[POWERPC] Fix cache line vs. block size confusion
[pandora-kernel.git] / Documentation / powerpc / booting-without-of.txt
1            Booting the Linux/ppc kernel without Open Firmware
2            --------------------------------------------------
3
4 (c) 2005 Benjamin Herrenschmidt <benh at kernel.crashing.org>,
5     IBM Corp.
6 (c) 2005 Becky Bruce <becky.bruce at freescale.com>,
7     Freescale Semiconductor, FSL SOC and 32-bit additions
8 (c) 2006 MontaVista Software, Inc.
9     Flash chip node definition
10
11 Table of Contents
12 =================
13
14   I - Introduction
15     1) Entry point for arch/powerpc
16     2) Board support
17
18   II - The DT block format
19     1) Header
20     2) Device tree generalities
21     3) Device tree "structure" block
22     4) Device tree "strings" block
23
24   III - Required content of the device tree
25     1) Note about cells and address representation
26     2) Note about "compatible" properties
27     3) Note about "name" properties
28     4) Note about node and property names and character set
29     5) Required nodes and properties
30       a) The root node
31       b) The /cpus node
32       c) The /cpus/* nodes
33       d) the /memory node(s)
34       e) The /chosen node
35       f) the /soc<SOCname> node
36
37   IV - "dtc", the device tree compiler
38
39   V - Recommendations for a bootloader
40
41   VI - System-on-a-chip devices and nodes
42     1) Defining child nodes of an SOC
43     2) Representing devices without a current OF specification
44       a) MDIO IO device
45       b) Gianfar-compatible ethernet nodes
46       c) PHY nodes
47       d) Interrupt controllers
48       e) I2C
49       f) Freescale SOC USB controllers
50       g) Freescale SOC SEC Security Engines
51       h) Board Control and Status (BCSR)
52       i) Freescale QUICC Engine module (QE)
53       j) CFI or JEDEC memory-mapped NOR flash
54       k) Global Utilities Block
55
56   VII - Specifying interrupt information for devices
57     1) interrupts property
58     2) interrupt-parent property
59     3) OpenPIC Interrupt Controllers
60     4) ISA Interrupt Controllers
61
62   Appendix A - Sample SOC node for MPC8540
63
64
65 Revision Information
66 ====================
67
68    May 18, 2005: Rev 0.1 - Initial draft, no chapter III yet.
69
70    May 19, 2005: Rev 0.2 - Add chapter III and bits & pieces here or
71                            clarifies the fact that a lot of things are
72                            optional, the kernel only requires a very
73                            small device tree, though it is encouraged
74                            to provide an as complete one as possible.
75
76    May 24, 2005: Rev 0.3 - Precise that DT block has to be in RAM
77                          - Misc fixes
78                          - Define version 3 and new format version 16
79                            for the DT block (version 16 needs kernel
80                            patches, will be fwd separately).
81                            String block now has a size, and full path
82                            is replaced by unit name for more
83                            compactness.
84                            linux,phandle is made optional, only nodes
85                            that are referenced by other nodes need it.
86                            "name" property is now automatically
87                            deduced from the unit name
88
89    June 1, 2005: Rev 0.4 - Correct confusion between OF_DT_END and
90                            OF_DT_END_NODE in structure definition.
91                          - Change version 16 format to always align
92                            property data to 4 bytes. Since tokens are
93                            already aligned, that means no specific
94                            required alignment between property size
95                            and property data. The old style variable
96                            alignment would make it impossible to do
97                            "simple" insertion of properties using
98                            memmove (thanks Milton for
99                            noticing). Updated kernel patch as well
100                          - Correct a few more alignment constraints
101                          - Add a chapter about the device-tree
102                            compiler and the textural representation of
103                            the tree that can be "compiled" by dtc.
104
105    November 21, 2005: Rev 0.5
106                          - Additions/generalizations for 32-bit
107                          - Changed to reflect the new arch/powerpc
108                            structure
109                          - Added chapter VI
110
111
112  ToDo:
113         - Add some definitions of interrupt tree (simple/complex)
114         - Add some definitions for PCI host bridges
115         - Add some common address format examples
116         - Add definitions for standard properties and "compatible"
117           names for cells that are not already defined by the existing
118           OF spec.
119         - Compare FSL SOC use of PCI to standard and make sure no new
120           node definition required.
121         - Add more information about node definitions for SOC devices
122           that currently have no standard, like the FSL CPM.
123
124
125 I - Introduction
126 ================
127
128 During the recent development of the Linux/ppc64 kernel, and more
129 specifically, the addition of new platform types outside of the old
130 IBM pSeries/iSeries pair, it was decided to enforce some strict rules
131 regarding the kernel entry and bootloader <-> kernel interfaces, in
132 order to avoid the degeneration that had become the ppc32 kernel entry
133 point and the way a new platform should be added to the kernel. The
134 legacy iSeries platform breaks those rules as it predates this scheme,
135 but no new board support will be accepted in the main tree that
136 doesn't follows them properly.  In addition, since the advent of the
137 arch/powerpc merged architecture for ppc32 and ppc64, new 32-bit
138 platforms and 32-bit platforms which move into arch/powerpc will be
139 required to use these rules as well.
140
141 The main requirement that will be defined in more detail below is
142 the presence of a device-tree whose format is defined after Open
143 Firmware specification. However, in order to make life easier
144 to embedded board vendors, the kernel doesn't require the device-tree
145 to represent every device in the system and only requires some nodes
146 and properties to be present. This will be described in detail in
147 section III, but, for example, the kernel does not require you to
148 create a node for every PCI device in the system. It is a requirement
149 to have a node for PCI host bridges in order to provide interrupt
150 routing informations and memory/IO ranges, among others. It is also
151 recommended to define nodes for on chip devices and other busses that
152 don't specifically fit in an existing OF specification. This creates a
153 great flexibility in the way the kernel can then probe those and match
154 drivers to device, without having to hard code all sorts of tables. It
155 also makes it more flexible for board vendors to do minor hardware
156 upgrades without significantly impacting the kernel code or cluttering
157 it with special cases.
158
159
160 1) Entry point for arch/powerpc
161 -------------------------------
162
163    There is one and one single entry point to the kernel, at the start
164    of the kernel image. That entry point supports two calling
165    conventions:
166
167         a) Boot from Open Firmware. If your firmware is compatible
168         with Open Firmware (IEEE 1275) or provides an OF compatible
169         client interface API (support for "interpret" callback of
170         forth words isn't required), you can enter the kernel with:
171
172               r5 : OF callback pointer as defined by IEEE 1275
173               bindings to powerpc. Only the 32-bit client interface
174               is currently supported
175
176               r3, r4 : address & length of an initrd if any or 0
177
178               The MMU is either on or off; the kernel will run the
179               trampoline located in arch/powerpc/kernel/prom_init.c to
180               extract the device-tree and other information from open
181               firmware and build a flattened device-tree as described
182               in b). prom_init() will then re-enter the kernel using
183               the second method. This trampoline code runs in the
184               context of the firmware, which is supposed to handle all
185               exceptions during that time.
186
187         b) Direct entry with a flattened device-tree block. This entry
188         point is called by a) after the OF trampoline and can also be
189         called directly by a bootloader that does not support the Open
190         Firmware client interface. It is also used by "kexec" to
191         implement "hot" booting of a new kernel from a previous
192         running one. This method is what I will describe in more
193         details in this document, as method a) is simply standard Open
194         Firmware, and thus should be implemented according to the
195         various standard documents defining it and its binding to the
196         PowerPC platform. The entry point definition then becomes:
197
198                 r3 : physical pointer to the device-tree block
199                 (defined in chapter II) in RAM
200
201                 r4 : physical pointer to the kernel itself. This is
202                 used by the assembly code to properly disable the MMU
203                 in case you are entering the kernel with MMU enabled
204                 and a non-1:1 mapping.
205
206                 r5 : NULL (as to differentiate with method a)
207
208         Note about SMP entry: Either your firmware puts your other
209         CPUs in some sleep loop or spin loop in ROM where you can get
210         them out via a soft reset or some other means, in which case
211         you don't need to care, or you'll have to enter the kernel
212         with all CPUs. The way to do that with method b) will be
213         described in a later revision of this document.
214
215
216 2) Board support
217 ----------------
218
219 64-bit kernels:
220
221    Board supports (platforms) are not exclusive config options. An
222    arbitrary set of board supports can be built in a single kernel
223    image. The kernel will "know" what set of functions to use for a
224    given platform based on the content of the device-tree. Thus, you
225    should:
226
227         a) add your platform support as a _boolean_ option in
228         arch/powerpc/Kconfig, following the example of PPC_PSERIES,
229         PPC_PMAC and PPC_MAPLE. The later is probably a good
230         example of a board support to start from.
231
232         b) create your main platform file as
233         "arch/powerpc/platforms/myplatform/myboard_setup.c" and add it
234         to the Makefile under the condition of your CONFIG_
235         option. This file will define a structure of type "ppc_md"
236         containing the various callbacks that the generic code will
237         use to get to your platform specific code
238
239         c) Add a reference to your "ppc_md" structure in the
240         "machines" table in arch/powerpc/kernel/setup_64.c if you are
241         a 64-bit platform.
242
243         d) request and get assigned a platform number (see PLATFORM_*
244         constants in include/asm-powerpc/processor.h
245
246 32-bit embedded kernels:
247
248   Currently, board support is essentially an exclusive config option.
249   The kernel is configured for a single platform.  Part of the reason
250   for this is to keep kernels on embedded systems small and efficient;
251   part of this is due to the fact the code is already that way. In the
252   future, a kernel may support multiple platforms, but only if the
253   platforms feature the same core architecture.  A single kernel build
254   cannot support both configurations with Book E and configurations
255   with classic Powerpc architectures.
256
257   32-bit embedded platforms that are moved into arch/powerpc using a
258   flattened device tree should adopt the merged tree practice of
259   setting ppc_md up dynamically, even though the kernel is currently
260   built with support for only a single platform at a time.  This allows
261   unification of the setup code, and will make it easier to go to a
262   multiple-platform-support model in the future.
263
264 NOTE: I believe the above will be true once Ben's done with the merge
265 of the boot sequences.... someone speak up if this is wrong!
266
267   To add a 32-bit embedded platform support, follow the instructions
268   for 64-bit platforms above, with the exception that the Kconfig
269   option should be set up such that the kernel builds exclusively for
270   the platform selected.  The processor type for the platform should
271   enable another config option to select the specific board
272   supported.
273
274 NOTE: If Ben doesn't merge the setup files, may need to change this to
275 point to setup_32.c
276
277
278    I will describe later the boot process and various callbacks that
279    your platform should implement.
280
281
282 II - The DT block format
283 ========================
284
285
286 This chapter defines the actual format of the flattened device-tree
287 passed to the kernel. The actual content of it and kernel requirements
288 are described later. You can find example of code manipulating that
289 format in various places, including arch/powerpc/kernel/prom_init.c
290 which will generate a flattened device-tree from the Open Firmware
291 representation, or the fs2dt utility which is part of the kexec tools
292 which will generate one from a filesystem representation. It is
293 expected that a bootloader like uboot provides a bit more support,
294 that will be discussed later as well.
295
296 Note: The block has to be in main memory. It has to be accessible in
297 both real mode and virtual mode with no mapping other than main
298 memory. If you are writing a simple flash bootloader, it should copy
299 the block to RAM before passing it to the kernel.
300
301
302 1) Header
303 ---------
304
305    The kernel is entered with r3 pointing to an area of memory that is
306    roughly described in include/asm-powerpc/prom.h by the structure
307    boot_param_header:
308
309 struct boot_param_header {
310         u32     magic;                  /* magic word OF_DT_HEADER */
311         u32     totalsize;              /* total size of DT block */
312         u32     off_dt_struct;          /* offset to structure */
313         u32     off_dt_strings;         /* offset to strings */
314         u32     off_mem_rsvmap;         /* offset to memory reserve map
315                                            */
316         u32     version;                /* format version */
317         u32     last_comp_version;      /* last compatible version */
318
319         /* version 2 fields below */
320         u32     boot_cpuid_phys;        /* Which physical CPU id we're
321                                            booting on */
322         /* version 3 fields below */
323         u32     size_dt_strings;        /* size of the strings block */
324
325         /* version 17 fields below */
326         u32     size_dt_struct;         /* size of the DT structure block */
327 };
328
329    Along with the constants:
330
331 /* Definitions used by the flattened device tree */
332 #define OF_DT_HEADER            0xd00dfeed      /* 4: version,
333                                                    4: total size */
334 #define OF_DT_BEGIN_NODE        0x1             /* Start node: full name
335                                                    */
336 #define OF_DT_END_NODE          0x2             /* End node */
337 #define OF_DT_PROP              0x3             /* Property: name off,
338                                                    size, content */
339 #define OF_DT_END               0x9
340
341    All values in this header are in big endian format, the various
342    fields in this header are defined more precisely below. All
343    "offset" values are in bytes from the start of the header; that is
344    from the value of r3.
345
346    - magic
347
348      This is a magic value that "marks" the beginning of the
349      device-tree block header. It contains the value 0xd00dfeed and is
350      defined by the constant OF_DT_HEADER
351
352    - totalsize
353
354      This is the total size of the DT block including the header. The
355      "DT" block should enclose all data structures defined in this
356      chapter (who are pointed to by offsets in this header). That is,
357      the device-tree structure, strings, and the memory reserve map.
358
359    - off_dt_struct
360
361      This is an offset from the beginning of the header to the start
362      of the "structure" part the device tree. (see 2) device tree)
363
364    - off_dt_strings
365
366      This is an offset from the beginning of the header to the start
367      of the "strings" part of the device-tree
368
369    - off_mem_rsvmap
370
371      This is an offset from the beginning of the header to the start
372      of the reserved memory map. This map is a list of pairs of 64-
373      bit integers. Each pair is a physical address and a size. The
374      list is terminated by an entry of size 0. This map provides the
375      kernel with a list of physical memory areas that are "reserved"
376      and thus not to be used for memory allocations, especially during
377      early initialization. The kernel needs to allocate memory during
378      boot for things like un-flattening the device-tree, allocating an
379      MMU hash table, etc... Those allocations must be done in such a
380      way to avoid overriding critical things like, on Open Firmware
381      capable machines, the RTAS instance, or on some pSeries, the TCE
382      tables used for the iommu. Typically, the reserve map should
383      contain _at least_ this DT block itself (header,total_size). If
384      you are passing an initrd to the kernel, you should reserve it as
385      well. You do not need to reserve the kernel image itself. The map
386      should be 64-bit aligned.
387
388    - version
389
390      This is the version of this structure. Version 1 stops
391      here. Version 2 adds an additional field boot_cpuid_phys.
392      Version 3 adds the size of the strings block, allowing the kernel
393      to reallocate it easily at boot and free up the unused flattened
394      structure after expansion. Version 16 introduces a new more
395      "compact" format for the tree itself that is however not backward
396      compatible. Version 17 adds an additional field, size_dt_struct,
397      allowing it to be reallocated or moved more easily (this is
398      particularly useful for bootloaders which need to make
399      adjustments to a device tree based on probed information). You
400      should always generate a structure of the highest version defined
401      at the time of your implementation. Currently that is version 17,
402      unless you explicitly aim at being backward compatible.
403
404    - last_comp_version
405
406      Last compatible version. This indicates down to what version of
407      the DT block you are backward compatible. For example, version 2
408      is backward compatible with version 1 (that is, a kernel build
409      for version 1 will be able to boot with a version 2 format). You
410      should put a 1 in this field if you generate a device tree of
411      version 1 to 3, or 16 if you generate a tree of version 16 or 17
412      using the new unit name format.
413
414    - boot_cpuid_phys
415
416      This field only exist on version 2 headers. It indicate which
417      physical CPU ID is calling the kernel entry point. This is used,
418      among others, by kexec. If you are on an SMP system, this value
419      should match the content of the "reg" property of the CPU node in
420      the device-tree corresponding to the CPU calling the kernel entry
421      point (see further chapters for more informations on the required
422      device-tree contents)
423
424    - size_dt_strings
425
426      This field only exists on version 3 and later headers.  It
427      gives the size of the "strings" section of the device tree (which
428      starts at the offset given by off_dt_strings).
429
430    - size_dt_struct
431
432      This field only exists on version 17 and later headers.  It gives
433      the size of the "structure" section of the device tree (which
434      starts at the offset given by off_dt_struct).
435
436    So the typical layout of a DT block (though the various parts don't
437    need to be in that order) looks like this (addresses go from top to
438    bottom):
439
440
441              ------------------------------
442        r3 -> |  struct boot_param_header  |
443              ------------------------------
444              |      (alignment gap) (*)   |
445              ------------------------------
446              |      memory reserve map    |
447              ------------------------------
448              |      (alignment gap)       |
449              ------------------------------
450              |                            |
451              |    device-tree structure   |
452              |                            |
453              ------------------------------
454              |      (alignment gap)       |
455              ------------------------------
456              |                            |
457              |     device-tree strings    |
458              |                            |
459       -----> ------------------------------
460       |
461       |
462       --- (r3 + totalsize)
463
464   (*) The alignment gaps are not necessarily present; their presence
465       and size are dependent on the various alignment requirements of
466       the individual data blocks.
467
468
469 2) Device tree generalities
470 ---------------------------
471
472 This device-tree itself is separated in two different blocks, a
473 structure block and a strings block. Both need to be aligned to a 4
474 byte boundary.
475
476 First, let's quickly describe the device-tree concept before detailing
477 the storage format. This chapter does _not_ describe the detail of the
478 required types of nodes & properties for the kernel, this is done
479 later in chapter III.
480
481 The device-tree layout is strongly inherited from the definition of
482 the Open Firmware IEEE 1275 device-tree. It's basically a tree of
483 nodes, each node having two or more named properties. A property can
484 have a value or not.
485
486 It is a tree, so each node has one and only one parent except for the
487 root node who has no parent.
488
489 A node has 2 names. The actual node name is generally contained in a
490 property of type "name" in the node property list whose value is a
491 zero terminated string and is mandatory for version 1 to 3 of the
492 format definition (as it is in Open Firmware). Version 16 makes it
493 optional as it can generate it from the unit name defined below.
494
495 There is also a "unit name" that is used to differentiate nodes with
496 the same name at the same level, it is usually made of the node
497 names, the "@" sign, and a "unit address", which definition is
498 specific to the bus type the node sits on.
499
500 The unit name doesn't exist as a property per-se but is included in
501 the device-tree structure. It is typically used to represent "path" in
502 the device-tree. More details about the actual format of these will be
503 below.
504
505 The kernel powerpc generic code does not make any formal use of the
506 unit address (though some board support code may do) so the only real
507 requirement here for the unit address is to ensure uniqueness of
508 the node unit name at a given level of the tree. Nodes with no notion
509 of address and no possible sibling of the same name (like /memory or
510 /cpus) may omit the unit address in the context of this specification,
511 or use the "@0" default unit address. The unit name is used to define
512 a node "full path", which is the concatenation of all parent node
513 unit names separated with "/".
514
515 The root node doesn't have a defined name, and isn't required to have
516 a name property either if you are using version 3 or earlier of the
517 format. It also has no unit address (no @ symbol followed by a unit
518 address). The root node unit name is thus an empty string. The full
519 path to the root node is "/".
520
521 Every node which actually represents an actual device (that is, a node
522 which isn't only a virtual "container" for more nodes, like "/cpus"
523 is) is also required to have a "device_type" property indicating the
524 type of node .
525
526 Finally, every node that can be referenced from a property in another
527 node is required to have a "linux,phandle" property. Real open
528 firmware implementations provide a unique "phandle" value for every
529 node that the "prom_init()" trampoline code turns into
530 "linux,phandle" properties. However, this is made optional if the
531 flattened device tree is used directly. An example of a node
532 referencing another node via "phandle" is when laying out the
533 interrupt tree which will be described in a further version of this
534 document.
535
536 This "linux, phandle" property is a 32-bit value that uniquely
537 identifies a node. You are free to use whatever values or system of
538 values, internal pointers, or whatever to generate these, the only
539 requirement is that every node for which you provide that property has
540 a unique value for it.
541
542 Here is an example of a simple device-tree. In this example, an "o"
543 designates a node followed by the node unit name. Properties are
544 presented with their name followed by their content. "content"
545 represents an ASCII string (zero terminated) value, while <content>
546 represents a 32-bit hexadecimal value. The various nodes in this
547 example will be discussed in a later chapter. At this point, it is
548 only meant to give you a idea of what a device-tree looks like. I have
549 purposefully kept the "name" and "linux,phandle" properties which
550 aren't necessary in order to give you a better idea of what the tree
551 looks like in practice.
552
553   / o device-tree
554       |- name = "device-tree"
555       |- model = "MyBoardName"
556       |- compatible = "MyBoardFamilyName"
557       |- #address-cells = <2>
558       |- #size-cells = <2>
559       |- linux,phandle = <0>
560       |
561       o cpus
562       | | - name = "cpus"
563       | | - linux,phandle = <1>
564       | | - #address-cells = <1>
565       | | - #size-cells = <0>
566       | |
567       | o PowerPC,970@0
568       |   |- name = "PowerPC,970"
569       |   |- device_type = "cpu"
570       |   |- reg = <0>
571       |   |- clock-frequency = <5f5e1000>
572       |   |- 64-bit
573       |   |- linux,phandle = <2>
574       |
575       o memory@0
576       | |- name = "memory"
577       | |- device_type = "memory"
578       | |- reg = <00000000 00000000 00000000 20000000>
579       | |- linux,phandle = <3>
580       |
581       o chosen
582         |- name = "chosen"
583         |- bootargs = "root=/dev/sda2"
584         |- linux,phandle = <4>
585
586 This tree is almost a minimal tree. It pretty much contains the
587 minimal set of required nodes and properties to boot a linux kernel;
588 that is, some basic model informations at the root, the CPUs, and the
589 physical memory layout.  It also includes misc information passed
590 through /chosen, like in this example, the platform type (mandatory)
591 and the kernel command line arguments (optional).
592
593 The /cpus/PowerPC,970@0/64-bit property is an example of a
594 property without a value. All other properties have a value. The
595 significance of the #address-cells and #size-cells properties will be
596 explained in chapter IV which defines precisely the required nodes and
597 properties and their content.
598
599
600 3) Device tree "structure" block
601
602 The structure of the device tree is a linearized tree structure. The
603 "OF_DT_BEGIN_NODE" token starts a new node, and the "OF_DT_END_NODE"
604 ends that node definition. Child nodes are simply defined before
605 "OF_DT_END_NODE" (that is nodes within the node). A 'token' is a 32
606 bit value. The tree has to be "finished" with a OF_DT_END token
607
608 Here's the basic structure of a single node:
609
610      * token OF_DT_BEGIN_NODE (that is 0x00000001)
611      * for version 1 to 3, this is the node full path as a zero
612        terminated string, starting with "/". For version 16 and later,
613        this is the node unit name only (or an empty string for the
614        root node)
615      * [align gap to next 4 bytes boundary]
616      * for each property:
617         * token OF_DT_PROP (that is 0x00000003)
618         * 32-bit value of property value size in bytes (or 0 if no
619           value)
620         * 32-bit value of offset in string block of property name
621         * property value data if any
622         * [align gap to next 4 bytes boundary]
623      * [child nodes if any]
624      * token OF_DT_END_NODE (that is 0x00000002)
625
626 So the node content can be summarized as a start token, a full path,
627 a list of properties, a list of child nodes, and an end token. Every
628 child node is a full node structure itself as defined above.
629
630 NOTE: The above definition requires that all property definitions for
631 a particular node MUST precede any subnode definitions for that node.
632 Although the structure would not be ambiguous if properties and
633 subnodes were intermingled, the kernel parser requires that the
634 properties come first (up until at least 2.6.22).  Any tools
635 manipulating a flattened tree must take care to preserve this
636 constraint.
637
638 4) Device tree "strings" block
639
640 In order to save space, property names, which are generally redundant,
641 are stored separately in the "strings" block. This block is simply the
642 whole bunch of zero terminated strings for all property names
643 concatenated together. The device-tree property definitions in the
644 structure block will contain offset values from the beginning of the
645 strings block.
646
647
648 III - Required content of the device tree
649 =========================================
650
651 WARNING: All "linux,*" properties defined in this document apply only
652 to a flattened device-tree. If your platform uses a real
653 implementation of Open Firmware or an implementation compatible with
654 the Open Firmware client interface, those properties will be created
655 by the trampoline code in the kernel's prom_init() file. For example,
656 that's where you'll have to add code to detect your board model and
657 set the platform number. However, when using the flattened device-tree
658 entry point, there is no prom_init() pass, and thus you have to
659 provide those properties yourself.
660
661
662 1) Note about cells and address representation
663 ----------------------------------------------
664
665 The general rule is documented in the various Open Firmware
666 documentations. If you choose to describe a bus with the device-tree
667 and there exist an OF bus binding, then you should follow the
668 specification. However, the kernel does not require every single
669 device or bus to be described by the device tree.
670
671 In general, the format of an address for a device is defined by the
672 parent bus type, based on the #address-cells and #size-cells
673 property. In the absence of such a property, the parent's parent
674 values are used, etc... The kernel requires the root node to have
675 those properties defining addresses format for devices directly mapped
676 on the processor bus.
677
678 Those 2 properties define 'cells' for representing an address and a
679 size. A "cell" is a 32-bit number. For example, if both contain 2
680 like the example tree given above, then an address and a size are both
681 composed of 2 cells, and each is a 64-bit number (cells are
682 concatenated and expected to be in big endian format). Another example
683 is the way Apple firmware defines them, with 2 cells for an address
684 and one cell for a size.  Most 32-bit implementations should define
685 #address-cells and #size-cells to 1, which represents a 32-bit value.
686 Some 32-bit processors allow for physical addresses greater than 32
687 bits; these processors should define #address-cells as 2.
688
689 "reg" properties are always a tuple of the type "address size" where
690 the number of cells of address and size is specified by the bus
691 #address-cells and #size-cells. When a bus supports various address
692 spaces and other flags relative to a given address allocation (like
693 prefetchable, etc...) those flags are usually added to the top level
694 bits of the physical address. For example, a PCI physical address is
695 made of 3 cells, the bottom two containing the actual address itself
696 while the top cell contains address space indication, flags, and pci
697 bus & device numbers.
698
699 For busses that support dynamic allocation, it's the accepted practice
700 to then not provide the address in "reg" (keep it 0) though while
701 providing a flag indicating the address is dynamically allocated, and
702 then, to provide a separate "assigned-addresses" property that
703 contains the fully allocated addresses. See the PCI OF bindings for
704 details.
705
706 In general, a simple bus with no address space bits and no dynamic
707 allocation is preferred if it reflects your hardware, as the existing
708 kernel address parsing functions will work out of the box. If you
709 define a bus type with a more complex address format, including things
710 like address space bits, you'll have to add a bus translator to the
711 prom_parse.c file of the recent kernels for your bus type.
712
713 The "reg" property only defines addresses and sizes (if #size-cells
714 is non-0) within a given bus. In order to translate addresses upward
715 (that is into parent bus addresses, and possibly into CPU physical
716 addresses), all busses must contain a "ranges" property. If the
717 "ranges" property is missing at a given level, it's assumed that
718 translation isn't possible. The format of the "ranges" property for a
719 bus is a list of:
720
721         bus address, parent bus address, size
722
723 "bus address" is in the format of the bus this bus node is defining,
724 that is, for a PCI bridge, it would be a PCI address. Thus, (bus
725 address, size) defines a range of addresses for child devices. "parent
726 bus address" is in the format of the parent bus of this bus. For
727 example, for a PCI host controller, that would be a CPU address. For a
728 PCI<->ISA bridge, that would be a PCI address. It defines the base
729 address in the parent bus where the beginning of that range is mapped.
730
731 For a new 64-bit powerpc board, I recommend either the 2/2 format or
732 Apple's 2/1 format which is slightly more compact since sizes usually
733 fit in a single 32-bit word.   New 32-bit powerpc boards should use a
734 1/1 format, unless the processor supports physical addresses greater
735 than 32-bits, in which case a 2/1 format is recommended.
736
737
738 2) Note about "compatible" properties
739 -------------------------------------
740
741 These properties are optional, but recommended in devices and the root
742 node. The format of a "compatible" property is a list of concatenated
743 zero terminated strings. They allow a device to express its
744 compatibility with a family of similar devices, in some cases,
745 allowing a single driver to match against several devices regardless
746 of their actual names.
747
748 3) Note about "name" properties
749 -------------------------------
750
751 While earlier users of Open Firmware like OldWorld macintoshes tended
752 to use the actual device name for the "name" property, it's nowadays
753 considered a good practice to use a name that is closer to the device
754 class (often equal to device_type). For example, nowadays, ethernet
755 controllers are named "ethernet", an additional "model" property
756 defining precisely the chip type/model, and "compatible" property
757 defining the family in case a single driver can driver more than one
758 of these chips. However, the kernel doesn't generally put any
759 restriction on the "name" property; it is simply considered good
760 practice to follow the standard and its evolutions as closely as
761 possible.
762
763 Note also that the new format version 16 makes the "name" property
764 optional. If it's absent for a node, then the node's unit name is then
765 used to reconstruct the name. That is, the part of the unit name
766 before the "@" sign is used (or the entire unit name if no "@" sign
767 is present).
768
769 4) Note about node and property names and character set
770 -------------------------------------------------------
771
772 While open firmware provides more flexible usage of 8859-1, this
773 specification enforces more strict rules. Nodes and properties should
774 be comprised only of ASCII characters 'a' to 'z', '0' to
775 '9', ',', '.', '_', '+', '#', '?', and '-'. Node names additionally
776 allow uppercase characters 'A' to 'Z' (property names should be
777 lowercase. The fact that vendors like Apple don't respect this rule is
778 irrelevant here). Additionally, node and property names should always
779 begin with a character in the range 'a' to 'z' (or 'A' to 'Z' for node
780 names).
781
782 The maximum number of characters for both nodes and property names
783 is 31. In the case of node names, this is only the leftmost part of
784 a unit name (the pure "name" property), it doesn't include the unit
785 address which can extend beyond that limit.
786
787
788 5) Required nodes and properties
789 --------------------------------
790   These are all that are currently required. However, it is strongly
791   recommended that you expose PCI host bridges as documented in the
792   PCI binding to open firmware, and your interrupt tree as documented
793   in OF interrupt tree specification.
794
795   a) The root node
796
797   The root node requires some properties to be present:
798
799     - model : this is your board name/model
800     - #address-cells : address representation for "root" devices
801     - #size-cells: the size representation for "root" devices
802     - device_type : This property shouldn't be necessary. However, if
803       you decide to create a device_type for your root node, make sure it
804       is _not_ "chrp" unless your platform is a pSeries or PAPR compliant
805       one for 64-bit, or a CHRP-type machine for 32-bit as this will
806       matched by the kernel this way.
807
808   Additionally, some recommended properties are:
809
810     - compatible : the board "family" generally finds its way here,
811       for example, if you have 2 board models with a similar layout,
812       that typically get driven by the same platform code in the
813       kernel, you would use a different "model" property but put a
814       value in "compatible". The kernel doesn't directly use that
815       value but it is generally useful.
816
817   The root node is also generally where you add additional properties
818   specific to your board like the serial number if any, that sort of
819   thing. It is recommended that if you add any "custom" property whose
820   name may clash with standard defined ones, you prefix them with your
821   vendor name and a comma.
822
823   b) The /cpus node
824
825   This node is the parent of all individual CPU nodes. It doesn't
826   have any specific requirements, though it's generally good practice
827   to have at least:
828
829                #address-cells = <00000001>
830                #size-cells    = <00000000>
831
832   This defines that the "address" for a CPU is a single cell, and has
833   no meaningful size. This is not necessary but the kernel will assume
834   that format when reading the "reg" properties of a CPU node, see
835   below
836
837   c) The /cpus/* nodes
838
839   So under /cpus, you are supposed to create a node for every CPU on
840   the machine. There is no specific restriction on the name of the
841   CPU, though It's common practice to call it PowerPC,<name>. For
842   example, Apple uses PowerPC,G5 while IBM uses PowerPC,970FX.
843
844   Required properties:
845
846     - device_type : has to be "cpu"
847     - reg : This is the physical CPU number, it's a single 32-bit cell
848       and is also used as-is as the unit number for constructing the
849       unit name in the full path. For example, with 2 CPUs, you would
850       have the full path:
851         /cpus/PowerPC,970FX@0
852         /cpus/PowerPC,970FX@1
853       (unit addresses do not require leading zeroes)
854     - d-cache-block-size : one cell, L1 data cache block size in bytes (*)
855     - i-cache-block-size : one cell, L1 instruction cache block size in
856       bytes
857     - d-cache-size : one cell, size of L1 data cache in bytes
858     - i-cache-size : one cell, size of L1 instruction cache in bytes
859
860 (*) The cache "block" size is the size on which the cache management
861 instructions operate. Historically, this document used the cache
862 "line" size here which is incorrect. The kernel will prefer the cache
863 block size and will fallback to cache line size for backward
864 compatibility.
865
866   Recommended properties:
867
868     - timebase-frequency : a cell indicating the frequency of the
869       timebase in Hz. This is not directly used by the generic code,
870       but you are welcome to copy/paste the pSeries code for setting
871       the kernel timebase/decrementer calibration based on this
872       value.
873     - clock-frequency : a cell indicating the CPU core clock frequency
874       in Hz. A new property will be defined for 64-bit values, but if
875       your frequency is < 4Ghz, one cell is enough. Here as well as
876       for the above, the common code doesn't use that property, but
877       you are welcome to re-use the pSeries or Maple one. A future
878       kernel version might provide a common function for this.
879     - d-cache-line-size : one cell, L1 data cache line size in bytes
880       if different from the block size
881     - i-cache-line-size : one cell, L1 instruction cache line size in
882       bytes if different from the block size
883
884   You are welcome to add any property you find relevant to your board,
885   like some information about the mechanism used to soft-reset the
886   CPUs. For example, Apple puts the GPIO number for CPU soft reset
887   lines in there as a "soft-reset" property since they start secondary
888   CPUs by soft-resetting them.
889
890
891   d) the /memory node(s)
892
893   To define the physical memory layout of your board, you should
894   create one or more memory node(s). You can either create a single
895   node with all memory ranges in its reg property, or you can create
896   several nodes, as you wish. The unit address (@ part) used for the
897   full path is the address of the first range of memory defined by a
898   given node. If you use a single memory node, this will typically be
899   @0.
900
901   Required properties:
902
903     - device_type : has to be "memory"
904     - reg : This property contains all the physical memory ranges of
905       your board. It's a list of addresses/sizes concatenated
906       together, with the number of cells of each defined by the
907       #address-cells and #size-cells of the root node. For example,
908       with both of these properties being 2 like in the example given
909       earlier, a 970 based machine with 6Gb of RAM could typically
910       have a "reg" property here that looks like:
911
912       00000000 00000000 00000000 80000000
913       00000001 00000000 00000001 00000000
914
915       That is a range starting at 0 of 0x80000000 bytes and a range
916       starting at 0x100000000 and of 0x100000000 bytes. You can see
917       that there is no memory covering the IO hole between 2Gb and
918       4Gb. Some vendors prefer splitting those ranges into smaller
919       segments, but the kernel doesn't care.
920
921   e) The /chosen node
922
923   This node is a bit "special". Normally, that's where open firmware
924   puts some variable environment information, like the arguments, or
925   the default input/output devices.
926
927   This specification makes a few of these mandatory, but also defines
928   some linux-specific properties that would be normally constructed by
929   the prom_init() trampoline when booting with an OF client interface,
930   but that you have to provide yourself when using the flattened format.
931
932   Recommended properties:
933
934     - bootargs : This zero-terminated string is passed as the kernel
935       command line
936     - linux,stdout-path : This is the full path to your standard
937       console device if any. Typically, if you have serial devices on
938       your board, you may want to put the full path to the one set as
939       the default console in the firmware here, for the kernel to pick
940       it up as its own default console. If you look at the function
941       set_preferred_console() in arch/ppc64/kernel/setup.c, you'll see
942       that the kernel tries to find out the default console and has
943       knowledge of various types like 8250 serial ports. You may want
944       to extend this function to add your own.
945
946   Note that u-boot creates and fills in the chosen node for platforms
947   that use it.
948
949   (Note: a practice that is now obsolete was to include a property
950   under /chosen called interrupt-controller which had a phandle value
951   that pointed to the main interrupt controller)
952
953   f) the /soc<SOCname> node
954
955   This node is used to represent a system-on-a-chip (SOC) and must be
956   present if the processor is a SOC. The top-level soc node contains
957   information that is global to all devices on the SOC. The node name
958   should contain a unit address for the SOC, which is the base address
959   of the memory-mapped register set for the SOC. The name of an soc
960   node should start with "soc", and the remainder of the name should
961   represent the part number for the soc.  For example, the MPC8540's
962   soc node would be called "soc8540".
963
964   Required properties:
965
966     - device_type : Should be "soc"
967     - ranges : Should be defined as specified in 1) to describe the
968       translation of SOC addresses for memory mapped SOC registers.
969     - bus-frequency: Contains the bus frequency for the SOC node.
970       Typically, the value of this field is filled in by the boot
971       loader. 
972
973
974   Recommended properties:
975
976     - reg : This property defines the address and size of the
977       memory-mapped registers that are used for the SOC node itself.
978       It does not include the child device registers - these will be
979       defined inside each child node.  The address specified in the
980       "reg" property should match the unit address of the SOC node.
981     - #address-cells : Address representation for "soc" devices.  The
982       format of this field may vary depending on whether or not the
983       device registers are memory mapped.  For memory mapped
984       registers, this field represents the number of cells needed to
985       represent the address of the registers.  For SOCs that do not
986       use MMIO, a special address format should be defined that
987       contains enough cells to represent the required information.
988       See 1) above for more details on defining #address-cells.
989     - #size-cells : Size representation for "soc" devices
990     - #interrupt-cells : Defines the width of cells used to represent
991        interrupts.  Typically this value is <2>, which includes a
992        32-bit number that represents the interrupt number, and a
993        32-bit number that represents the interrupt sense and level.
994        This field is only needed if the SOC contains an interrupt
995        controller.
996
997   The SOC node may contain child nodes for each SOC device that the
998   platform uses.  Nodes should not be created for devices which exist
999   on the SOC but are not used by a particular platform. See chapter VI
1000   for more information on how to specify devices that are part of a SOC.
1001
1002   Example SOC node for the MPC8540:
1003
1004         soc8540@e0000000 {
1005                 #address-cells = <1>;
1006                 #size-cells = <1>;
1007                 #interrupt-cells = <2>;
1008                 device_type = "soc";
1009                 ranges = <00000000 e0000000 00100000>
1010                 reg = <e0000000 00003000>;
1011                 bus-frequency = <0>;
1012         }
1013
1014
1015
1016 IV - "dtc", the device tree compiler
1017 ====================================
1018
1019
1020 dtc source code can be found at
1021 <http://ozlabs.org/~dgibson/dtc/dtc.tar.gz>
1022
1023 WARNING: This version is still in early development stage; the
1024 resulting device-tree "blobs" have not yet been validated with the
1025 kernel. The current generated bloc lacks a useful reserve map (it will
1026 be fixed to generate an empty one, it's up to the bootloader to fill
1027 it up) among others. The error handling needs work, bugs are lurking,
1028 etc...
1029
1030 dtc basically takes a device-tree in a given format and outputs a
1031 device-tree in another format. The currently supported formats are:
1032
1033   Input formats:
1034   -------------
1035
1036      - "dtb": "blob" format, that is a flattened device-tree block
1037        with
1038         header all in a binary blob.
1039      - "dts": "source" format. This is a text file containing a
1040        "source" for a device-tree. The format is defined later in this
1041         chapter.
1042      - "fs" format. This is a representation equivalent to the
1043         output of /proc/device-tree, that is nodes are directories and
1044         properties are files
1045
1046  Output formats:
1047  ---------------
1048
1049      - "dtb": "blob" format
1050      - "dts": "source" format
1051      - "asm": assembly language file. This is a file that can be
1052        sourced by gas to generate a device-tree "blob". That file can
1053        then simply be added to your Makefile. Additionally, the
1054        assembly file exports some symbols that can be used.
1055
1056
1057 The syntax of the dtc tool is
1058
1059     dtc [-I <input-format>] [-O <output-format>]
1060         [-o output-filename] [-V output_version] input_filename
1061
1062
1063 The "output_version" defines what version of the "blob" format will be
1064 generated. Supported versions are 1,2,3 and 16. The default is
1065 currently version 3 but that may change in the future to version 16.
1066
1067 Additionally, dtc performs various sanity checks on the tree, like the
1068 uniqueness of linux, phandle properties, validity of strings, etc...
1069
1070 The format of the .dts "source" file is "C" like, supports C and C++
1071 style comments.
1072
1073 / {
1074 }
1075
1076 The above is the "device-tree" definition. It's the only statement
1077 supported currently at the toplevel.
1078
1079 / {
1080   property1 = "string_value";   /* define a property containing a 0
1081                                  * terminated string
1082                                  */
1083
1084   property2 = <1234abcd>;       /* define a property containing a
1085                                  * numerical 32-bit value (hexadecimal)
1086                                  */
1087
1088   property3 = <12345678 12345678 deadbeef>;
1089                                 /* define a property containing 3
1090                                  * numerical 32-bit values (cells) in
1091                                  * hexadecimal
1092                                  */
1093   property4 = [0a 0b 0c 0d de ea ad be ef];
1094                                 /* define a property whose content is
1095                                  * an arbitrary array of bytes
1096                                  */
1097
1098   childnode@addresss {  /* define a child node named "childnode"
1099                                  * whose unit name is "childnode at
1100                                  * address"
1101                                  */
1102
1103     childprop = "hello\n";      /* define a property "childprop" of
1104                                  * childnode (in this case, a string)
1105                                  */
1106   };
1107 };
1108
1109 Nodes can contain other nodes etc... thus defining the hierarchical
1110 structure of the tree.
1111
1112 Strings support common escape sequences from C: "\n", "\t", "\r",
1113 "\(octal value)", "\x(hex value)".
1114
1115 It is also suggested that you pipe your source file through cpp (gcc
1116 preprocessor) so you can use #include's, #define for constants, etc...
1117
1118 Finally, various options are planned but not yet implemented, like
1119 automatic generation of phandles, labels (exported to the asm file so
1120 you can point to a property content and change it easily from whatever
1121 you link the device-tree with), label or path instead of numeric value
1122 in some cells to "point" to a node (replaced by a phandle at compile
1123 time), export of reserve map address to the asm file, ability to
1124 specify reserve map content at compile time, etc...
1125
1126 We may provide a .h include file with common definitions of that
1127 proves useful for some properties (like building PCI properties or
1128 interrupt maps) though it may be better to add a notion of struct
1129 definitions to the compiler...
1130
1131
1132 V - Recommendations for a bootloader
1133 ====================================
1134
1135
1136 Here are some various ideas/recommendations that have been proposed
1137 while all this has been defined and implemented.
1138
1139   - The bootloader may want to be able to use the device-tree itself
1140     and may want to manipulate it (to add/edit some properties,
1141     like physical memory size or kernel arguments). At this point, 2
1142     choices can be made. Either the bootloader works directly on the
1143     flattened format, or the bootloader has its own internal tree
1144     representation with pointers (similar to the kernel one) and
1145     re-flattens the tree when booting the kernel. The former is a bit
1146     more difficult to edit/modify, the later requires probably a bit
1147     more code to handle the tree structure. Note that the structure
1148     format has been designed so it's relatively easy to "insert"
1149     properties or nodes or delete them by just memmoving things
1150     around. It contains no internal offsets or pointers for this
1151     purpose.
1152
1153   - An example of code for iterating nodes & retrieving properties
1154     directly from the flattened tree format can be found in the kernel
1155     file arch/ppc64/kernel/prom.c, look at scan_flat_dt() function,
1156     its usage in early_init_devtree(), and the corresponding various
1157     early_init_dt_scan_*() callbacks. That code can be re-used in a
1158     GPL bootloader, and as the author of that code, I would be happy
1159     to discuss possible free licensing to any vendor who wishes to
1160     integrate all or part of this code into a non-GPL bootloader.
1161
1162
1163
1164 VI - System-on-a-chip devices and nodes
1165 =======================================
1166
1167 Many companies are now starting to develop system-on-a-chip
1168 processors, where the processor core (CPU) and many peripheral devices
1169 exist on a single piece of silicon.  For these SOCs, an SOC node
1170 should be used that defines child nodes for the devices that make
1171 up the SOC. While platforms are not required to use this model in
1172 order to boot the kernel, it is highly encouraged that all SOC
1173 implementations define as complete a flat-device-tree as possible to
1174 describe the devices on the SOC.  This will allow for the
1175 genericization of much of the kernel code.
1176
1177
1178 1) Defining child nodes of an SOC
1179 ---------------------------------
1180
1181 Each device that is part of an SOC may have its own node entry inside
1182 the SOC node.  For each device that is included in the SOC, the unit
1183 address property represents the address offset for this device's
1184 memory-mapped registers in the parent's address space.  The parent's
1185 address space is defined by the "ranges" property in the top-level soc
1186 node. The "reg" property for each node that exists directly under the
1187 SOC node should contain the address mapping from the child address space
1188 to the parent SOC address space and the size of the device's
1189 memory-mapped register file.
1190
1191 For many devices that may exist inside an SOC, there are predefined
1192 specifications for the format of the device tree node.  All SOC child
1193 nodes should follow these specifications, except where noted in this
1194 document.
1195
1196 See appendix A for an example partial SOC node definition for the
1197 MPC8540.
1198
1199
1200 2) Representing devices without a current OF specification
1201 ----------------------------------------------------------
1202
1203 Currently, there are many devices on SOCs that do not have a standard
1204 representation pre-defined as part of the open firmware
1205 specifications, mainly because the boards that contain these SOCs are
1206 not currently booted using open firmware.   This section contains
1207 descriptions for the SOC devices for which new nodes have been
1208 defined; this list will expand as more and more SOC-containing
1209 platforms are moved over to use the flattened-device-tree model.
1210
1211   a) MDIO IO device
1212
1213   The MDIO is a bus to which the PHY devices are connected.  For each
1214   device that exists on this bus, a child node should be created.  See
1215   the definition of the PHY node below for an example of how to define
1216   a PHY.
1217
1218   Required properties:
1219     - reg : Offset and length of the register set for the device
1220     - device_type : Should be "mdio"
1221     - compatible : Should define the compatible device type for the
1222       mdio.  Currently, this is most likely to be "gianfar"
1223
1224   Example:
1225
1226         mdio@24520 {
1227                 reg = <24520 20>;
1228                 device_type = "mdio"; 
1229                 compatible = "gianfar";
1230
1231                 ethernet-phy@0 {
1232                         ......
1233                 };
1234         };
1235
1236
1237   b) Gianfar-compatible ethernet nodes
1238
1239   Required properties:
1240
1241     - device_type : Should be "network"
1242     - model : Model of the device.  Can be "TSEC", "eTSEC", or "FEC"
1243     - compatible : Should be "gianfar"
1244     - reg : Offset and length of the register set for the device
1245     - mac-address : List of bytes representing the ethernet address of
1246       this controller
1247     - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1248       field that represents an encoding of the sense and level
1249       information for the interrupt.  This should be encoded based on
1250       the information in section 2) depending on the type of interrupt
1251       controller you have.
1252     - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1253       services interrupts for this device.
1254     - phy-handle : The phandle for the PHY connected to this ethernet
1255       controller.
1256
1257   Recommended properties:
1258
1259     - linux,network-index : This is the intended "index" of this
1260       network device.  This is used by the bootwrapper to interpret
1261       MAC addresses passed by the firmware when no information other
1262       than indices is available to associate an address with a device.
1263     - phy-connection-type : a string naming the controller/PHY interface type,
1264       i.e., "mii" (default), "rmii", "gmii", "rgmii", "rgmii-id", "sgmii",
1265       "tbi", or "rtbi".  This property is only really needed if the connection
1266       is of type "rgmii-id", as all other connection types are detected by
1267       hardware.
1268
1269
1270   Example:
1271
1272         ethernet@24000 {
1273                 #size-cells = <0>;
1274                 device_type = "network";
1275                 model = "TSEC";
1276                 compatible = "gianfar";
1277                 reg = <24000 1000>;
1278                 mac-address = [ 00 E0 0C 00 73 00 ];
1279                 interrupts = <d 3 e 3 12 3>;
1280                 interrupt-parent = <40000>;
1281                 phy-handle = <2452000>
1282         };
1283
1284
1285
1286    c) PHY nodes
1287
1288    Required properties:
1289
1290     - device_type : Should be "ethernet-phy"
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     - reg : The ID number for the phy, usually a small integer
1299     - linux,phandle :  phandle for this node; likely referenced by an
1300       ethernet controller node.
1301
1302
1303    Example:
1304
1305         ethernet-phy@0 {
1306                 linux,phandle = <2452000>
1307                 interrupt-parent = <40000>;
1308                 interrupts = <35 1>;
1309                 reg = <0>;
1310                 device_type = "ethernet-phy";
1311         };
1312
1313
1314    d) Interrupt controllers
1315
1316    Some SOC devices contain interrupt controllers that are different
1317    from the standard Open PIC specification.  The SOC device nodes for
1318    these types of controllers should be specified just like a standard
1319    OpenPIC controller.  Sense and level information should be encoded
1320    as specified in section 2) of this chapter for each device that
1321    specifies an interrupt.
1322
1323    Example :
1324
1325         pic@40000 {
1326                 linux,phandle = <40000>;
1327                 clock-frequency = <0>;
1328                 interrupt-controller;
1329                 #address-cells = <0>;
1330                 reg = <40000 40000>;
1331                 built-in;
1332                 compatible = "chrp,open-pic";
1333                 device_type = "open-pic";
1334                 big-endian;
1335         };
1336
1337
1338    e) I2C
1339
1340    Required properties :
1341
1342     - device_type : Should be "i2c"
1343     - reg : Offset and length of the register set for the device
1344
1345    Recommended properties :
1346
1347     - compatible : Should be "fsl-i2c" for parts compatible with
1348       Freescale I2C specifications.
1349     - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1350       field that represents an encoding of the sense and level
1351       information for the interrupt.  This should be encoded based on
1352       the information in section 2) depending on the type of interrupt
1353       controller you have.
1354     - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1355       services interrupts for this device.
1356     - dfsrr : boolean; if defined, indicates that this I2C device has
1357       a digital filter sampling rate register
1358     - fsl5200-clocking : boolean; if defined, indicated that this device
1359       uses the FSL 5200 clocking mechanism.
1360
1361    Example :
1362
1363         i2c@3000 {
1364                 interrupt-parent = <40000>;
1365                 interrupts = <1b 3>;
1366                 reg = <3000 18>;
1367                 device_type = "i2c";
1368                 compatible  = "fsl-i2c";
1369                 dfsrr;
1370         };
1371
1372
1373    f) Freescale SOC USB controllers
1374
1375    The device node for a USB controller that is part of a Freescale
1376    SOC is as described in the document "Open Firmware Recommended
1377    Practice : Universal Serial Bus" with the following modifications
1378    and additions :  
1379
1380    Required properties :
1381     - compatible : Should be "fsl-usb2-mph" for multi port host USB
1382       controllers, or "fsl-usb2-dr" for dual role USB controllers
1383     - phy_type : For multi port host USB controllers, should be one of
1384       "ulpi", or "serial". For dual role USB controllers, should be
1385       one of "ulpi", "utmi", "utmi_wide", or "serial".
1386     - reg : Offset and length of the register set for the device
1387     - port0 : boolean; if defined, indicates port0 is connected for
1388       fsl-usb2-mph compatible controllers.  Either this property or
1389       "port1" (or both) must be defined for "fsl-usb2-mph" compatible 
1390       controllers.
1391     - port1 : boolean; if defined, indicates port1 is connected for
1392       fsl-usb2-mph compatible controllers.  Either this property or
1393       "port0" (or both) must be defined for "fsl-usb2-mph" compatible 
1394       controllers.
1395     - dr_mode : indicates the working mode for "fsl-usb2-dr" compatible
1396       controllers.  Can be "host", "peripheral", or "otg".  Default to
1397       "host" if not defined for backward compatibility.
1398
1399    Recommended properties :
1400     - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1401       field that represents an encoding of the sense and level
1402       information for the interrupt.  This should be encoded based on
1403       the information in section 2) depending on the type of interrupt
1404       controller you have.
1405     - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1406       services interrupts for this device.
1407
1408    Example multi port host USB controller device node :
1409         usb@22000 {
1410                 device_type = "usb";
1411                 compatible = "fsl-usb2-mph";
1412                 reg = <22000 1000>;
1413                 #address-cells = <1>;
1414                 #size-cells = <0>;
1415                 interrupt-parent = <700>;
1416                 interrupts = <27 1>;
1417                 phy_type = "ulpi";
1418                 port0;
1419                 port1;
1420         };
1421
1422    Example dual role USB controller device node :
1423         usb@23000 {
1424                 device_type = "usb";
1425                 compatible = "fsl-usb2-dr";
1426                 reg = <23000 1000>;
1427                 #address-cells = <1>;
1428                 #size-cells = <0>;
1429                 interrupt-parent = <700>;
1430                 interrupts = <26 1>;
1431                 dr_mode = "otg";
1432                 phy = "ulpi";
1433         };
1434
1435
1436    g) Freescale SOC SEC Security Engines
1437
1438    Required properties:
1439
1440     - device_type : Should be "crypto"
1441     - model : Model of the device.  Should be "SEC1" or "SEC2"
1442     - compatible : Should be "talitos"
1443     - reg : Offset and length of the register set for the device
1444     - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1445       field that represents an encoding of the sense and level
1446       information for the interrupt.  This should be encoded based on
1447       the information in section 2) depending on the type of interrupt
1448       controller you have.
1449     - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1450       services interrupts for this device.
1451     - num-channels : An integer representing the number of channels
1452       available.
1453     - channel-fifo-len : An integer representing the number of
1454       descriptor pointers each channel fetch fifo can hold.
1455     - exec-units-mask : The bitmask representing what execution units
1456       (EUs) are available. It's a single 32-bit cell. EU information
1457       should be encoded following the SEC's Descriptor Header Dword
1458       EU_SEL0 field documentation, i.e. as follows:
1459
1460         bit 0 = reserved - should be 0
1461         bit 1 = set if SEC has the ARC4 EU (AFEU)
1462         bit 2 = set if SEC has the DES/3DES EU (DEU)
1463         bit 3 = set if SEC has the message digest EU (MDEU)
1464         bit 4 = set if SEC has the random number generator EU (RNG)
1465         bit 5 = set if SEC has the public key EU (PKEU)
1466         bit 6 = set if SEC has the AES EU (AESU)
1467         bit 7 = set if SEC has the Kasumi EU (KEU)
1468
1469       bits 8 through 31 are reserved for future SEC EUs.
1470
1471     - descriptor-types-mask : The bitmask representing what descriptors
1472       are available. It's a single 32-bit cell. Descriptor type
1473       information should be encoded following the SEC's Descriptor
1474       Header Dword DESC_TYPE field documentation, i.e. as follows:
1475
1476         bit 0  = set if SEC supports the aesu_ctr_nonsnoop desc. type
1477         bit 1  = set if SEC supports the ipsec_esp descriptor type
1478         bit 2  = set if SEC supports the common_nonsnoop desc. type
1479         bit 3  = set if SEC supports the 802.11i AES ccmp desc. type
1480         bit 4  = set if SEC supports the hmac_snoop_no_afeu desc. type
1481         bit 5  = set if SEC supports the srtp descriptor type
1482         bit 6  = set if SEC supports the non_hmac_snoop_no_afeu desc.type
1483         bit 7  = set if SEC supports the pkeu_assemble descriptor type
1484         bit 8  = set if SEC supports the aesu_key_expand_output desc.type
1485         bit 9  = set if SEC supports the pkeu_ptmul descriptor type
1486         bit 10 = set if SEC supports the common_nonsnoop_afeu desc. type
1487         bit 11 = set if SEC supports the pkeu_ptadd_dbl descriptor type
1488
1489       ..and so on and so forth.
1490
1491    Example:
1492
1493        /* MPC8548E */
1494        crypto@30000 {
1495                device_type = "crypto";
1496                model = "SEC2";
1497                compatible = "talitos";
1498                reg = <30000 10000>;
1499                interrupts = <1d 3>;
1500                interrupt-parent = <40000>;
1501                num-channels = <4>;
1502                channel-fifo-len = <18>;
1503                exec-units-mask = <000000fe>;
1504                descriptor-types-mask = <012b0ebf>;
1505        };
1506
1507    h) Board Control and Status (BCSR)
1508
1509    Required properties:
1510
1511     - device_type : Should be "board-control"
1512     - reg : Offset and length of the register set for the device
1513
1514     Example:
1515
1516         bcsr@f8000000 {
1517                 device_type = "board-control";
1518                 reg = <f8000000 8000>;
1519         };
1520
1521    i) Freescale QUICC Engine module (QE)
1522    This represents qe module that is installed on PowerQUICC II Pro.
1523
1524    NOTE:  This is an interim binding; it should be updated to fit
1525    in with the CPM binding later in this document.
1526
1527    Basically, it is a bus of devices, that could act more or less
1528    as a complete entity (UCC, USB etc ). All of them should be siblings on
1529    the "root" qe node, using the common properties from there.
1530    The description below applies to the qe of MPC8360 and
1531    more nodes and properties would be extended in the future.
1532
1533    i) Root QE device
1534
1535    Required properties:
1536    - device_type : should be "qe";
1537    - model : precise model of the QE, Can be "QE", "CPM", or "CPM2"
1538    - reg : offset and length of the device registers.
1539    - bus-frequency : the clock frequency for QUICC Engine.
1540
1541    Recommended properties
1542    - brg-frequency : the internal clock source frequency for baud-rate
1543      generators in Hz.
1544
1545    Example:
1546         qe@e0100000 {
1547                 #address-cells = <1>;
1548                 #size-cells = <1>;
1549                 #interrupt-cells = <2>;
1550                 device_type = "qe";
1551                 model = "QE";
1552                 ranges = <0 e0100000 00100000>;
1553                 reg = <e0100000 480>;
1554                 brg-frequency = <0>;
1555                 bus-frequency = <179A7B00>;
1556         }
1557
1558
1559    ii) SPI (Serial Peripheral Interface)
1560
1561    Required properties:
1562    - device_type : should be "spi".
1563    - compatible : should be "fsl_spi".
1564    - mode : the SPI operation mode, it can be "cpu" or "cpu-qe".
1565    - reg : Offset and length of the register set for the device
1566    - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1567      field that represents an encoding of the sense and level
1568      information for the interrupt.  This should be encoded based on
1569      the information in section 2) depending on the type of interrupt
1570      controller you have.
1571    - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1572      services interrupts for this device.
1573
1574    Example:
1575         spi@4c0 {
1576                 device_type = "spi";
1577                 compatible = "fsl_spi";
1578                 reg = <4c0 40>;
1579                 interrupts = <82 0>;
1580                 interrupt-parent = <700>;
1581                 mode = "cpu";
1582         };
1583
1584
1585    iii) USB (Universal Serial Bus Controller)
1586
1587    Required properties:
1588    - device_type : should be "usb".
1589    - compatible : could be "qe_udc" or "fhci-hcd".
1590    - mode : the could be "host" or "slave".
1591    - reg : Offset and length of the register set for the device
1592    - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1593      field that represents an encoding of the sense and level
1594      information for the interrupt.  This should be encoded based on
1595      the information in section 2) depending on the type of interrupt
1596      controller you have.
1597    - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1598      services interrupts for this device.
1599
1600    Example(slave):
1601         usb@6c0 {
1602                 device_type = "usb";
1603                 compatible = "qe_udc";
1604                 reg = <6c0 40>;
1605                 interrupts = <8b 0>;
1606                 interrupt-parent = <700>;
1607                 mode = "slave";
1608         };
1609
1610
1611    iv) UCC (Unified Communications Controllers)
1612
1613    Required properties:
1614    - device_type : should be "network", "hldc", "uart", "transparent"
1615     "bisync" or "atm".
1616    - compatible : could be "ucc_geth" or "fsl_atm" and so on.
1617    - model : should be "UCC".
1618    - device-id : the ucc number(1-8), corresponding to UCCx in UM.
1619    - reg : Offset and length of the register set for the device
1620    - interrupts : <a b> where a is the interrupt number and b is a
1621      field that represents an encoding of the sense and level
1622      information for the interrupt.  This should be encoded based on
1623      the information in section 2) depending on the type of interrupt
1624      controller you have.
1625    - interrupt-parent : the phandle for the interrupt controller that
1626      services interrupts for this device.
1627    - pio-handle : The phandle for the Parallel I/O port configuration.
1628    - rx-clock : represents the UCC receive clock source.
1629      0x00 : clock source is disabled;
1630      0x1~0x10 : clock source is BRG1~BRG16 respectively;
1631      0x11~0x28: clock source is QE_CLK1~QE_CLK24 respectively.
1632    - tx-clock: represents the UCC transmit clock source;
1633      0x00 : clock source is disabled;
1634      0x1~0x10 : clock source is BRG1~BRG16 respectively;
1635      0x11~0x28: clock source is QE_CLK1~QE_CLK24 respectively.
1636
1637    Required properties for network device_type:
1638    - mac-address : list of bytes representing the ethernet address.
1639    - phy-handle : The phandle for the PHY connected to this controller.
1640
1641    Recommended properties:
1642    - linux,network-index : This is the intended "index" of this
1643      network device.  This is used by the bootwrapper to interpret
1644      MAC addresses passed by the firmware when no information other
1645      than indices is available to associate an address with a device.
1646    - phy-connection-type : a string naming the controller/PHY interface type,
1647      i.e., "mii" (default), "rmii", "gmii", "rgmii", "rgmii-id", "tbi",
1648      or "rtbi".
1649
1650    Example:
1651         ucc@2000 {
1652                 device_type = "network";
1653                 compatible = "ucc_geth";
1654                 model = "UCC";
1655                 device-id = <1>;
1656                 reg = <2000 200>;
1657                 interrupts = <a0 0>;
1658                 interrupt-parent = <700>;
1659                 mac-address = [ 00 04 9f 00 23 23 ];
1660                 rx-clock = "none";
1661                 tx-clock = "clk9";
1662                 phy-handle = <212000>;
1663                 phy-connection-type = "gmii";
1664                 pio-handle = <140001>;
1665         };
1666
1667
1668    v) Parallel I/O Ports
1669
1670    This node configures Parallel I/O ports for CPUs with QE support.
1671    The node should reside in the "soc" node of the tree.  For each
1672    device that using parallel I/O ports, a child node should be created.
1673    See the definition of the Pin configuration nodes below for more
1674    information.
1675
1676    Required properties:
1677    - device_type : should be "par_io".
1678    - reg : offset to the register set and its length.
1679    - num-ports : number of Parallel I/O ports
1680
1681    Example:
1682         par_io@1400 {
1683                 reg = <1400 100>;
1684                 #address-cells = <1>;
1685                 #size-cells = <0>;
1686                 device_type = "par_io";
1687                 num-ports = <7>;
1688                 ucc_pin@01 {
1689                         ......
1690                 };
1691
1692
1693    vi) Pin configuration nodes
1694
1695    Required properties:
1696    - linux,phandle : phandle of this node; likely referenced by a QE
1697      device.
1698    - pio-map : array of pin configurations.  Each pin is defined by 6
1699      integers.  The six numbers are respectively: port, pin, dir,
1700      open_drain, assignment, has_irq.
1701      - port : port number of the pin; 0-6 represent port A-G in UM.
1702      - pin : pin number in the port.
1703      - dir : direction of the pin, should encode as follows:
1704
1705         0 = The pin is disabled
1706         1 = The pin is an output
1707         2 = The pin is an input
1708         3 = The pin is I/O
1709
1710      - open_drain : indicates the pin is normal or wired-OR:
1711
1712         0 = The pin is actively driven as an output
1713         1 = The pin is an open-drain driver. As an output, the pin is
1714             driven active-low, otherwise it is three-stated.
1715
1716      - assignment : function number of the pin according to the Pin Assignment
1717        tables in User Manual.  Each pin can have up to 4 possible functions in
1718        QE and two options for CPM.
1719      - has_irq : indicates if the pin is used as source of external
1720        interrupts.
1721
1722    Example:
1723         ucc_pin@01 {
1724                 linux,phandle = <140001>;
1725                 pio-map = <
1726                 /* port  pin  dir  open_drain  assignment  has_irq */
1727                         0  3  1  0  1  0        /* TxD0 */
1728                         0  4  1  0  1  0        /* TxD1 */
1729                         0  5  1  0  1  0        /* TxD2 */
1730                         0  6  1  0  1  0        /* TxD3 */
1731                         1  6  1  0  3  0        /* TxD4 */
1732                         1  7  1  0  1  0        /* TxD5 */
1733                         1  9  1  0  2  0        /* TxD6 */
1734                         1  a  1  0  2  0        /* TxD7 */
1735                         0  9  2  0  1  0        /* RxD0 */
1736                         0  a  2  0  1  0        /* RxD1 */
1737                         0  b  2  0  1  0        /* RxD2 */
1738                         0  c  2  0  1  0        /* RxD3 */
1739                         0  d  2  0  1  0        /* RxD4 */
1740                         1  1  2  0  2  0        /* RxD5 */
1741                         1  0  2  0  2  0        /* RxD6 */
1742                         1  4  2  0  2  0        /* RxD7 */
1743                         0  7  1  0  1  0        /* TX_EN */
1744                         0  8  1  0  1  0        /* TX_ER */
1745                         0  f  2  0  1  0        /* RX_DV */
1746                         0  10 2  0  1  0        /* RX_ER */
1747                         0  0  2  0  1  0        /* RX_CLK */
1748                         2  9  1  0  3  0        /* GTX_CLK - CLK10 */
1749                         2  8  2  0  1  0>;      /* GTX125 - CLK9 */
1750         };
1751
1752    vii) Multi-User RAM (MURAM)
1753
1754    Required properties:
1755    - device_type : should be "muram".
1756    - mode : the could be "host" or "slave".
1757    - ranges : Should be defined as specified in 1) to describe the
1758       translation of MURAM addresses.
1759    - data-only : sub-node which defines the address area under MURAM
1760       bus that can be allocated as data/parameter
1761
1762    Example:
1763
1764         muram@10000 {
1765                 device_type = "muram";
1766                 ranges = <0 00010000 0000c000>;
1767
1768                 data-only@0{
1769                         reg = <0 c000>;
1770                 };
1771         };
1772
1773    j) CFI or JEDEC memory-mapped NOR flash
1774
1775     Flash chips (Memory Technology Devices) are often used for solid state
1776     file systems on embedded devices.
1777
1778      - compatible : should contain the specific model of flash chip(s)
1779        used, if known, followed by either "cfi-flash" or "jedec-flash"
1780      - reg : Address range of the flash chip
1781      - bank-width : Width (in bytes) of the flash bank.  Equal to the
1782        device width times the number of interleaved chips.
1783      - device-width : (optional) Width of a single flash chip.  If
1784        omitted, assumed to be equal to 'bank-width'.
1785      - #address-cells, #size-cells : Must be present if the flash has
1786        sub-nodes representing partitions (see below).  In this case
1787        both #address-cells and #size-cells must be equal to 1.
1788
1789     For JEDEC compatible devices, the following additional properties
1790     are defined:
1791
1792      - vendor-id : Contains the flash chip's vendor id (1 byte).
1793      - device-id : Contains the flash chip's device id (1 byte).
1794
1795     In addition to the information on the flash bank itself, the
1796     device tree may optionally contain additional information
1797     describing partitions of the flash address space.  This can be
1798     used on platforms which have strong conventions about which
1799     portions of the flash are used for what purposes, but which don't
1800     use an on-flash partition table such as RedBoot.
1801
1802     Each partition is represented as a sub-node of the flash device.
1803     Each node's name represents the name of the corresponding
1804     partition of the flash device.
1805
1806     Flash partitions
1807      - reg : The partition's offset and size within the flash bank.
1808      - label : (optional) The label / name for this flash partition.
1809        If omitted, the label is taken from the node name (excluding
1810        the unit address).
1811      - read-only : (optional) This parameter, if present, is a hint to
1812        Linux that this flash partition should only be mounted
1813        read-only.  This is usually used for flash partitions
1814        containing early-boot firmware images or data which should not
1815        be clobbered.
1816
1817     Example:
1818
1819         flash@ff000000 {
1820                 compatible = "amd,am29lv128ml", "cfi-flash";
1821                 reg = <ff000000 01000000>;
1822                 bank-width = <4>;
1823                 device-width = <1>;
1824                 #address-cells = <1>;
1825                 #size-cells = <1>;
1826                 fs@0 {
1827                         label = "fs";
1828                         reg = <0 f80000>;
1829                 };
1830                 firmware@f80000 {
1831                         label ="firmware";
1832                         reg = <f80000 80000>;
1833                         read-only;
1834                 };
1835         };
1836
1837    k) Global Utilities Block
1838
1839    The global utilities block controls power management, I/O device
1840    enabling, power-on-reset configuration monitoring, general-purpose
1841    I/O signal configuration, alternate function selection for multiplexed
1842    signals, and clock control.
1843
1844    Required properties:
1845
1846     - compatible : Should define the compatible device type for
1847       global-utilities.
1848     - reg : Offset and length of the register set for the device.
1849
1850   Recommended properties:
1851
1852     - fsl,has-rstcr : Indicates that the global utilities register set
1853       contains a functioning "reset control register" (i.e. the board
1854       is wired to reset upon setting the HRESET_REQ bit in this register).
1855
1856     Example:
1857
1858         global-utilities@e0000 {        /* global utilities block */
1859                 compatible = "fsl,mpc8548-guts";
1860                 reg = <e0000 1000>;
1861                 fsl,has-rstcr;
1862         };
1863
1864    l) Freescale Communications Processor Module
1865
1866    NOTE: This is an interim binding, and will likely change slightly,
1867    as more devices are supported.  The QE bindings especially are
1868    incomplete.
1869
1870    i) Root CPM node
1871
1872    Properties:
1873    - compatible : "fsl,cpm1", "fsl,cpm2", or "fsl,qe".
1874    - reg : A 48-byte region beginning with CPCR.
1875
1876    Example:
1877         cpm@119c0 {
1878                 #address-cells = <1>;
1879                 #size-cells = <1>;
1880                 #interrupt-cells = <2>;
1881                 compatible = "fsl,mpc8272-cpm", "fsl,cpm2";
1882                 reg = <119c0 30>;
1883         }
1884
1885    ii) Properties common to mulitple CPM/QE devices
1886
1887    - fsl,cpm-command : This value is ORed with the opcode and command flag
1888                        to specify the device on which a CPM command operates.
1889
1890    - fsl,cpm-brg : Indicates which baud rate generator the device
1891                    is associated with.  If absent, an unused BRG
1892                    should be dynamically allocated.  If zero, the
1893                    device uses an external clock rather than a BRG.
1894
1895    - reg : Unless otherwise specified, the first resource represents the
1896            scc/fcc/ucc registers, and the second represents the device's
1897            parameter RAM region (if it has one).
1898
1899    iii) Serial
1900
1901    Currently defined compatibles:
1902    - fsl,cpm1-smc-uart
1903    - fsl,cpm2-smc-uart
1904    - fsl,cpm1-scc-uart
1905    - fsl,cpm2-scc-uart
1906    - fsl,qe-uart
1907
1908    Example:
1909
1910         serial@11a00 {
1911                 device_type = "serial";
1912                 compatible = "fsl,mpc8272-scc-uart",
1913                              "fsl,cpm2-scc-uart";
1914                 reg = <11a00 20 8000 100>;
1915                 interrupts = <28 8>;
1916                 interrupt-parent = <&PIC>;
1917                 fsl,cpm-brg = <1>;
1918                 fsl,cpm-command = <00800000>;
1919         };
1920
1921    iii) Network
1922
1923    Currently defined compatibles:
1924    - fsl,cpm1-scc-enet
1925    - fsl,cpm2-scc-enet
1926    - fsl,cpm1-fec-enet
1927    - fsl,cpm2-fcc-enet (third resource is GFEMR)
1928    - fsl,qe-enet
1929
1930    Example:
1931
1932         ethernet@11300 {
1933                 device_type = "network";
1934                 compatible = "fsl,mpc8272-fcc-enet",
1935                              "fsl,cpm2-fcc-enet";
1936                 reg = <11300 20 8400 100 11390 1>;
1937                 local-mac-address = [ 00 00 00 00 00 00 ];
1938                 interrupts = <20 8>;
1939                 interrupt-parent = <&PIC>;
1940                 phy-handle = <&PHY0>;
1941                 linux,network-index = <0>;
1942                 fsl,cpm-command = <12000300>;
1943         };
1944
1945    iv) MDIO
1946
1947    Currently defined compatibles:
1948    fsl,pq1-fec-mdio (reg is same as first resource of FEC device)
1949    fsl,cpm2-mdio-bitbang (reg is port C registers)
1950
1951    Properties for fsl,cpm2-mdio-bitbang:
1952    fsl,mdio-pin : pin of port C controlling mdio data
1953    fsl,mdc-pin : pin of port C controlling mdio clock
1954
1955    Example:
1956
1957         mdio@10d40 {
1958                 device_type = "mdio";
1959                 compatible = "fsl,mpc8272ads-mdio-bitbang",
1960                              "fsl,mpc8272-mdio-bitbang",
1961                              "fsl,cpm2-mdio-bitbang";
1962                 reg = <10d40 14>;
1963                 #address-cells = <1>;
1964                 #size-cells = <0>;
1965                 fsl,mdio-pin = <12>;
1966                 fsl,mdc-pin = <13>;
1967         };
1968
1969    v) Baud Rate Generators
1970
1971    Currently defined compatibles:
1972    fsl,cpm-brg
1973    fsl,cpm1-brg
1974    fsl,cpm2-brg
1975
1976    Properties:
1977    - reg : There may be an arbitrary number of reg resources; BRG
1978      numbers are assigned to these in order.
1979    - clock-frequency : Specifies the base frequency driving
1980      the BRG.
1981
1982    Example:
1983
1984         brg@119f0 {
1985                 compatible = "fsl,mpc8272-brg",
1986                              "fsl,cpm2-brg",
1987                              "fsl,cpm-brg";
1988                 reg = <119f0 10 115f0 10>;
1989                 clock-frequency = <d#25000000>;
1990         };
1991
1992    vi) Interrupt Controllers
1993
1994    Currently defined compatibles:
1995    - fsl,cpm1-pic
1996      - only one interrupt cell
1997    - fsl,pq1-pic
1998    - fsl,cpm2-pic
1999      - second interrupt cell is level/sense:
2000        - 2 is falling edge
2001        - 8 is active low
2002
2003    Example:
2004
2005         interrupt-controller@10c00 {
2006                 #interrupt-cells = <2>;
2007                 interrupt-controller;
2008                 reg = <10c00 80>;
2009                 compatible = "mpc8272-pic", "fsl,cpm2-pic";
2010         };
2011
2012    vii) USB (Universal Serial Bus Controller)
2013
2014    Properties:
2015    - compatible : "fsl,cpm1-usb", "fsl,cpm2-usb", "fsl,qe-usb"
2016
2017    Example:
2018         usb@11bc0 {
2019                 #address-cells = <1>;
2020                 #size-cells = <0>;
2021                 compatible = "fsl,cpm2-usb";
2022                 reg = <11b60 18 8b00 100>;
2023                 interrupts = <b 8>;
2024                 interrupt-parent = <&PIC>;
2025                 fsl,cpm-command = <2e600000>;
2026         };
2027
2028    viii) Multi-User RAM (MURAM)
2029
2030    The multi-user/dual-ported RAM is expressed as a bus under the CPM node.
2031
2032    Ranges must be set up subject to the following restrictions:
2033
2034    - Children's reg nodes must be offsets from the start of all muram, even
2035      if the user-data area does not begin at zero.
2036    - If multiple range entries are used, the difference between the parent
2037      address and the child address must be the same in all, so that a single
2038      mapping can cover them all while maintaining the ability to determine
2039      CPM-side offsets with pointer subtraction.  It is recommended that
2040      multiple range entries not be used.
2041    - A child address of zero must be translatable, even if no reg resources
2042      contain it.
2043
2044    A child "data" node must exist, compatible with "fsl,cpm-muram-data", to
2045    indicate the portion of muram that is usable by the OS for arbitrary
2046    purposes.  The data node may have an arbitrary number of reg resources,
2047    all of which contribute to the allocatable muram pool.
2048
2049    Example, based on mpc8272:
2050
2051         muram@0 {
2052                 #address-cells = <1>;
2053                 #size-cells = <1>;
2054                 ranges = <0 0 10000>;
2055
2056                 data@0 {
2057                         compatible = "fsl,cpm-muram-data";
2058                         reg = <0 2000 9800 800>;
2059                 };
2060         };
2061
2062    m) Chipselect/Local Bus
2063
2064    Properties:
2065    - name : Should be localbus
2066    - #address-cells : Should be either two or three.  The first cell is the
2067                       chipselect number, and the remaining cells are the
2068                       offset into the chipselect.
2069    - #size-cells : Either one or two, depending on how large each chipselect
2070                    can be.
2071    - ranges : Each range corresponds to a single chipselect, and cover
2072               the entire access window as configured.
2073
2074    Example:
2075         localbus@f0010100 {
2076                 compatible = "fsl,mpc8272ads-localbus",
2077                              "fsl,mpc8272-localbus",
2078                              "fsl,pq2-localbus";
2079                 #address-cells = <2>;
2080                 #size-cells = <1>;
2081                 reg = <f0010100 40>;
2082
2083                 ranges = <0 0 fe000000 02000000
2084                           1 0 f4500000 00008000>;
2085
2086                 flash@0,0 {
2087                         compatible = "jedec-flash";
2088                         reg = <0 0 2000000>;
2089                         bank-width = <4>;
2090                         device-width = <1>;
2091                 };
2092
2093                 board-control@1,0 {
2094                         reg = <1 0 20>;
2095                         compatible = "fsl,mpc8272ads-bcsr";
2096                 };
2097         };
2098
2099
2100     n) 4xx/Axon EMAC ethernet nodes
2101
2102     The EMAC ethernet controller in IBM and AMCC 4xx chips, and also
2103     the Axon bridge.  To operate this needs to interact with a ths
2104     special McMAL DMA controller, and sometimes an RGMII or ZMII
2105     interface.  In addition to the nodes and properties described
2106     below, the node for the OPB bus on which the EMAC sits must have a
2107     correct clock-frequency property.
2108
2109       i) The EMAC node itself
2110
2111     Required properties:
2112     - device_type       : "network"
2113
2114     - compatible        : compatible list, contains 2 entries, first is
2115                           "ibm,emac-CHIP" where CHIP is the host ASIC (440gx,
2116                           405gp, Axon) and second is either "ibm,emac" or
2117                           "ibm,emac4".  For Axon, thus, we have: "ibm,emac-axon",
2118                           "ibm,emac4"
2119     - interrupts        : <interrupt mapping for EMAC IRQ and WOL IRQ>
2120     - interrupt-parent  : optional, if needed for interrupt mapping
2121     - reg               : <registers mapping>
2122     - local-mac-address : 6 bytes, MAC address
2123     - mal-device        : phandle of the associated McMAL node
2124     - mal-tx-channel    : 1 cell, index of the tx channel on McMAL associated
2125                           with this EMAC
2126     - mal-rx-channel    : 1 cell, index of the rx channel on McMAL associated
2127                           with this EMAC
2128     - cell-index        : 1 cell, hardware index of the EMAC cell on a given
2129                           ASIC (typically 0x0 and 0x1 for EMAC0 and EMAC1 on
2130                           each Axon chip)
2131     - max-frame-size    : 1 cell, maximum frame size supported in bytes
2132     - rx-fifo-size      : 1 cell, Rx fifo size in bytes for 10 and 100 Mb/sec
2133                           operations.
2134                           For Axon, 2048
2135     - tx-fifo-size      : 1 cell, Tx fifo size in bytes for 10 and 100 Mb/sec
2136                           operations.
2137                           For Axon, 2048.
2138     - fifo-entry-size   : 1 cell, size of a fifo entry (used to calculate
2139                           thresholds).
2140                           For Axon, 0x00000010
2141     - mal-burst-size    : 1 cell, MAL burst size (used to calculate thresholds)
2142                           in bytes.
2143                           For Axon, 0x00000100 (I think ...)
2144     - phy-mode          : string, mode of operations of the PHY interface.
2145                           Supported values are: "mii", "rmii", "smii", "rgmii",
2146                           "tbi", "gmii", rtbi", "sgmii".
2147                           For Axon on CAB, it is "rgmii"
2148     - mdio-device       : 1 cell, required iff using shared MDIO registers
2149                           (440EP).  phandle of the EMAC to use to drive the
2150                           MDIO lines for the PHY used by this EMAC.
2151     - zmii-device       : 1 cell, required iff connected to a ZMII.  phandle of
2152                           the ZMII device node
2153     - zmii-channel      : 1 cell, required iff connected to a ZMII.  Which ZMII
2154                           channel or 0xffffffff if ZMII is only used for MDIO.
2155     - rgmii-device      : 1 cell, required iff connected to an RGMII. phandle
2156                           of the RGMII device node.
2157                           For Axon: phandle of plb5/plb4/opb/rgmii
2158     - rgmii-channel     : 1 cell, required iff connected to an RGMII.  Which
2159                           RGMII channel is used by this EMAC.
2160                           Fox Axon: present, whatever value is appropriate for each
2161                           EMAC, that is the content of the current (bogus) "phy-port"
2162                           property.
2163
2164     Recommended properties:
2165     - linux,network-index : This is the intended "index" of this
2166       network device.  This is used by the bootwrapper to interpret
2167       MAC addresses passed by the firmware when no information other
2168       than indices is available to associate an address with a device.
2169
2170     Optional properties:
2171     - phy-address       : 1 cell, optional, MDIO address of the PHY. If absent,
2172                           a search is performed.
2173     - phy-map           : 1 cell, optional, bitmap of addresses to probe the PHY
2174                           for, used if phy-address is absent. bit 0x00000001 is
2175                           MDIO address 0.
2176                           For Axon it can be absent, thouugh my current driver
2177                           doesn't handle phy-address yet so for now, keep
2178                           0x00ffffff in it.
2179     - rx-fifo-size-gige : 1 cell, Rx fifo size in bytes for 1000 Mb/sec
2180                           operations (if absent the value is the same as
2181                           rx-fifo-size).  For Axon, either absent or 2048.
2182     - tx-fifo-size-gige : 1 cell, Tx fifo size in bytes for 1000 Mb/sec
2183                           operations (if absent the value is the same as
2184                           tx-fifo-size). For Axon, either absent or 2048.
2185     - tah-device        : 1 cell, optional. If connected to a TAH engine for
2186                           offload, phandle of the TAH device node.
2187     - tah-channel       : 1 cell, optional. If appropriate, channel used on the
2188                           TAH engine.
2189
2190     Example:
2191
2192         EMAC0: ethernet@40000800 {
2193                 linux,network-index = <0>;
2194                 device_type = "network";
2195                 compatible = "ibm,emac-440gp", "ibm,emac";
2196                 interrupt-parent = <&UIC1>;
2197                 interrupts = <1c 4 1d 4>;
2198                 reg = <40000800 70>;
2199                 local-mac-address = [00 04 AC E3 1B 1E];
2200                 mal-device = <&MAL0>;
2201                 mal-tx-channel = <0 1>;
2202                 mal-rx-channel = <0>;
2203                 cell-index = <0>;
2204                 max-frame-size = <5dc>;
2205                 rx-fifo-size = <1000>;
2206                 tx-fifo-size = <800>;
2207                 phy-mode = "rmii";
2208                 phy-map = <00000001>;
2209                 zmii-device = <&ZMII0>;
2210                 zmii-channel = <0>;
2211         };
2212
2213       ii) McMAL node
2214
2215     Required properties:
2216     - device_type        : "dma-controller"
2217     - compatible         : compatible list, containing 2 entries, first is
2218                            "ibm,mcmal-CHIP" where CHIP is the host ASIC (like
2219                            emac) and the second is either "ibm,mcmal" or
2220                            "ibm,mcmal2".
2221                            For Axon, "ibm,mcmal-axon","ibm,mcmal2"
2222     - interrupts         : <interrupt mapping for the MAL interrupts sources:
2223                            5 sources: tx_eob, rx_eob, serr, txde, rxde>.
2224                            For Axon: This is _different_ from the current
2225                            firmware.  We use the "delayed" interrupts for txeob
2226                            and rxeob. Thus we end up with mapping those 5 MPIC
2227                            interrupts, all level positive sensitive: 10, 11, 32,
2228                            33, 34 (in decimal)
2229     - dcr-reg            : < DCR registers range >
2230     - dcr-parent         : if needed for dcr-reg
2231     - num-tx-chans       : 1 cell, number of Tx channels
2232     - num-rx-chans       : 1 cell, number of Rx channels
2233
2234       iii) ZMII node
2235
2236     Required properties:
2237     - compatible         : compatible list, containing 2 entries, first is
2238                            "ibm,zmii-CHIP" where CHIP is the host ASIC (like
2239                            EMAC) and the second is "ibm,zmii".
2240                            For Axon, there is no ZMII node.
2241     - reg                : <registers mapping>
2242
2243       iv) RGMII node
2244
2245     Required properties:
2246     - compatible         : compatible list, containing 2 entries, first is
2247                            "ibm,rgmii-CHIP" where CHIP is the host ASIC (like
2248                            EMAC) and the second is "ibm,rgmii".
2249                            For Axon, "ibm,rgmii-axon","ibm,rgmii"
2250     - reg                : <registers mapping>
2251     - revision           : as provided by the RGMII new version register if
2252                            available.
2253                            For Axon: 0x0000012a
2254
2255    More devices will be defined as this spec matures.
2256
2257 VII - Specifying interrupt information for devices
2258 ===================================================
2259
2260 The device tree represents the busses and devices of a hardware
2261 system in a form similar to the physical bus topology of the
2262 hardware.
2263
2264 In addition, a logical 'interrupt tree' exists which represents the
2265 hierarchy and routing of interrupts in the hardware.
2266
2267 The interrupt tree model is fully described in the
2268 document "Open Firmware Recommended Practice: Interrupt
2269 Mapping Version 0.9".  The document is available at:
2270 <http://playground.sun.com/1275/practice>.
2271
2272 1) interrupts property
2273 ----------------------
2274
2275 Devices that generate interrupts to a single interrupt controller
2276 should use the conventional OF representation described in the
2277 OF interrupt mapping documentation.
2278
2279 Each device which generates interrupts must have an 'interrupt'
2280 property.  The interrupt property value is an arbitrary number of
2281 of 'interrupt specifier' values which describe the interrupt or
2282 interrupts for the device.
2283
2284 The encoding of an interrupt specifier is determined by the
2285 interrupt domain in which the device is located in the
2286 interrupt tree.  The root of an interrupt domain specifies in
2287 its #interrupt-cells property the number of 32-bit cells
2288 required to encode an interrupt specifier.  See the OF interrupt
2289 mapping documentation for a detailed description of domains.
2290
2291 For example, the binding for the OpenPIC interrupt controller
2292 specifies  an #interrupt-cells value of 2 to encode the interrupt
2293 number and level/sense information. All interrupt children in an
2294 OpenPIC interrupt domain use 2 cells per interrupt in their interrupts
2295 property.
2296
2297 The PCI bus binding specifies a #interrupt-cell value of 1 to encode
2298 which interrupt pin (INTA,INTB,INTC,INTD) is used.
2299
2300 2) interrupt-parent property
2301 ----------------------------
2302
2303 The interrupt-parent property is specified to define an explicit
2304 link between a device node and its interrupt parent in
2305 the interrupt tree.  The value of interrupt-parent is the
2306 phandle of the parent node.
2307
2308 If the interrupt-parent property is not defined for a node, it's
2309 interrupt parent is assumed to be an ancestor in the node's
2310 _device tree_ hierarchy.
2311
2312 3) OpenPIC Interrupt Controllers
2313 --------------------------------
2314
2315 OpenPIC interrupt controllers require 2 cells to encode
2316 interrupt information.  The first cell defines the interrupt
2317 number.  The second cell defines the sense and level
2318 information.
2319
2320 Sense and level information should be encoded as follows:
2321
2322         0 = low to high edge sensitive type enabled
2323         1 = active low level sensitive type enabled
2324         2 = active high level sensitive type enabled
2325         3 = high to low edge sensitive type enabled
2326
2327 4) ISA Interrupt Controllers
2328 ----------------------------
2329
2330 ISA PIC interrupt controllers require 2 cells to encode
2331 interrupt information.  The first cell defines the interrupt
2332 number.  The second cell defines the sense and level
2333 information.
2334
2335 ISA PIC interrupt controllers should adhere to the ISA PIC
2336 encodings listed below:
2337
2338         0 =  active low level sensitive type enabled
2339         1 =  active high level sensitive type enabled
2340         2 =  high to low edge sensitive type enabled
2341         3 =  low to high edge sensitive type enabled
2342
2343
2344 Appendix A - Sample SOC node for MPC8540
2345 ========================================
2346
2347 Note that the #address-cells and #size-cells for the SoC node
2348 in this example have been explicitly listed; these are likely
2349 not necessary as they are usually the same as the root node.
2350
2351         soc8540@e0000000 {
2352                 #address-cells = <1>;
2353                 #size-cells = <1>;
2354                 #interrupt-cells = <2>;
2355                 device_type = "soc";
2356                 ranges = <00000000 e0000000 00100000>
2357                 reg = <e0000000 00003000>;
2358                 bus-frequency = <0>;
2359
2360                 mdio@24520 {
2361                         reg = <24520 20>;
2362                         device_type = "mdio";
2363                         compatible = "gianfar";
2364
2365                         ethernet-phy@0 {
2366                                 linux,phandle = <2452000>
2367                                 interrupt-parent = <40000>;
2368                                 interrupts = <35 1>;
2369                                 reg = <0>;
2370                                 device_type = "ethernet-phy";
2371                         };
2372
2373                         ethernet-phy@1 {
2374                                 linux,phandle = <2452001>
2375                                 interrupt-parent = <40000>;
2376                                 interrupts = <35 1>;
2377                                 reg = <1>;
2378                                 device_type = "ethernet-phy";
2379                         };
2380
2381                         ethernet-phy@3 {
2382                                 linux,phandle = <2452002>
2383                                 interrupt-parent = <40000>;
2384                                 interrupts = <35 1>;
2385                                 reg = <3>;
2386                                 device_type = "ethernet-phy";
2387                         };
2388
2389                 };
2390
2391                 ethernet@24000 {
2392                         #size-cells = <0>;
2393                         device_type = "network";
2394                         model = "TSEC";
2395                         compatible = "gianfar";
2396                         reg = <24000 1000>;
2397                         mac-address = [ 00 E0 0C 00 73 00 ];
2398                         interrupts = <d 3 e 3 12 3>;
2399                         interrupt-parent = <40000>;
2400                         phy-handle = <2452000>;
2401                 };
2402
2403                 ethernet@25000 {
2404                         #address-cells = <1>;
2405                         #size-cells = <0>;
2406                         device_type = "network";
2407                         model = "TSEC";
2408                         compatible = "gianfar";
2409                         reg = <25000 1000>;
2410                         mac-address = [ 00 E0 0C 00 73 01 ];
2411                         interrupts = <13 3 14 3 18 3>;
2412                         interrupt-parent = <40000>;
2413                         phy-handle = <2452001>;
2414                 };
2415
2416                 ethernet@26000 {
2417                         #address-cells = <1>;
2418                         #size-cells = <0>;
2419                         device_type = "network";
2420                         model = "FEC";
2421                         compatible = "gianfar";
2422                         reg = <26000 1000>;
2423                         mac-address = [ 00 E0 0C 00 73 02 ];
2424                         interrupts = <19 3>;
2425                         interrupt-parent = <40000>;
2426                         phy-handle = <2452002>;
2427                 };
2428
2429                 serial@4500 {
2430                         device_type = "serial";
2431                         compatible = "ns16550";
2432                         reg = <4500 100>;
2433                         clock-frequency = <0>;
2434                         interrupts = <1a 3>;
2435                         interrupt-parent = <40000>;
2436                 };
2437
2438                 pic@40000 {
2439                         linux,phandle = <40000>;
2440                         clock-frequency = <0>;
2441                         interrupt-controller;
2442                         #address-cells = <0>;
2443                         reg = <40000 40000>;
2444                         built-in;
2445                         compatible = "chrp,open-pic";
2446                         device_type = "open-pic";
2447                         big-endian;
2448                 };
2449
2450                 i2c@3000 {
2451                         interrupt-parent = <40000>;
2452                         interrupts = <1b 3>;
2453                         reg = <3000 18>;
2454                         device_type = "i2c";
2455                         compatible  = "fsl-i2c";
2456                         dfsrr;
2457                 };
2458
2459         };