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