to version 16.
985
986 Additionally, dtc performs various sanity checks on the tree, like the
987 uniqueness of linux, phandle properties, validity of strings, etc...
988
989 The format of the .dts "source" file is "C" like, supports C and C++
990 style comments.
991
992 / {
993 }
994
995 The above is the "device-tree" definition. It's the only statement
996 supported currently at the toplevel.
997
998 / {
999   property1 = "string_value";   /* define a property containing a 0
1000                                  * terminated string
1001                                  */
1002
1003   property2 = <1234abcd>;       /* define a property containing a
1004                                  * numerical 32 bits value (hexadecimal)
1005                                  */
1006
1007   property3 = <12345678 12345678 deadbeef>;
1008                                 /* define a property containing 3
1009                                  * numerical 32 bits values (cells) in
1010                                  * hexadecimal
1011                                  */
1012   property4 = [0a 0b 0c 0d de ea ad be ef];
1013                                 /* define a property whose content is
1014                                  * an arbitrary array of bytes
1015                                  */
1016
1017   childnode@addresss {  /* define a child node named "childnode"
1018                                  * whose unit name is "childnode at
1019                                  * address"
1020                                  */
1021
1022     childprop = "hello\n";      /* define a property "childprop" of
1023                                  * childnode (in this case, a string)
1024                                  */
1025   };
1026 };
1027
1028 Nodes can contain other nodes etc... thus defining the hierarchical
1029 structure of the tree.
1030
1031 Strings support common escape sequences from C: "\n", "\t", "\r",
1032 "\(octal value)", "\x(hex value)".
1033
1034 It is also suggested that you pipe your source file through cpp (gcc
1035 preprocessor) so you can use #include's, #define for constants, etc...
1036
1037 Finally, various options are planned but not yet implemented, like
1038 automatic generation of phandles, labels (exported to the asm file so
1039 you can point to a property content and change it easily from whatever
1040 you link the device-tree with), label or path instead of numeric value
1041 in some cells to "point" to a node (replaced by a phandle at compile
1042 time), export of reserve map address to the asm file, ability to
1043 specify reserve map content at compile time, etc...
1044
1045 We may provide a .h include file with common definitions of that
1046 proves useful for some properties (like building PCI properties or
1047 interrupt maps) though it may be better to add a notion of struct
1048 definitions to the compiler...
1049
1050
1051 V - Recommendations for a bootloader
1052 ====================================
1053
1054
1055 Here are some various ideas/recommendations that have been proposed
1056 while all this has been defined and implemented.
1057
1058   - The bootloader may want to be able to use the device-tree itself
1059     and may want to manipulate it (to add/edit some properties,
1060     like physical memory size or kernel arguments). At this point, 2
1061     choices can be made. Either the bootloader works directly on the
1062     flattened format, or the bootloader has its own internal tree
1063     representation with pointers (similar to the kernel one) and
1064     re-flattens the tree when booting the kernel. The former is a bit
1065     more difficult to edit/modify, the later requires probably a bit
1066     more code to handle the tree structure. Note that the structure
1067     format has been designed so it's relatively easy to "insert"
1068     properties or nodes or delete them by just memmoving things
1069     around. It contains no internal offsets or pointers for this
1070     purpose.
1071
1072   - An example of code for iterating nodes & retrieving properties
1073     directly from the flattened tree format can be found in the kernel
1074     file arch/ppc64/kernel/prom.c, look at scan_flat_dt() function,
1075     its usage in early_init_devtree(), and the corresponding various
1076     early_init_dt_scan_*() callbacks. That code can be re-used in a
1077     GPL bootloader, and as the author of that code, I would be happy
1078     to discuss possible free licencing to any vendor who wishes to
1079     integrate all or part of this code into a non-GPL bootloader.
1080
1081
1082
1083 VI - System-on-a-chip devices and nodes
1084 =======================================
1085
1086 Many companies are now starting to develop system-on-a-chip
1087 processors, where the processor core (cpu) and many peripheral devices
1088 exist on a single piece of silicon.  For these SOCs, an SOC node
1089 should be used that defines child nodes for the devices that make
1090 up the SOC. While platforms are not required to use this model in
1091 order to boot the kernel, it is highly encouraged that all SOC
1092 implementations define as complete a flat-device-tree as possible to
1093 describe the devices on the SOC.  This will allow for the
1094 genericization of much of the kernel code.
1095
1096
1097 1) Defining child nodes of an SOC
1098 ---------------------------------
1099
1100 Each device that is part of an SOC may have its own node entry inside
1101 the SOC node.  For each device that is included in the SOC, the unit
1102 address property represents the address offset for this device's
1103 memory-mapped registers in the parent's address space.  The parent's
1104 address space is defined by the "ranges" property in the top-level soc
1105 node. The "reg" property for each node that exists directly under the
1106 SOC node should contain the address mapping from the child address space
1107 to the parent SOC address space and the size of the device's
1108 memory-mapped register file.
1109
1110 For many devices that may exist inside an SOC, there are predefined
1111 specifications for the format of the device tree node.  All SOC child
1112 nodes should follow these specifications, except where noted in this
1113 document.
1114
1115 See appendix A for an example partial SOC node definition for the
1116 MPC8540.
1117
1118
1119 2) Specifying interrupt information for SOC devices
1120 ---------------------------------------------------
1121
1122 Each device that is part of an SOC and which generates interrupts
1123 should have the following properties:
1124
1125         - interrupt-parent : contains the phandle of the interrupt
1126           controller which handles interrupts for this device
1127         - interrupts : a list of tuples representing the interrupt
1128           number and the interrupt sense and level for each interrupt
1129           for this device.
1130
1131 This information is used by the kernel to build the interrupt table
1132 for the interrupt controllers in the system.
1133
1134 Sense and level information should be encoded as follows:
1135
1136    Devices connected to openPIC-compatible controllers should encode
1137    sense and polarity as follows:
1138
1139         0 = low to high edge sensitive type enabled
1140         1 = active low level sensitive type enabled
1141         2 = active high level sensitive type enabled
1142         3 = high to low edge sensitive type enabled
1143
1144    ISA PIC interrupt controllers should adhere to the ISA PIC
1145    encodings listed below:
1146
1147         0 =  active low level sensitive type enabled
1148         1 =  active high level sensitive type enabled
1149         2 =  high to low edge sensitive type enabled
1150         3 =  low to high edge sensitive type enabled
1151
1152
1153
1154 3) Representing devices without a current OF specification
1155 ----------------------------------------------------------
1156
1157 Currently, there are many devices on SOCs that do not have a standard
1158 representation pre-defined as part of the open firmware
1159 specifications, mainly because the boards that contain these SOCs are
1160 not currently booted using open firmware.   This section contains
1161 descriptions for the SOC devices for which new nodes have been
1162 defined; this list will expand as more and more SOC-containing
1163 platforms are moved over to use the flattened-device-tree model.
1164
1165   a) MDIO IO device
1166
1167   The MDIO is a bus to which the PHY devices are connected.  For each
1168   device that exists on this bus, a child node should be created.  See
1169   the definition of the PHY node below for an example of how to define
1170   a PHY.
1171
1172   Required properties:
1173     - reg : Offset and length of the register set for the device
1174     - device_type : Should be "mdio"
1175     - compatible : Should define the compatible device type for the
1176       mdio.  Currently, this is most likely to be "gianfar"
1177
1178   Example:
1179
1180         mdio@24520 {
1181                 reg = <24520 20>;
1182                 device_type = "mdio"; 
1183                 compatible = "gianfar";
1184
1185                 ethernet-phy@0 {
1186                         ......
1187                 };
1188         };
1189
1190
1191   b) Gianfar-compatible ethernet nodes
1192
1193   Required properties:
1194
1195     - device_type : Should be "network"
1196     - model : Model of the device.  Can be "TSEC", "eTSEC", or "FEC"
1197     - compatible : Should be "gianfar"
1198     - reg : Offset and length of the register set for the device
1199     - mac-address : List of bytes representing the ethernet address of
1200       this controller
1201     - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1202       field that represents an encoding of the sense and level
1203       information for the interrupt.  This should be encoded based on
1204       the information in section 2) depending on the type of interrupt
1205       controller you have.
1206     - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1207       services interrupts for this device.
1208     - phy-handle : The phandle for the PHY connected to this ethernet
1209       controller.
1210
1211   Example:
1212
1213         ethernet@24000 {
1214                 #size-cells = <0>;
1215                 device_type = "network";
1216                 model = "TSEC";
1217                 compatible = "gianfar";
1218                 reg = <24000 1000>;
1219                 mac-address = [ 00 E0 0C 00 73 00 ];
1220                 interrupts = <d 3 e 3 12 3>;
1221                 interrupt-parent = <40000>;
1222                 phy-handle = <2452000>
1223         };
1224
1225
1226
1227    c) PHY nodes
1228
1229    Required properties:
1230
1231     - device_type : Should be "ethernet-phy"
1232     - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1233       field that represents an encoding of the sense and level
1234       information for the interrupt.  This should be encoded based on
1235       the information in section 2) depending on the type of interrupt
1236       controller you have.
1237     - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1238       services interrupts for this device.
1239     - reg : The ID number for the phy, usually a small integer
1240     - linux,phandle :  phandle for this node; likely referenced by an
1241       ethernet controller node.
1242
1243
1244    Example:
1245
1246         ethernet-phy@0 {
1247                 linux,phandle = <2452000>
1248                 interrupt-parent = <40000>;
1249                 interrupts = <35 1>;
1250                 reg = <0>;
1251                 device_type = "ethernet-phy";
1252         };
1253
1254
1255    d) Interrupt controllers
1256
1257    Some SOC devices contain interrupt controllers that are different
1258    from the standard Open PIC specification.  The SOC device nodes for
1259    these types of controllers should be specified just like a standard
1260    OpenPIC controller.  Sense and level information should be encoded
1261    as specified in section 2) of this chapter for each device that
1262    specifies an interrupt.
1263
1264    Example :
1265
1266         pic@40000 {
1267                 linux,phandle = <40000>;
1268                 clock-frequency = <0>;
1269                 interrupt-controller;
1270                 #address-cells = <0>;
1271                 reg = <40000 40000>;
1272                 built-in;
1273                 compatible = "chrp,open-pic";
1274                 device_type = "open-pic";
1275                 big-endian;
1276         };
1277
1278
1279    e) I2C
1280
1281    Required properties :
1282
1283     - device_type : Should be "i2c"
1284     - reg : Offset and length of the register set for the device
1285
1286    Recommended properties :
1287
1288     - compatible : Should be "fsl-i2c" for parts compatible with
1289       Freescale I2C specifications.
1290     - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1291       field that represents an encoding of the sense and level
1292       information for the interrupt.  This should be encoded based on
1293       the information in section 2) depending on the type of interrupt
1294       controller you have.
1295     - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1296       services interrupts for this device.
1297     - dfsrr : boolean; if defined, indicates that this I2C device has
1298       a digital filter sampling rate register
1299     - fsl5200-clocking : boolean; if defined, indicated that this device
1300       uses the FSL 5200 clocking mechanism.
1301
1302    Example :
1303
1304         i2c@3000 {
1305                 interrupt-parent = <40000>;
1306                 interrupts = <1b 3>;
1307                 reg = <3000 18>;
1308                 device_type = "i2c";
1309                 compatible  = "fsl-i2c";
1310                 dfsrr;
1311         };
1312
1313
1314    f) Freescale SOC USB controllers
1315
1316    The device node for a USB controller that is part of a Freescale
1317    SOC is as described in the document "Open Firmware Recommended
1318    Practice : Universal Serial Bus" with the following modifications
1319    and additions :  
1320
1321    Required properties :
1322     - compatible : Should be "fsl-usb2-mph" for multi port host usb
1323       controllers, or "fsl-usb2-dr" for dual role usb controllers
1324     - phy_type : For multi port host usb controllers, should be one of
1325       "ulpi", or "serial". For dual role usb controllers, should be
1326       one of "ulpi", "utmi", "utmi_wide", or "serial".
1327     - reg : Offset and length of the register set for the device
1328     - port0 : boolean; if defined, indicates port0 is connected for
1329       fsl-usb2-mph compatible controllers.  Either this property or
1330       "port1" (or both) must be defined for "fsl-usb2-mph" compatible 
1331       controllers.
1332     - port1 : boolean; if defined, indicates port1 is connected for
1333       fsl-usb2-mph compatible controllers.  Either this property or
1334       "port0" (or both) must be defined for "fsl-usb2-mph" compatible 
1335       controllers.
1336     - dr_mode : indicates the working mode for "fsl-usb2-dr" compatible
1337       controllers.  Can be "host", "peripheral", or "otg".  Default to
1338       "host" if not defined for backward compatibility.
1339
1340    Recommended properties :
1341     - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1342       field that represents an encoding of the sense and level
1343       information for the interrupt.  This should be encoded based on
1344       the information in section 2) depending on the type of interrupt
1345       controller you have.
1346     - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1347       services interrupts for this device.
1348
1349    Example multi port host usb controller device node : 
1350         usb@22000 {
1351                 device_type = "usb";
1352                 compatible = "fsl-usb2-mph";
1353                 reg = <22000 1000>;
1354                 #address-cells = <1>;
1355                 #size-cells = <0>;
1356                 interrupt-parent = <700>;
1357                 interrupts = <27 1>;
1358                 phy_type = "ulpi";
1359                 port0;
1360                 port1;
1361         };
1362
1363    Example dual role usb controller device node : 
1364         usb@23000 {
1365                 device_type = "usb";
1366                 compatible = "fsl-usb2-dr";
1367                 reg = <23000 1000>;
1368                 #address-cells = <1>;
1369                 #size-cells = <0>;
1370                 interrupt-parent = <700>;
1371                 interrupts = <26 1>;
1372                 dr_mode = "otg";
1373                 phy = "ulpi";
1374         };
1375
1376
1377    g) Freescale SOC SEC Security Engines
1378
1379    Required properties:
1380
1381     - device_type : Should be "crypto"
1382     - model : Model of the device.  Should be "SEC1" or "SEC2"
1383     - compatible : Should be "talitos"
1384     - reg : Offset and length of the register set for the device
1385     - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1386       field that represents an encoding of the sense and level
1387       information for the interrupt.  This should be encoded based on
1388       the information in section 2) depending on the type of interrupt
1389       controller you have.
1390     - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1391       services interrupts for this device.
1392     - num-channels : An integer representing the number of channels
1393       available.
1394     - channel-fifo-len : An integer representing the number of
1395       descriptor pointers each channel fetch fifo can hold.
1396     - exec-units-mask : The bitmask representing what execution units
1397       (EUs) are available. It's a single 32 bit cell. EU information
1398       should be encoded following the SEC's Descriptor Header Dword
1399       EU_SEL0 field documentation, i.e. as follows:
1400
1401         bit 0 = reserved - should be 0
1402         bit 1 = set if SEC has the ARC4 EU (AFEU)
1403         bit 2 = set if SEC has the DES/3DES EU (DEU)
1404         bit 3 = set if SEC has the message digest EU (MDEU)
1405         bit 4 = set if SEC has the random number generator EU (RNG)
1406         bit 5 = set if SEC has the public key EU (PKEU)
1407         bit 6 = set if SEC has the AES EU (AESU)
1408         bit 7 = set if SEC has the Kasumi EU (KEU)
1409
1410       bits 8 through 31 are reserved for future SEC EUs.
1411
1412     - descriptor-types-mask : The bitmask representing what descriptors
1413       are available. It's a single 32 bit cell. Descriptor type
1414       information should be encoded following the SEC's Descriptor
1415       Header Dword DESC_TYPE field documentation, i.e. as follows:
1416
1417         bit 0  = set if SEC supports the aesu_ctr_nonsnoop desc. type
1418         bit 1  = set if SEC supports the ipsec_esp descriptor type
1419         bit 2  = set if SEC supports the common_nonsnoop desc. type
1420         bit 3  = set if SEC supports the 802.11i AES ccmp desc. type
1421         bit 4  = set if SEC supports the hmac_snoop_no_afeu desc. type
1422         bit 5  = set if SEC supports the srtp descriptor type
1423         bit 6  = set if SEC supports the non_hmac_snoop_no_afeu desc.type
1424         bit 7  = set if SEC supports the pkeu_assemble descriptor type
1425         bit 8  = set if SEC supports the aesu_key_expand_output desc.type
1426         bit 9  = set if SEC supports the pkeu_ptmul descriptor type
1427         bit 10 = set if SEC supports the common_nonsnoop_afeu desc. type
1428         bit 11 = set if SEC supports the pkeu_ptadd_dbl descriptor type
1429
1430       ..and so on and so forth.
1431
1432    Example:
1433
1434        /* MPC8548E */
1435        crypto@30000 {
1436                device_type = "crypto";
1437                model = "SEC2";
1438                compatible = "talitos";
1439                reg = <30000 10000>;
1440                interrupts = <1d 3>;
1441                interrupt-parent = <40000>;
1442                num-channels = <4>;
1443                channel-fifo-len = <18>;
1444                exec-units-mask = <000000fe>;
1445                descriptor-types-mask = <012b0ebf>;
1446        };
1447
1448    h) Board Control and Status (BCSR)
1449
1450    Required properties:
1451
1452     - device_type : Should be "board-control"
1453     - reg : Offset and length of the register set for the device
1454
1455     Example:
1456
1457         bcsr@f8000000 {
1458                 device_type = "board-control";
1459                 reg = <f8000000 8000>;
1460         };
1461
1462    i) Freescale QUICC Engine module (QE)
1463    This represents qe module that is installed on PowerQUICC II Pro.
1464    Hopefully it will merge backward compatibility with CPM/CPM2.
1465    Basically, it is a bus of devices, that could act more or less
1466    as a complete entity (UCC, USB etc ). All of them should be siblings on
1467    the "root" qe node, using the common properties from there.
1468    The description below applies to the the qe of MPC8360 and
1469    more nodes and properties would be extended in the future.
1470
1471    i) Root QE device
1472
1473    Required properties:
1474    - device_type : should be "qe";
1475    - model : precise model of the QE, Can be "QE", "CPM", or "CPM2"
1476    - reg : offset and length of the device registers.
1477    - bus-frequency : the clock frequency for QUICC Engine.
1478
1479    Recommended properties
1480    - brg-frequency : the internal clock source frequency for baud-rate
1481      generators in Hz.
1482
1483    Example:
1484         qe@e0100000 {
1485                 #address-cells = <1>;
1486                 #size-cells = <1>;
1487                 #interrupt-cells = <2>;
1488                 device_type = "qe";
1489                 model = "QE";
1490                 ranges = <0 e0100000 00100000>;
1491                 reg = <e0100000 480>;
1492                 brg-frequency = <0>;
1493                 bus-frequency = <179A7B00>;
1494         }
1495
1496
1497    ii) SPI (Serial Peripheral Interface)
1498
1499    Required properties:
1500    - device_type : should be "spi".
1501    - compatible : should be "fsl_spi".
1502    - mode : the spi operation mode, it can be "cpu" or "qe".
1503    - reg : Offset and length of the register set for the device
1504    - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1505      field that represents an encoding of the sense and level
1506      information for the interrupt.  This should be encoded based on
1507      the information in section 2) depending on the type of interrupt
1508      controller you have.
1509    - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1510      services interrupts for this device.
1511
1512    Example:
1513         spi@4c0 {
1514                 device_type = "spi";
1515                 compatible = "fsl_spi";
1516                 reg = <4c0 40>;
1517                 interrupts = <82 0>;
1518                 interrupt-parent = <700>;
1519                 mode = "cpu";
1520         };
1521
1522
1523    iii) USB (Universal Serial Bus Controller)
1524
1525    Required properties:
1526    - device_type : should be "usb".
1527    - compatible : could be "qe_udc" or "fhci-hcd".
1528    - mode : the could be "host" or "slave".
1529    - reg : Offset and length of the register set for the device
1530    - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1531      field that represents an encoding of the sense and level
1532      information for the interrupt.  This should be encoded based on
1533      the information in section 2) depending on the type of interrupt
1534      controller you have.
1535    - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1536      services interrupts for this device.
1537
1538    Example(slave):
1539         usb@6c0 {
1540                 device_type = "usb";
1541                 compatible = "qe_udc";
1542                 reg = <6c0 40>;
1543                 interrupts = <8b 0>;
1544                 interrupt-parent = <700>;
1545                 mode = "slave";
1546         };
1547
1548
1549    iv) UCC (Unified Communications Controllers)
1550
1551    Required properties:
1552    - device_type : should be "network", "hldc", "uart", "transparent"
1553     "bisync" or "atm".
1554    - compatible : could be "ucc_geth" or "fsl_atm" and so on.
1555    - model : should be "UCC".
1556    - device-id : the ucc number(1-8), corresponding to UCCx in UM.
1557    - reg : Offset and length of the register set for the device
1558    - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1559      field that represents an encoding of the sense and level
1560      information for the interrupt.  This should be encoded based on
1561      the information in section 2) depending on the type of interrupt
1562      controller you have.
1563    - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1564      services interrupts for this device.
1565    - pio-handle : The phandle for the Parallel I/O port configuration.
1566    - rx-clock : represents the UCC receive clock source.
1567      0x00 : clock source is disabled;
1568      0x1~0x10 : clock source is BRG1~BRG16 respectively;
1569      0x11~0x28: clock source is QE_CLK1~QE_CLK24 respectively.
1570    - tx-clock: represents the UCC transmit clock source;
1571      0x00 : clock source is disabled;
1572      0x1~0x10 : clock source is BRG1~BRG16 respectively;
1573      0x11~0x28: clock source is QE_CLK1~QE_CLK24 respectively.
1574
1575    Required properties for network device_type:
1576    - mac-address : list of bytes representing the ethernet address.
1577    - phy-handle : The phandle for the PHY connected to this controller.
1578
1579    Example:
1580         ucc@2000 {
1581                 device_type = "network";
1582                 compatible = "ucc_geth";
1583                 model = "UCC";
1584                 device-id = <1>;
1585                 reg = <2000 200>;
1586                 interrupts = <a0 0>;
1587                 interrupt-parent = <700>;
1588                 mac-address = [ 00 04 9f 00 23 23 ];
1589                 rx-clock = "none";
1590                 tx-clock = "clk9";
1591                 phy-handle = <212000>;
1592                 pio-handle = <140001>;
1593         };
1594
1595
1596    v) Parallel I/O Ports
1597
1598    This node configures Parallel I/O ports for CPUs with QE support.
1599    The node should reside in the "soc" node of the tree.  For each
1600    device that using parallel I/O ports, a child node should be created.
1601    See the definition of the Pin configuration nodes below for more
1602    information.
1603
1604    Required properties:
1605    - device_type : should be "par_io".
1606    - reg : offset to the register set and its length.
1607    - num-ports : number of Parallel I/O ports
1608
1609    Example:
1610         par_io@1400 {
1611                 reg = <1400 100>;
1612                 #address-cells = <1>;
1613                 #size-cells = <0>;
1614                 device_type = "par_io";
1615                 num-ports = <7>;
1616                 ucc_pin@01 {
1617                         ......
1618                 };
1619
1620
1621    vi) Pin configuration nodes
1622
1623    Required properties:
1624    - linux,phandle : phandle of this node; likely referenced by a QE
1625      device.
1626    - pio-map : array of pin configurations.  Each pin is defined by 6
1627      integers.  The six numbers are respectively: port, pin, dir,
1628      open_drain, assignment, has_irq.
1629      - port : port number of the pin; 0-6 represent port A-G in UM.
1630      - pin : pin number in the port.
1631      - dir : direction of the pin, should encode as follows:
1632
1633         0 = The pin is disabled
1634         1 = The pin is an output
1635         2 = The pin is an input
1636         3 = The pin is I/O
1637
1638      - open_drain : indicates the pin is normal or wired-OR:
1639
1640         0 = The pin is actively driven as an output
1641         1 = The pin is an open-drain driver. As an output, the pin is
1642             driven active-low, otherwise it is three-stated.
1643
1644      - assignment : function number of the pin according to the Pin Assignment
1645        tables in User Manual.  Each pin can have up to 4 possible functions in
1646        QE and two options for CPM.
1647      - has_irq : indicates if the pin is used as source of exteral
1648        interrupts.
1649
1650    Example:
1651         ucc_pin@01 {
1652                 linux,phandle = <140001>;
1653                 pio-map = <
1654                 /* port  pin  dir  open_drain  assignment  has_irq */
1655                         0  3  1  0  1  0        /* TxD0 */
1656                         0  4  1  0  1  0        /* TxD1 */
1657                         0  5  1  0  1  0        /* TxD2 */
1658                         0  6  1  0  1  0        /* TxD3 */
1659                         1  6  1  0  3  0        /* TxD4 */
1660                         1  7  1  0  1  0        /* TxD5 */
1661                         1  9  1  0  2  0        /* TxD6 */
1662                         1  a  1  0  2  0        /* TxD7 */
1663                         0  9  2  0  1  0        /* RxD0 */
1664                         0  a  2  0  1  0        /* RxD1 */
1665                         0  b  2  0  1  0        /* RxD2 */
1666                         0  c  2  0  1  0        /* RxD3 */
1667                         0  d  2  0  1  0        /* RxD4 */
1668                         1  1  2  0  2  0        /* RxD5 */
1669                         1  0  2  0  2  0        /* RxD6 */
1670                         1  4  2  0  2  0        /* RxD7 */
1671                         0  7  1  0  1  0        /* TX_EN */
1672                         0  8  1  0  1  0        /* TX_ER */
1673                         0  f  2  0  1  0        /* RX_DV */
1674                         0  10 2  0  1  0        /* RX_ER */
1675                         0  0  2  0  1  0        /* RX_CLK */
1676                         2  9  1  0  3  0        /* GTX_CLK - CLK10 */
1677                         2  8  2  0  1  0>;      /* GTX125 - CLK9 */
1678         };
1679
1680    vii) Multi-User RAM (MURAM)
1681
1682    Required properties:
1683    - device_type : should be "muram".
1684    - mode : the could be "host" or "slave".
1685    - ranges : Should be defined as specified in 1) to describe the
1686       translation of MURAM addresses.
1687    - data-only : sub-node which defines the address area under MURAM
1688       bus that can be allocated as data/parameter
1689
1690    Example:
1691
1692         muram@10000 {
1693                 device_type = "muram";
1694                 ranges = <0 00010000 0000c000>;
1695
1696                 data-only@0{
1697                         reg = <0 c000>;
1698                 };
1699         };
1700
1701     g) Flash chip nodes
1702
1703     Flash chips (Memory Technology Devices) are often used for solid state
1704     file systems on embedded devices.
1705
1706     Required properties:
1707
1708      - device_type : has to be "rom"
1709      - compatible : Should specify what this flash device is compatible with.
1710        Currently, this is most likely to be "direct-mapped" (which
1711        corresponds to the MTD physmap mapping driver).
1712      - reg : Offset and length of the register set (or memory mapping) for
1713        the device.
1714      - bank-width : Width of the flash data bus in bytes. Required
1715        for the NOR flashes (compatible == "direct-mapped" and others) ONLY.
1716
1717     Recommended properties :
1718
1719      - partitions : Several pairs of 32-bit values where the first value is
1720        partition's offset from the start of the device and the second one is
1721        partition size in bytes with LSB used to signify a read only
1722        partition (so, the parition size should always be an even number).
1723      - partition-names : The list of concatenated zero terminated strings
1724        representing the partition names.
1725      - probe-type : The type of probe which should be done for the chip
1726        (JEDEC vs CFI actually). Valid ONLY for NOR flashes.
1727
1728    Example:
1729
1730         flash@ff000000 {
1731                 device_type = "rom";
1732                 compatible = "direct-mapped";
1733                 probe-type = "CFI";
1734                 reg = <ff000000 01000000>;
1735                 bank-width = <4>;
1736                 partitions = <00000000 00f80000
1737                               00f80000 00080001>;
1738                 partition-names = "fs\0firmware";
1739         };
1740
1741    More devices will be defined as this spec matures.
1742
1743
1744 Appendix A - Sample SOC node for MPC8540
1745 ========================================
1746
1747 Note that the #address-cells and #size-cells for the SoC node
1748 in this example have been explicitly listed; these are likely
1749 not necessary as they are usually the same as the root node.
1750
1751         soc8540@e0000000 {
1752                 #address-cells = <1>;
1753                 #size-cells = <1>;
1754                 #interrupt-cells = <2>;
1755                 device_type = "soc";
1756                 ranges = <00000000 e0000000 00100000>
1757                 reg = <e0000000 00003000>;
1758                 bus-frequency = <0>;
1759
1760                 mdio@24520 {
1761                         reg = <24520 20>;
1762                         device_type = "mdio";
1763                         compatible = "gianfar";
1764
1765                         ethernet-phy@0 {
1766                                 linux,phandle = <2452000>
1767                                 interrupt-parent = <40000>;
1768                                 interrupts = <35 1>;
1769                                 reg = <0>;
1770                                 device_type = "ethernet-phy";
1771                         };
1772
1773                         ethernet-phy@1 {
1774                                 linux,phandle = <2452001>
1775                                 interrupt-parent = <40000>;
1776                                 interrupts = <35 1>;
1777                                 reg = <1>;
1778                                 device_type = "ethernet-phy";
1779                         };
1780
1781                         ethernet-phy@3 {
1782                                 linux,phandle = <2452002>
1783                                 interrupt-parent = <40000>;
1784                                 interrupts = <35 1>;
1785                                 reg = <3>;
1786                                 device_type = "ethernet-phy";
1787                         };
1788
1789                 };
1790
1791                 ethernet@24000 {
1792                         #size-cells = <0>;
1793                         device_type = "network";
1794                         model = "TSEC";
1795                         compatible = "gianfar";
1796                         reg = <24000 1000>;
1797                         mac-address = [ 00 E0 0C 00 73 00 ];
1798                         interrupts = <d 3 e 3 12 3>;
1799                         interrupt-parent = <40000>;
1800                         phy-handle = <2452000>;
1801                 };
1802
1803                 ethernet@25000 {
1804                         #address-cells = <1>;
1805                         #size-cells = <0>;
1806                         device_type = "network";
1807                         model = "TSEC";
1808                         compatible = "gianfar";
1809                         reg = <25000 1000>;
1810                         mac-address = [ 00 E0 0C 00 73 01 ];
1811                         interrupts = <13 3 14 3 18 3>;
1812                         interrupt-parent = <40000>;
1813                         phy-handle = <2452001>;
1814                 };
1815
1816                 ethernet@26000 {
1817                         #address-cells = <1>;
1818                         #size-cells = <0>;
1819                         device_type = "network";
1820                         model = "FEC";
1821                         compatible = "gianfar";
1822                         reg = <26000 1000>;
1823                         mac-address = [ 00 E0 0C 00 73 02 ];
1824                         interrupts = <19 3>;
1825                         interrupt-parent = <40000>;
1826                         phy-handle = <2452002>;
1827                 };
1828
1829                 serial@4500 {
1830                         device_type = "serial";
1831                         compatible = "ns16550";
1832                         reg = <4500 100>;
1833                         clock-frequency = <0>;
1834                         interrupts = <1a 3>;
1835                         interrupt-parent = <40000>;
1836                 };
1837
1838                 pic@40000 {
1839                         linux,phandle = <40000>;
1840                         clock-frequency = <0>;
1841                         interrupt-controller;
1842                         #address-cells = <0>;
1843                         reg = <40000 40000>;
1844                         built-in;
1845                         compatible = "chrp,open-pic";
1846                         device_type = "open-pic";
1847                         big-endian;
1848                 };
1849
1850                 i2c@3000 {
1851                         interrupt-parent = <40000>;
1852                         interrupts = <1b 3>;
1853                         reg = <3000 18>;
1854                         device_type = "i2c";
1855                         compatible  = "fsl-i2c";
1856                         dfsrr;
1857                 };
1858
1859         };