Merge branch 'release' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/lenb/linux...
[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       |   |- linux,boot-cpu
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/linux,boot-cpu 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     - linux, boot-cpu : Should be defined if this cpu is the boot cpu.
782
783   Recommended properties:
784
785     - timebase-frequency : a cell indicating the frequency of the
786       timebase in Hz. This is not directly used by the generic code,
787       but you are welcome to copy/paste the pSeries code for setting
788       the kernel timebase/decrementer calibration based on this
789       value.
790     - clock-frequency : a cell indicating the CPU core clock frequency
791       in Hz. A new property will be defined for 64 bit values, but if
792       your frequency is < 4Ghz, one cell is enough. Here as well as
793       for the above, the common code doesn't use that property, but
794       you are welcome to re-use the pSeries or Maple one. A future
795       kernel version might provide a common function for this.
796
797   You are welcome to add any property you find relevant to your board,
798   like some information about the mechanism used to soft-reset the
799   CPUs. For example, Apple puts the GPIO number for CPU soft reset
800   lines in there as a "soft-reset" property since they start secondary
801   CPUs by soft-resetting them.
802
803
804   d) the /memory node(s)
805
806   To define the physical memory layout of your board, you should
807   create one or more memory node(s). You can either create a single
808   node with all memory ranges in its reg property, or you can create
809   several nodes, as you wish. The unit address (@ part) used for the
810   full path is the address of the first range of memory defined by a
811   given node. If you use a single memory node, this will typically be
812   @0.
813
814   Required properties:
815
816     - device_type : has to be "memory"
817     - reg : This property contains all the physical memory ranges of
818       your board. It's a list of addresses/sizes concatenated
819       together, with the number of cells of each defined by the
820       #address-cells and #size-cells of the root node. For example,
821       with both of these properties being 2 like in the example given
822       earlier, a 970 based machine with 6Gb of RAM could typically
823       have a "reg" property here that looks like:
824
825       00000000 00000000 00000000 80000000
826       00000001 00000000 00000001 00000000
827
828       That is a range starting at 0 of 0x80000000 bytes and a range
829       starting at 0x100000000 and of 0x100000000 bytes. You can see
830       that there is no memory covering the IO hole between 2Gb and
831       4Gb. Some vendors prefer splitting those ranges into smaller
832       segments, but the kernel doesn't care.
833
834   e) The /chosen node
835
836   This node is a bit "special". Normally, that's where open firmware
837   puts some variable environment information, like the arguments, or
838   phandle pointers to nodes like the main interrupt controller, or the
839   default input/output devices.
840
841   This specification makes a few of these mandatory, but also defines
842   some linux-specific properties that would be normally constructed by
843   the prom_init() trampoline when booting with an OF client interface,
844   but that you have to provide yourself when using the flattened format.
845
846   Required properties:
847
848     - linux,platform : This is your platform number as assigned by the
849       architecture maintainers
850
851   Recommended properties:
852
853     - bootargs : This zero-terminated string is passed as the kernel
854       command line
855     - linux,stdout-path : This is the full path to your standard
856       console device if any. Typically, if you have serial devices on
857       your board, you may want to put the full path to the one set as
858       the default console in the firmware here, for the kernel to pick
859       it up as its own default console. If you look at the function
860       set_preferred_console() in arch/ppc64/kernel/setup.c, you'll see
861       that the kernel tries to find out the default console and has
862       knowledge of various types like 8250 serial ports. You may want
863       to extend this function to add your own.
864     - interrupt-controller : This is one cell containing a phandle
865       value that matches the "linux,phandle" property of your main
866       interrupt controller node. May be used for interrupt routing.
867
868
869   Note that u-boot creates and fills in the chosen node for platforms
870   that use it.
871
872   f) the /soc<SOCname> node
873
874   This node is used to represent a system-on-a-chip (SOC) and must be
875   present if the processor is a SOC. The top-level soc node contains
876   information that is global to all devices on the SOC. The node name
877   should contain a unit address for the SOC, which is the base address
878   of the memory-mapped register set for the SOC. The name of an soc
879   node should start with "soc", and the remainder of the name should
880   represent the part number for the soc.  For example, the MPC8540's
881   soc node would be called "soc8540".
882
883   Required properties:
884
885     - device_type : Should be "soc"
886     - ranges : Should be defined as specified in 1) to describe the
887       translation of SOC addresses for memory mapped SOC registers.
888     - bus-frequency: Contains the bus frequency for the SOC node.
889       Typically, the value of this field is filled in by the boot
890       loader. 
891
892
893   Recommended properties:
894
895     - reg : This property defines the address and size of the
896       memory-mapped registers that are used for the SOC node itself.
897       It does not include the child device registers - these will be
898       defined inside each child node.  The address specified in the
899       "reg" property should match the unit address of the SOC node.
900     - #address-cells : Address representation for "soc" devices.  The
901       format of this field may vary depending on whether or not the
902       device registers are memory mapped.  For memory mapped
903       registers, this field represents the number of cells needed to
904       represent the address of the registers.  For SOCs that do not
905       use MMIO, a special address format should be defined that
906       contains enough cells to represent the required information.
907       See 1) above for more details on defining #address-cells.
908     - #size-cells : Size representation for "soc" devices
909     - #interrupt-cells : Defines the width of cells used to represent
910        interrupts.  Typically this value is <2>, which includes a
911        32-bit number that represents the interrupt number, and a
912        32-bit number that represents the interrupt sense and level.
913        This field is only needed if the SOC contains an interrupt
914        controller.
915
916   The SOC node may contain child nodes for each SOC device that the
917   platform uses.  Nodes should not be created for devices which exist
918   on the SOC but are not used by a particular platform. See chapter VI
919   for more information on how to specify devices that are part of an
920 SOC.
921
922   Example SOC node for the MPC8540:
923
924         soc8540@e0000000 {
925                 #address-cells = <1>;
926                 #size-cells = <1>;
927                 #interrupt-cells = <2>;
928                 device_type = "soc";
929                 ranges = <00000000 e0000000 00100000>
930                 reg = <e0000000 00003000>;
931                 bus-frequency = <0>;
932         }
933
934
935
936 IV - "dtc", the device tree compiler
937 ====================================
938
939
940 dtc source code can be found at
941 <http://ozlabs.org/~dgibson/dtc/dtc.tar.gz>
942
943 WARNING: This version is still in early development stage; the
944 resulting device-tree "blobs" have not yet been validated with the
945 kernel. The current generated bloc lacks a useful reserve map (it will
946 be fixed to generate an empty one, it's up to the bootloader to fill
947 it up) among others. The error handling needs work, bugs are lurking,
948 etc...
949
950 dtc basically takes a device-tree in a given format and outputs a
951 device-tree in another format. The currently supported formats are:
952
953   Input formats:
954   -------------
955
956      - "dtb": "blob" format, that is a flattened device-tree block
957        with
958         header all in a binary blob.
959      - "dts": "source" format. This is a text file containing a
960        "source" for a device-tree. The format is defined later in this
961         chapter.
962      - "fs" format. This is a representation equivalent to the
963         output of /proc/device-tree, that is nodes are directories and
964         properties are files
965
966  Output formats:
967  ---------------
968
969      - "dtb": "blob" format
970      - "dts": "source" format
971      - "asm": assembly language file. This is a file that can be
972        sourced by gas to generate a device-tree "blob". That file can
973        then simply be added to your Makefile. Additionally, the
974        assembly file exports some symbols that can be used.
975
976
977 The syntax of the dtc tool is
978
979     dtc [-I <input-format>] [-O <output-format>]
980         [-o output-filename] [-V output_version] input_filename
981
982
983 The "output_version" defines what versio of the "blob" format will be
984 generated. Supported versions are 1,2,3 and 16. The default is
985 currently version 3 but that may change in the future to version 16.
986
987 Additionally, dtc performs various sanity checks on the tree, like the
988 uniqueness of linux, phandle properties, validity of strings, etc...
989
990 The format of the .dts "source" file is "C" like, supports C and C++
991 style comments.
992
993 / {
994 }
995
996 The above is the "device-tree" definition. It's the only statement
997 supported currently at the toplevel.
998
999 / {
1000   property1 = "string_value";   /* define a property containing a 0
1001                                  * terminated string
1002                                  */
1003
1004   property2 = <1234abcd>;       /* define a property containing a
1005                                  * numerical 32 bits value (hexadecimal)
1006                                  */
1007
1008   property3 = <12345678 12345678 deadbeef>;
1009                                 /* define a property containing 3
1010                                  * numerical 32 bits values (cells) in
1011                                  * hexadecimal
1012                                  */
1013   property4 = [0a 0b 0c 0d de ea ad be ef];
1014                                 /* define a property whose content is
1015                                  * an arbitrary array of bytes
1016                                  */
1017
1018   childnode@addresss {  /* define a child node named "childnode"
1019                                  * whose unit name is "childnode at
1020                                  * address"
1021                                  */
1022
1023     childprop = "hello\n";      /* define a property "childprop" of
1024                                  * childnode (in this case, a string)
1025                                  */
1026   };
1027 };
1028
1029 Nodes can contain other nodes etc... thus defining the hierarchical
1030 structure of the tree.
1031
1032 Strings support common escape sequences from C: "\n", "\t", "\r",
1033 "\(octal value)", "\x(hex value)".
1034
1035 It is also suggested that you pipe your source file through cpp (gcc
1036 preprocessor) so you can use #include's, #define for constants, etc...
1037
1038 Finally, various options are planned but not yet implemented, like
1039 automatic generation of phandles, labels (exported to the asm file so
1040 you can point to a property content and change it easily from whatever
1041 you link the device-tree with), label or path instead of numeric value
1042 in some cells to "point" to a node (replaced by a phandle at compile
1043 time), export of reserve map address to the asm file, ability to
1044 specify reserve map content at compile time, etc...
1045
1046 We may provide a .h include file with common definitions of that
1047 proves useful for some properties (like building PCI properties or
1048 interrupt maps) though it may be better to add a notion of struct
1049 definitions to the compiler...
1050
1051
1052 V - Recommendations for a bootloader
1053 ====================================
1054
1055
1056 Here are some various ideas/recommendations that have been proposed
1057 while all this has been defined and implemented.
1058
1059   - The bootloader may want to be able to use the device-tree itself
1060     and may want to manipulate it (to add/edit some properties,
1061     like physical memory size or kernel arguments). At this point, 2
1062     choices can be made. Either the bootloader works directly on the
1063     flattened format, or the bootloader has its own internal tree
1064     representation with pointers (similar to the kernel one) and
1065     re-flattens the tree when booting the kernel. The former is a bit
1066     more difficult to edit/modify, the later requires probably a bit
1067     more code to handle the tree structure. Note that the structure
1068     format has been designed so it's relatively easy to "insert"
1069     properties or nodes or delete them by just memmoving things
1070     around. It contains no internal offsets or pointers for this
1071     purpose.
1072
1073   - An example of code for iterating nodes & retrieving properties
1074     directly from the flattened tree format can be found in the kernel
1075     file arch/ppc64/kernel/prom.c, look at scan_flat_dt() function,
1076     its usage in early_init_devtree(), and the corresponding various
1077     early_init_dt_scan_*() callbacks. That code can be re-used in a
1078     GPL bootloader, and as the author of that code, I would be happy
1079     to discuss possible free licencing to any vendor who wishes to
1080     integrate all or part of this code into a non-GPL bootloader.
1081
1082
1083
1084 VI - System-on-a-chip devices and nodes
1085 =======================================
1086
1087 Many companies are now starting to develop system-on-a-chip
1088 processors, where the processor core (cpu) and many peripheral devices
1089 exist on a single piece of silicon.  For these SOCs, an SOC node
1090 should be used that defines child nodes for the devices that make
1091 up the SOC. While platforms are not required to use this model in
1092 order to boot the kernel, it is highly encouraged that all SOC
1093 implementations define as complete a flat-device-tree as possible to
1094 describe the devices on the SOC.  This will allow for the
1095 genericization of much of the kernel code.
1096
1097
1098 1) Defining child nodes of an SOC
1099 ---------------------------------
1100
1101 Each device that is part of an SOC may have its own node entry inside
1102 the SOC node.  For each device that is included in the SOC, the unit
1103 address property represents the address offset for this device's
1104 memory-mapped registers in the parent's address space.  The parent's
1105 address space is defined by the "ranges" property in the top-level soc
1106 node. The "reg" property for each node that exists directly under the
1107 SOC node should contain the address mapping from the child address space
1108 to the parent SOC address space and the size of the device's
1109 memory-mapped register file.
1110
1111 For many devices that may exist inside an SOC, there are predefined
1112 specifications for the format of the device tree node.  All SOC child
1113 nodes should follow these specifications, except where noted in this
1114 document.
1115
1116 See appendix A for an example partial SOC node definition for the
1117 MPC8540.
1118
1119
1120 2) Specifying interrupt information for SOC devices
1121 ---------------------------------------------------
1122
1123 Each device that is part of an SOC and which generates interrupts
1124 should have the following properties:
1125
1126         - interrupt-parent : contains the phandle of the interrupt
1127           controller which handles interrupts for this device
1128         - interrupts : a list of tuples representing the interrupt
1129           number and the interrupt sense and level for each interrupt
1130           for this device.
1131
1132 This information is used by the kernel to build the interrupt table
1133 for the interrupt controllers in the system.
1134
1135 Sense and level information should be encoded as follows:
1136
1137    Devices connected to openPIC-compatible controllers should encode
1138    sense and polarity as follows:
1139
1140         0 = low to high edge sensitive type enabled
1141         1 = active low level sensitive type enabled
1142         2 = active high level sensitive type enabled
1143         3 = high to low edge sensitive type enabled
1144
1145    ISA PIC interrupt controllers should adhere to the ISA PIC
1146    encodings listed below:
1147
1148         0 =  active low level sensitive type enabled
1149         1 =  active high level sensitive type enabled
1150         2 =  high to low edge sensitive type enabled
1151         3 =  low to high edge sensitive type enabled
1152
1153
1154
1155 3) Representing devices without a current OF specification
1156 ----------------------------------------------------------
1157
1158 Currently, there are many devices on SOCs that do not have a standard
1159 representation pre-defined as part of the open firmware
1160 specifications, mainly because the boards that contain these SOCs are
1161 not currently booted using open firmware.   This section contains
1162 descriptions for the SOC devices for which new nodes have been
1163 defined; this list will expand as more and more SOC-containing
1164 platforms are moved over to use the flattened-device-tree model.
1165
1166   a) MDIO IO device
1167
1168   The MDIO is a bus to which the PHY devices are connected.  For each
1169   device that exists on this bus, a child node should be created.  See
1170   the definition of the PHY node below for an example of how to define
1171   a PHY.
1172
1173   Required properties:
1174     - reg : Offset and length of the register set for the device
1175     - device_type : Should be "mdio"
1176     - compatible : Should define the compatible device type for the
1177       mdio.  Currently, this is most likely to be "gianfar"
1178
1179   Example:
1180
1181         mdio@24520 {
1182                 reg = <24520 20>;
1183                 device_type = "mdio"; 
1184                 compatible = "gianfar";
1185
1186                 ethernet-phy@0 {
1187                         ......
1188                 };
1189         };
1190
1191
1192   b) Gianfar-compatible ethernet nodes
1193
1194   Required properties:
1195
1196     - device_type : Should be "network"
1197     - model : Model of the device.  Can be "TSEC", "eTSEC", or "FEC"
1198     - compatible : Should be "gianfar"
1199     - reg : Offset and length of the register set for the device
1200     - mac-address : List of bytes representing the ethernet address of
1201       this controller
1202     - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1203       field that represents an encoding of the sense and level
1204       information for the interrupt.  This should be encoded based on
1205       the information in section 2) depending on the type of interrupt
1206       controller you have.
1207     - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1208       services interrupts for this device.
1209     - phy-handle : The phandle for the PHY connected to this ethernet
1210       controller.
1211
1212   Example:
1213
1214         ethernet@24000 {
1215                 #size-cells = <0>;
1216                 device_type = "network";
1217                 model = "TSEC";
1218                 compatible = "gianfar";
1219                 reg = <24000 1000>;
1220                 mac-address = [ 00 E0 0C 00 73 00 ];
1221                 interrupts = <d 3 e 3 12 3>;
1222                 interrupt-parent = <40000>;
1223                 phy-handle = <2452000>
1224         };
1225
1226
1227
1228    c) PHY nodes
1229
1230    Required properties:
1231
1232     - device_type : Should be "ethernet-phy"
1233     - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1234       field that represents an encoding of the sense and level
1235       information for the interrupt.  This should be encoded based on
1236       the information in section 2) depending on the type of interrupt
1237       controller you have.
1238     - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1239       services interrupts for this device.
1240     - reg : The ID number for the phy, usually a small integer
1241     - linux,phandle :  phandle for this node; likely referenced by an
1242       ethernet controller node.
1243
1244
1245    Example:
1246
1247         ethernet-phy@0 {
1248                 linux,phandle = <2452000>
1249                 interrupt-parent = <40000>;
1250                 interrupts = <35 1>;
1251                 reg = <0>;
1252                 device_type = "ethernet-phy";
1253         };
1254
1255
1256    d) Interrupt controllers
1257
1258    Some SOC devices contain interrupt controllers that are different
1259    from the standard Open PIC specification.  The SOC device nodes for
1260    these types of controllers should be specified just like a standard
1261    OpenPIC controller.  Sense and level information should be encoded
1262    as specified in section 2) of this chapter for each device that
1263    specifies an interrupt.
1264
1265    Example :
1266
1267         pic@40000 {
1268                 linux,phandle = <40000>;
1269                 clock-frequency = <0>;
1270                 interrupt-controller;
1271                 #address-cells = <0>;
1272                 reg = <40000 40000>;
1273                 built-in;
1274                 compatible = "chrp,open-pic";
1275                 device_type = "open-pic";
1276                 big-endian;
1277         };
1278
1279
1280    e) I2C
1281
1282    Required properties :
1283
1284     - device_type : Should be "i2c"
1285     - reg : Offset and length of the register set for the device
1286
1287    Recommended properties :
1288
1289     - compatible : Should be "fsl-i2c" for parts compatible with
1290       Freescale I2C specifications.
1291     - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1292       field that represents an encoding of the sense and level
1293       information for the interrupt.  This should be encoded based on
1294       the information in section 2) depending on the type of interrupt
1295       controller you have.
1296     - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1297       services interrupts for this device.
1298     - dfsrr : boolean; if defined, indicates that this I2C device has
1299       a digital filter sampling rate register
1300     - fsl5200-clocking : boolean; if defined, indicated that this device
1301       uses the FSL 5200 clocking mechanism.
1302
1303    Example :
1304
1305         i2c@3000 {
1306                 interrupt-parent = <40000>;
1307                 interrupts = <1b 3>;
1308                 reg = <3000 18>;
1309                 device_type = "i2c";
1310                 compatible  = "fsl-i2c";
1311                 dfsrr;
1312         };
1313
1314
1315    f) Freescale SOC USB controllers
1316
1317    The device node for a USB controller that is part of a Freescale
1318    SOC is as described in the document "Open Firmware Recommended
1319    Practice : Universal Serial Bus" with the following modifications
1320    and additions :  
1321
1322    Required properties :
1323     - compatible : Should be "fsl-usb2-mph" for multi port host usb
1324       controllers, or "fsl-usb2-dr" for dual role usb controllers
1325     - phy_type : For multi port host usb controllers, should be one of
1326       "ulpi", or "serial". For dual role usb controllers, should be
1327       one of "ulpi", "utmi", "utmi_wide", or "serial".
1328     - reg : Offset and length of the register set for the device
1329     - port0 : boolean; if defined, indicates port0 is connected for
1330       fsl-usb2-mph compatible controllers.  Either this property or
1331       "port1" (or both) must be defined for "fsl-usb2-mph" compatible 
1332       controllers.
1333     - port1 : boolean; if defined, indicates port1 is connected for
1334       fsl-usb2-mph compatible controllers.  Either this property or
1335       "port0" (or both) must be defined for "fsl-usb2-mph" compatible 
1336       controllers.
1337
1338    Recommended properties :
1339     - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1340       field that represents an encoding of the sense and level
1341       information for the interrupt.  This should be encoded based on
1342       the information in section 2) depending on the type of interrupt
1343       controller you have.
1344     - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1345       services interrupts for this device.
1346
1347    Example multi port host usb controller device node : 
1348         usb@22000 {
1349                 device_type = "usb";
1350                 compatible = "fsl-usb2-mph";
1351                 reg = <22000 1000>;
1352                 #address-cells = <1>;
1353                 #size-cells = <0>;
1354                 interrupt-parent = <700>;
1355                 interrupts = <27 1>;
1356                 phy_type = "ulpi";
1357                 port0;
1358                 port1;
1359         };
1360
1361    Example dual role usb controller device node : 
1362         usb@23000 {
1363                 device_type = "usb";
1364                 compatible = "fsl-usb2-dr";
1365                 reg = <23000 1000>;
1366                 #address-cells = <1>;
1367                 #size-cells = <0>;
1368                 interrupt-parent = <700>;
1369                 interrupts = <26 1>;
1370                 phy = "ulpi";
1371         };
1372
1373
1374    g) Freescale SOC SEC Security Engines
1375
1376    Required properties:
1377
1378     - device_type : Should be "crypto"
1379     - model : Model of the device.  Should be "SEC1" or "SEC2"
1380     - compatible : Should be "talitos"
1381     - reg : Offset and length of the register set for the device
1382     - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1383       field that represents an encoding of the sense and level
1384       information for the interrupt.  This should be encoded based on
1385       the information in section 2) depending on the type of interrupt
1386       controller you have.
1387     - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1388       services interrupts for this device.
1389     - num-channels : An integer representing the number of channels
1390       available.
1391     - channel-fifo-len : An integer representing the number of
1392       descriptor pointers each channel fetch fifo can hold.
1393     - exec-units-mask : The bitmask representing what execution units
1394       (EUs) are available. It's a single 32 bit cell. EU information
1395       should be encoded following the SEC's Descriptor Header Dword
1396       EU_SEL0 field documentation, i.e. as follows:
1397
1398         bit 0 = reserved - should be 0
1399         bit 1 = set if SEC has the ARC4 EU (AFEU)
1400         bit 2 = set if SEC has the DES/3DES EU (DEU)
1401         bit 3 = set if SEC has the message digest EU (MDEU)
1402         bit 4 = set if SEC has the random number generator EU (RNG)
1403         bit 5 = set if SEC has the public key EU (PKEU)
1404         bit 6 = set if SEC has the AES EU (AESU)
1405         bit 7 = set if SEC has the Kasumi EU (KEU)
1406
1407       bits 8 through 31 are reserved for future SEC EUs.
1408
1409     - descriptor-types-mask : The bitmask representing what descriptors
1410       are available. It's a single 32 bit cell. Descriptor type
1411       information should be encoded following the SEC's Descriptor
1412       Header Dword DESC_TYPE field documentation, i.e. as follows:
1413
1414         bit 0  = set if SEC supports the aesu_ctr_nonsnoop desc. type
1415         bit 1  = set if SEC supports the ipsec_esp descriptor type
1416         bit 2  = set if SEC supports the common_nonsnoop desc. type
1417         bit 3  = set if SEC supports the 802.11i AES ccmp desc. type
1418         bit 4  = set if SEC supports the hmac_snoop_no_afeu desc. type
1419         bit 5  = set if SEC supports the srtp descriptor type
1420         bit 6  = set if SEC supports the non_hmac_snoop_no_afeu desc.type
1421         bit 7  = set if SEC supports the pkeu_assemble descriptor type
1422         bit 8  = set if SEC supports the aesu_key_expand_output desc.type
1423         bit 9  = set if SEC supports the pkeu_ptmul descriptor type
1424         bit 10 = set if SEC supports the common_nonsnoop_afeu desc. type
1425         bit 11 = set if SEC supports the pkeu_ptadd_dbl descriptor type
1426
1427       ..and so on and so forth.
1428
1429    Example:
1430
1431        /* MPC8548E */
1432        crypto@30000 {
1433                device_type = "crypto";
1434                model = "SEC2";
1435                compatible = "talitos";
1436                reg = <30000 10000>;
1437                interrupts = <1d 3>;
1438                interrupt-parent = <40000>;
1439                num-channels = <4>;
1440                channel-fifo-len = <18>;
1441                exec-units-mask = <000000fe>;
1442                descriptor-types-mask = <012b0ebf>;
1443        };
1444
1445    h) Board Control and Status (BCSR)
1446
1447    Required properties:
1448
1449     - device_type : Should be "board-control"
1450     - reg : Offset and length of the register set for the device
1451
1452     Example:
1453
1454         bcsr@f8000000 {
1455                 device_type = "board-control";
1456                 reg = <f8000000 8000>;
1457         };
1458
1459    i) Freescale QUICC Engine module (QE)
1460    This represents qe module that is installed on PowerQUICC II Pro.
1461    Hopefully it will merge backward compatibility with CPM/CPM2.
1462    Basically, it is a bus of devices, that could act more or less
1463    as a complete entity (UCC, USB etc ). All of them should be siblings on
1464    the "root" qe node, using the common properties from there.
1465    The description below applies to the the qe of MPC8360 and
1466    more nodes and properties would be extended in the future.
1467
1468    i) Root QE device
1469
1470    Required properties:
1471    - device_type : should be "qe";
1472    - model : precise model of the QE, Can be "QE", "CPM", or "CPM2"
1473    - reg : offset and length of the device registers.
1474    - bus-frequency : the clock frequency for QUICC Engine.
1475
1476    Recommended properties
1477    - brg-frequency : the internal clock source frequency for baud-rate
1478      generators in Hz.
1479
1480    Example:
1481         qe@e0100000 {
1482                 #address-cells = <1>;
1483                 #size-cells = <1>;
1484                 #interrupt-cells = <2>;
1485                 device_type = "qe";
1486                 model = "QE";
1487                 ranges = <0 e0100000 00100000>;
1488                 reg = <e0100000 480>;
1489                 brg-frequency = <0>;
1490                 bus-frequency = <179A7B00>;
1491         }
1492
1493
1494    ii) SPI (Serial Peripheral Interface)
1495
1496    Required properties:
1497    - device_type : should be "spi".
1498    - compatible : should be "fsl_spi".
1499    - mode : the spi operation mode, it can be "cpu" or "qe".
1500    - reg : Offset and length of the register set for the device
1501    - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1502      field that represents an encoding of the sense and level
1503      information for the interrupt.  This should be encoded based on
1504      the information in section 2) depending on the type of interrupt
1505      controller you have.
1506    - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1507      services interrupts for this device.
1508
1509    Example:
1510         spi@4c0 {
1511                 device_type = "spi";
1512                 compatible = "fsl_spi";
1513                 reg = <4c0 40>;
1514                 interrupts = <82 0>;
1515                 interrupt-parent = <700>;
1516                 mode = "cpu";
1517         };
1518
1519
1520    iii) USB (Universal Serial Bus Controller)
1521
1522    Required properties:
1523    - device_type : should be "usb".
1524    - compatible : could be "qe_udc" or "fhci-hcd".
1525    - mode : the could be "host" or "slave".
1526    - reg : Offset and length of the register set for the device
1527    - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1528      field that represents an encoding of the sense and level
1529      information for the interrupt.  This should be encoded based on
1530      the information in section 2) depending on the type of interrupt
1531      controller you have.
1532    - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1533      services interrupts for this device.
1534
1535    Example(slave):
1536         usb@6c0 {
1537                 device_type = "usb";
1538                 compatible = "qe_udc";
1539                 reg = <6c0 40>;
1540                 interrupts = <8b 0>;
1541                 interrupt-parent = <700>;
1542                 mode = "slave";
1543         };
1544
1545
1546    iv) UCC (Unified Communications Controllers)
1547
1548    Required properties:
1549    - device_type : should be "network", "hldc", "uart", "transparent"
1550     "bisync" or "atm".
1551    - compatible : could be "ucc_geth" or "fsl_atm" and so on.
1552    - model : should be "UCC".
1553    - device-id : the ucc number(1-8), corresponding to UCCx in UM.
1554    - reg : Offset and length of the register set for the device
1555    - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1556      field that represents an encoding of the sense and level
1557      information for the interrupt.  This should be encoded based on
1558      the information in section 2) depending on the type of interrupt
1559      controller you have.
1560    - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1561      services interrupts for this device.
1562    - pio-handle : The phandle for the Parallel I/O port configuration.
1563    - rx-clock : represents the UCC receive clock source.
1564      0x00 : clock source is disabled;
1565      0x1~0x10 : clock source is BRG1~BRG16 respectively;
1566      0x11~0x28: clock source is QE_CLK1~QE_CLK24 respectively.
1567    - tx-clock: represents the UCC transmit clock source;
1568      0x00 : clock source is disabled;
1569      0x1~0x10 : clock source is BRG1~BRG16 respectively;
1570      0x11~0x28: clock source is QE_CLK1~QE_CLK24 respectively.
1571
1572    Required properties for network device_type:
1573    - mac-address : list of bytes representing the ethernet address.
1574    - phy-handle : The phandle for the PHY connected to this controller.
1575
1576    Example:
1577         ucc@2000 {
1578                 device_type = "network";
1579                 compatible = "ucc_geth";
1580                 model = "UCC";
1581                 device-id = <1>;
1582                 reg = <2000 200>;
1583                 interrupts = <a0 0>;
1584                 interrupt-parent = <700>;
1585                 mac-address = [ 00 04 9f 00 23 23 ];
1586                 rx-clock = "none";
1587                 tx-clock = "clk9";
1588                 phy-handle = <212000>;
1589                 pio-handle = <140001>;
1590         };
1591
1592
1593    v) Parallel I/O Ports
1594
1595    This node configures Parallel I/O ports for CPUs with QE support.
1596    The node should reside in the "soc" node of the tree.  For each
1597    device that using parallel I/O ports, a child node should be created.
1598    See the definition of the Pin configuration nodes below for more
1599    information.
1600
1601    Required properties:
1602    - device_type : should be "par_io".
1603    - reg : offset to the register set and its length.
1604    - num-ports : number of Parallel I/O ports
1605
1606    Example:
1607         par_io@1400 {
1608                 reg = <1400 100>;
1609                 #address-cells = <1>;
1610                 #size-cells = <0>;
1611                 device_type = "par_io";
1612                 num-ports = <7>;
1613                 ucc_pin@01 {
1614                         ......
1615                 };
1616
1617
1618    vi) Pin configuration nodes
1619
1620    Required properties:
1621    - linux,phandle : phandle of this node; likely referenced by a QE
1622      device.
1623    - pio-map : array of pin configurations.  Each pin is defined by 6
1624      integers.  The six numbers are respectively: port, pin, dir,
1625      open_drain, assignment, has_irq.
1626      - port : port number of the pin; 0-6 represent port A-G in UM.
1627      - pin : pin number in the port.
1628      - dir : direction of the pin, should encode as follows:
1629
1630         0 = The pin is disabled
1631         1 = The pin is an output
1632         2 = The pin is an input
1633         3 = The pin is I/O
1634
1635      - open_drain : indicates the pin is normal or wired-OR:
1636
1637         0 = The pin is actively driven as an output
1638         1 = The pin is an open-drain driver. As an output, the pin is
1639             driven active-low, otherwise it is three-stated.
1640
1641      - assignment : function number of the pin according to the Pin Assignment
1642        tables in User Manual.  Each pin can have up to 4 possible functions in
1643        QE and two options for CPM.
1644      - has_irq : indicates if the pin is used as source of exteral
1645        interrupts.
1646
1647    Example:
1648         ucc_pin@01 {
1649                 linux,phandle = <140001>;
1650                 pio-map = <
1651                 /* port  pin  dir  open_drain  assignment  has_irq */
1652                         0  3  1  0  1  0        /* TxD0 */
1653                         0  4  1  0  1  0        /* TxD1 */
1654                         0  5  1  0  1  0        /* TxD2 */
1655                         0  6  1  0  1  0        /* TxD3 */
1656                         1  6  1  0  3  0        /* TxD4 */
1657                         1  7  1  0  1  0        /* TxD5 */
1658                         1  9  1  0  2  0        /* TxD6 */
1659                         1  a  1  0  2  0        /* TxD7 */
1660                         0  9  2  0  1  0        /* RxD0 */
1661                         0  a  2  0  1  0        /* RxD1 */
1662                         0  b  2  0  1  0        /* RxD2 */
1663                         0  c  2  0  1  0        /* RxD3 */
1664                         0  d  2  0  1  0        /* RxD4 */
1665                         1  1  2  0  2  0        /* RxD5 */
1666                         1  0  2  0  2  0        /* RxD6 */
1667                         1  4  2  0  2  0        /* RxD7 */
1668                         0  7  1  0  1  0        /* TX_EN */
1669                         0  8  1  0  1  0        /* TX_ER */
1670                         0  f  2  0  1  0        /* RX_DV */
1671                         0  10 2  0  1  0        /* RX_ER */
1672                         0  0  2  0  1  0        /* RX_CLK */
1673                         2  9  1  0  3  0        /* GTX_CLK - CLK10 */
1674                         2  8  2  0  1  0>;      /* GTX125 - CLK9 */
1675         };
1676
1677    vii) Multi-User RAM (MURAM)
1678
1679    Required properties:
1680    - device_type : should be "muram".
1681    - mode : the could be "host" or "slave".
1682    - ranges : Should be defined as specified in 1) to describe the
1683       translation of MURAM addresses.
1684    - data-only : sub-node which defines the address area under MURAM
1685       bus that can be allocated as data/parameter
1686
1687    Example:
1688
1689         muram@10000 {
1690                 device_type = "muram";
1691                 ranges = <0 00010000 0000c000>;
1692
1693                 data-only@0{
1694                         reg = <0 c000>;
1695                 };
1696         };
1697
1698     g) Flash chip nodes
1699
1700     Flash chips (Memory Technology Devices) are often used for solid state
1701     file systems on embedded devices.
1702
1703     Required properties:
1704
1705      - device_type : has to be "rom"
1706      - compatible : Should specify what this flash device is compatible with.
1707        Currently, this is most likely to be "direct-mapped" (which
1708        corresponds to the MTD physmap mapping driver).
1709      - reg : Offset and length of the register set (or memory mapping) for
1710        the device.
1711      - bank-width : Width of the flash data bus in bytes. Required
1712        for the NOR flashes (compatible == "direct-mapped" and others) ONLY.
1713
1714     Recommended properties :
1715
1716      - partitions : Several pairs of 32-bit values where the first value is
1717        partition's offset from the start of the device and the second one is
1718        partition size in bytes with LSB used to signify a read only
1719        partition (so, the parition size should always be an even number).
1720      - partition-names : The list of concatenated zero terminated strings
1721        representing the partition names.
1722      - probe-type : The type of probe which should be done for the chip
1723        (JEDEC vs CFI actually). Valid ONLY for NOR flashes.
1724
1725    Example:
1726
1727         flash@ff000000 {
1728                 device_type = "rom";
1729                 compatible = "direct-mapped";
1730                 probe-type = "CFI";
1731                 reg = <ff000000 01000000>;
1732                 bank-width = <4>;
1733                 partitions = <00000000 00f80000
1734                               00f80000 00080001>;
1735                 partition-names = "fs\0firmware";
1736         };
1737
1738    More devices will be defined as this spec matures.
1739
1740
1741 Appendix A - Sample SOC node for MPC8540
1742 ========================================
1743
1744 Note that the #address-cells and #size-cells for the SoC node
1745 in this example have been explicitly listed; these are likely
1746 not necessary as they are usually the same as the root node.
1747
1748         soc8540@e0000000 {
1749                 #address-cells = <1>;
1750                 #size-cells = <1>;
1751                 #interrupt-cells = <2>;
1752                 device_type = "soc";
1753                 ranges = <00000000 e0000000 00100000>
1754                 reg = <e0000000 00003000>;
1755                 bus-frequency = <0>;
1756
1757                 mdio@24520 {
1758                         reg = <24520 20>;
1759                         device_type = "mdio";
1760                         compatible = "gianfar";
1761
1762                         ethernet-phy@0 {
1763                                 linux,phandle = <2452000>
1764                                 interrupt-parent = <40000>;
1765                                 interrupts = <35 1>;
1766                                 reg = <0>;
1767                                 device_type = "ethernet-phy";
1768                         };
1769
1770                         ethernet-phy@1 {
1771                                 linux,phandle = <2452001>
1772                                 interrupt-parent = <40000>;
1773                                 interrupts = <35 1>;
1774                                 reg = <1>;
1775                                 device_type = "ethernet-phy";
1776                         };
1777
1778                         ethernet-phy@3 {
1779                                 linux,phandle = <2452002>
1780                                 interrupt-parent = <40000>;
1781                                 interrupts = <35 1>;
1782                                 reg = <3>;
1783                                 device_type = "ethernet-phy";
1784                         };
1785
1786                 };
1787
1788                 ethernet@24000 {
1789                         #size-cells = <0>;
1790                         device_type = "network";
1791                         model = "TSEC";
1792                         compatible = "gianfar";
1793                         reg = <24000 1000>;
1794                         mac-address = [ 00 E0 0C 00 73 00 ];
1795                         interrupts = <d 3 e 3 12 3>;
1796                         interrupt-parent = <40000>;
1797                         phy-handle = <2452000>;
1798                 };
1799
1800                 ethernet@25000 {
1801                         #address-cells = <1>;
1802                         #size-cells = <0>;
1803                         device_type = "network";
1804                         model = "TSEC";
1805                         compatible = "gianfar";
1806                         reg = <25000 1000>;
1807                         mac-address = [ 00 E0 0C 00 73 01 ];
1808                         interrupts = <13 3 14 3 18 3>;
1809                         interrupt-parent = <40000>;
1810                         phy-handle = <2452001>;
1811                 };
1812
1813                 ethernet@26000 {
1814                         #address-cells = <1>;
1815                         #size-cells = <0>;
1816                         device_type = "network";
1817                         model = "FEC";
1818                         compatible = "gianfar";
1819                         reg = <26000 1000>;
1820                         mac-address = [ 00 E0 0C 00 73 02 ];
1821                         interrupts = <19 3>;
1822                         interrupt-parent = <40000>;
1823                         phy-handle = <2452002>;
1824                 };
1825
1826                 serial@4500 {
1827                         device_type = "serial";
1828                         compatible = "ns16550";
1829                         reg = <4500 100>;
1830                         clock-frequency = <0>;
1831                         interrupts = <1a 3>;
1832                         interrupt-parent = <40000>;
1833                 };
1834
1835                 pic@40000 {
1836                         linux,phandle = <40000>;
1837                         clock-frequency = <0>;
1838                         interrupt-controller;
1839                         #address-cells = <0>;
1840                         reg = <40000 40000>;
1841                         built-in;
1842                         compatible = "chrp,open-pic";
1843                         device_type = "open-pic";
1844                         big-endian;
1845                 };
1846
1847                 i2c@3000 {
1848                         interrupt-parent = <40000>;
1849                         interrupts = <1b 3>;
1850                         reg = <3000 18>;
1851                         device_type = "i2c";
1852                         compatible  = "fsl-i2c";
1853                         dfsrr;
1854                 };
1855
1856         };