Merge branch 'master' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/linville/wirel...
[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) PHY nodes
45       b) Interrupt controllers
46       c) 4xx/Axon EMAC ethernet nodes
47       d) Xilinx IP cores
48       e) USB EHCI controllers
49       f) MDIO on GPIOs
50       g) SPI busses
51
52   VII - Specifying interrupt information for devices
53     1) interrupts property
54     2) interrupt-parent property
55     3) OpenPIC Interrupt Controllers
56     4) ISA Interrupt Controllers
57
58   VIII - Specifying device power management information (sleep property)
59
60   Appendix A - Sample SOC node for MPC8540
61
62
63 Revision Information
64 ====================
65
66    May 18, 2005: Rev 0.1 - Initial draft, no chapter III yet.
67
68    May 19, 2005: Rev 0.2 - Add chapter III and bits & pieces here or
69                            clarifies the fact that a lot of things are
70                            optional, the kernel only requires a very
71                            small device tree, though it is encouraged
72                            to provide an as complete one as possible.
73
74    May 24, 2005: Rev 0.3 - Precise that DT block has to be in RAM
75                          - Misc fixes
76                          - Define version 3 and new format version 16
77                            for the DT block (version 16 needs kernel
78                            patches, will be fwd separately).
79                            String block now has a size, and full path
80                            is replaced by unit name for more
81                            compactness.
82                            linux,phandle is made optional, only nodes
83                            that are referenced by other nodes need it.
84                            "name" property is now automatically
85                            deduced from the unit name
86
87    June 1, 2005: Rev 0.4 - Correct confusion between OF_DT_END and
88                            OF_DT_END_NODE in structure definition.
89                          - Change version 16 format to always align
90                            property data to 4 bytes. Since tokens are
91                            already aligned, that means no specific
92                            required alignment between property size
93                            and property data. The old style variable
94                            alignment would make it impossible to do
95                            "simple" insertion of properties using
96                            memmove (thanks Milton for
97                            noticing). Updated kernel patch as well
98                          - Correct a few more alignment constraints
99                          - Add a chapter about the device-tree
100                            compiler and the textural representation of
101                            the tree that can be "compiled" by dtc.
102
103    November 21, 2005: Rev 0.5
104                          - Additions/generalizations for 32-bit
105                          - Changed to reflect the new arch/powerpc
106                            structure
107                          - Added chapter VI
108
109
110  ToDo:
111         - Add some definitions of interrupt tree (simple/complex)
112         - Add some definitions for PCI host bridges
113         - Add some common address format examples
114         - Add definitions for standard properties and "compatible"
115           names for cells that are not already defined by the existing
116           OF spec.
117         - Compare FSL SOC use of PCI to standard and make sure no new
118           node definition required.
119         - Add more information about node definitions for SOC devices
120           that currently have no standard, like the FSL CPM.
121
122
123 I - Introduction
124 ================
125
126 During the recent development of the Linux/ppc64 kernel, and more
127 specifically, the addition of new platform types outside of the old
128 IBM pSeries/iSeries pair, it was decided to enforce some strict rules
129 regarding the kernel entry and bootloader <-> kernel interfaces, in
130 order to avoid the degeneration that had become the ppc32 kernel entry
131 point and the way a new platform should be added to the kernel. The
132 legacy iSeries platform breaks those rules as it predates this scheme,
133 but no new board support will be accepted in the main tree that
134 doesn't follow them properly.  In addition, since the advent of the
135 arch/powerpc merged architecture for ppc32 and ppc64, new 32-bit
136 platforms and 32-bit platforms which move into arch/powerpc will be
137 required to use these rules as well.
138
139 The main requirement that will be defined in more detail below is
140 the presence of a device-tree whose format is defined after Open
141 Firmware specification. However, in order to make life easier
142 to embedded board vendors, the kernel doesn't require the device-tree
143 to represent every device in the system and only requires some nodes
144 and properties to be present. This will be described in detail in
145 section III, but, for example, the kernel does not require you to
146 create a node for every PCI device in the system. It is a requirement
147 to have a node for PCI host bridges in order to provide interrupt
148 routing informations and memory/IO ranges, among others. It is also
149 recommended to define nodes for on chip devices and other busses that
150 don't specifically fit in an existing OF specification. This creates a
151 great flexibility in the way the kernel can then probe those and match
152 drivers to device, without having to hard code all sorts of tables. It
153 also makes it more flexible for board vendors to do minor hardware
154 upgrades without significantly impacting the kernel code or cluttering
155 it with special cases.
156
157
158 1) Entry point for arch/powerpc
159 -------------------------------
160
161    There is one and one single entry point to the kernel, at the start
162    of the kernel image. That entry point supports two calling
163    conventions:
164
165         a) Boot from Open Firmware. If your firmware is compatible
166         with Open Firmware (IEEE 1275) or provides an OF compatible
167         client interface API (support for "interpret" callback of
168         forth words isn't required), you can enter the kernel with:
169
170               r5 : OF callback pointer as defined by IEEE 1275
171               bindings to powerpc. Only the 32-bit client interface
172               is currently supported
173
174               r3, r4 : address & length of an initrd if any or 0
175
176               The MMU is either on or off; the kernel will run the
177               trampoline located in arch/powerpc/kernel/prom_init.c to
178               extract the device-tree and other information from open
179               firmware and build a flattened device-tree as described
180               in b). prom_init() will then re-enter the kernel using
181               the second method. This trampoline code runs in the
182               context of the firmware, which is supposed to handle all
183               exceptions during that time.
184
185         b) Direct entry with a flattened device-tree block. This entry
186         point is called by a) after the OF trampoline and can also be
187         called directly by a bootloader that does not support the Open
188         Firmware client interface. It is also used by "kexec" to
189         implement "hot" booting of a new kernel from a previous
190         running one. This method is what I will describe in more
191         details in this document, as method a) is simply standard Open
192         Firmware, and thus should be implemented according to the
193         various standard documents defining it and its binding to the
194         PowerPC platform. The entry point definition then becomes:
195
196                 r3 : physical pointer to the device-tree block
197                 (defined in chapter II) in RAM
198
199                 r4 : physical pointer to the kernel itself. This is
200                 used by the assembly code to properly disable the MMU
201                 in case you are entering the kernel with MMU enabled
202                 and a non-1:1 mapping.
203
204                 r5 : NULL (as to differentiate with method a)
205
206         Note about SMP entry: Either your firmware puts your other
207         CPUs in some sleep loop or spin loop in ROM where you can get
208         them out via a soft reset or some other means, in which case
209         you don't need to care, or you'll have to enter the kernel
210         with all CPUs. The way to do that with method b) will be
211         described in a later revision of this document.
212
213
214 2) Board support
215 ----------------
216
217 64-bit kernels:
218
219    Board supports (platforms) are not exclusive config options. An
220    arbitrary set of board supports can be built in a single kernel
221    image. The kernel will "know" what set of functions to use for a
222    given platform based on the content of the device-tree. Thus, you
223    should:
224
225         a) add your platform support as a _boolean_ option in
226         arch/powerpc/Kconfig, following the example of PPC_PSERIES,
227         PPC_PMAC and PPC_MAPLE. The later is probably a good
228         example of a board support to start from.
229
230         b) create your main platform file as
231         "arch/powerpc/platforms/myplatform/myboard_setup.c" and add it
232         to the Makefile under the condition of your CONFIG_
233         option. This file will define a structure of type "ppc_md"
234         containing the various callbacks that the generic code will
235         use to get to your platform specific code
236
237         c) Add a reference to your "ppc_md" structure in the
238         "machines" table in arch/powerpc/kernel/setup_64.c if you are
239         a 64-bit platform.
240
241         d) request and get assigned a platform number (see PLATFORM_*
242         constants in arch/powerpc/include/asm/processor.h
243
244 32-bit embedded kernels:
245
246   Currently, board support is essentially an exclusive config option.
247   The kernel is configured for a single platform.  Part of the reason
248   for this is to keep kernels on embedded systems small and efficient;
249   part of this is due to the fact the code is already that way. In the
250   future, a kernel may support multiple platforms, but only if the
251   platforms feature the same core architecture.  A single kernel build
252   cannot support both configurations with Book E and configurations
253   with classic Powerpc architectures.
254
255   32-bit embedded platforms that are moved into arch/powerpc using a
256   flattened device tree should adopt the merged tree practice of
257   setting ppc_md up dynamically, even though the kernel is currently
258   built with support for only a single platform at a time.  This allows
259   unification of the setup code, and will make it easier to go to a
260   multiple-platform-support model in the future.
261
262 NOTE: I believe the above will be true once Ben's done with the merge
263 of the boot sequences.... someone speak up if this is wrong!
264
265   To add a 32-bit embedded platform support, follow the instructions
266   for 64-bit platforms above, with the exception that the Kconfig
267   option should be set up such that the kernel builds exclusively for
268   the platform selected.  The processor type for the platform should
269   enable another config option to select the specific board
270   supported.
271
272 NOTE: If Ben doesn't merge the setup files, may need to change this to
273 point to setup_32.c
274
275
276    I will describe later the boot process and various callbacks that
277    your platform should implement.
278
279
280 II - The DT block format
281 ========================
282
283
284 This chapter defines the actual format of the flattened device-tree
285 passed to the kernel. The actual content of it and kernel requirements
286 are described later. You can find example of code manipulating that
287 format in various places, including arch/powerpc/kernel/prom_init.c
288 which will generate a flattened device-tree from the Open Firmware
289 representation, or the fs2dt utility which is part of the kexec tools
290 which will generate one from a filesystem representation. It is
291 expected that a bootloader like uboot provides a bit more support,
292 that will be discussed later as well.
293
294 Note: The block has to be in main memory. It has to be accessible in
295 both real mode and virtual mode with no mapping other than main
296 memory. If you are writing a simple flash bootloader, it should copy
297 the block to RAM before passing it to the kernel.
298
299
300 1) Header
301 ---------
302
303    The kernel is entered with r3 pointing to an area of memory that is
304    roughly described in arch/powerpc/include/asm/prom.h by the structure
305    boot_param_header:
306
307 struct boot_param_header {
308         u32     magic;                  /* magic word OF_DT_HEADER */
309         u32     totalsize;              /* total size of DT block */
310         u32     off_dt_struct;          /* offset to structure */
311         u32     off_dt_strings;         /* offset to strings */
312         u32     off_mem_rsvmap;         /* offset to memory reserve map
313                                            */
314         u32     version;                /* format version */
315         u32     last_comp_version;      /* last compatible version */
316
317         /* version 2 fields below */
318         u32     boot_cpuid_phys;        /* Which physical CPU id we're
319                                            booting on */
320         /* version 3 fields below */
321         u32     size_dt_strings;        /* size of the strings block */
322
323         /* version 17 fields below */
324         u32     size_dt_struct;         /* size of the DT structure block */
325 };
326
327    Along with the constants:
328
329 /* Definitions used by the flattened device tree */
330 #define OF_DT_HEADER            0xd00dfeed      /* 4: version,
331                                                    4: total size */
332 #define OF_DT_BEGIN_NODE        0x1             /* Start node: full name
333                                                    */
334 #define OF_DT_END_NODE          0x2             /* End node */
335 #define OF_DT_PROP              0x3             /* Property: name off,
336                                                    size, content */
337 #define OF_DT_END               0x9
338
339    All values in this header are in big endian format, the various
340    fields in this header are defined more precisely below. All
341    "offset" values are in bytes from the start of the header; that is
342    from the value of r3.
343
344    - magic
345
346      This is a magic value that "marks" the beginning of the
347      device-tree block header. It contains the value 0xd00dfeed and is
348      defined by the constant OF_DT_HEADER
349
350    - totalsize
351
352      This is the total size of the DT block including the header. The
353      "DT" block should enclose all data structures defined in this
354      chapter (who are pointed to by offsets in this header). That is,
355      the device-tree structure, strings, and the memory reserve map.
356
357    - off_dt_struct
358
359      This is an offset from the beginning of the header to the start
360      of the "structure" part the device tree. (see 2) device tree)
361
362    - off_dt_strings
363
364      This is an offset from the beginning of the header to the start
365      of the "strings" part of the device-tree
366
367    - off_mem_rsvmap
368
369      This is an offset from the beginning of the header to the start
370      of the reserved memory map. This map is a list of pairs of 64-
371      bit integers. Each pair is a physical address and a size. The
372      list is terminated by an entry of size 0. This map provides the
373      kernel with a list of physical memory areas that are "reserved"
374      and thus not to be used for memory allocations, especially during
375      early initialization. The kernel needs to allocate memory during
376      boot for things like un-flattening the device-tree, allocating an
377      MMU hash table, etc... Those allocations must be done in such a
378      way to avoid overriding critical things like, on Open Firmware
379      capable machines, the RTAS instance, or on some pSeries, the TCE
380      tables used for the iommu. Typically, the reserve map should
381      contain _at least_ this DT block itself (header,total_size). If
382      you are passing an initrd to the kernel, you should reserve it as
383      well. You do not need to reserve the kernel image itself. The map
384      should be 64-bit aligned.
385
386    - version
387
388      This is the version of this structure. Version 1 stops
389      here. Version 2 adds an additional field boot_cpuid_phys.
390      Version 3 adds the size of the strings block, allowing the kernel
391      to reallocate it easily at boot and free up the unused flattened
392      structure after expansion. Version 16 introduces a new more
393      "compact" format for the tree itself that is however not backward
394      compatible. Version 17 adds an additional field, size_dt_struct,
395      allowing it to be reallocated or moved more easily (this is
396      particularly useful for bootloaders which need to make
397      adjustments to a device tree based on probed information). You
398      should always generate a structure of the highest version defined
399      at the time of your implementation. Currently that is version 17,
400      unless you explicitly aim at being backward compatible.
401
402    - last_comp_version
403
404      Last compatible version. This indicates down to what version of
405      the DT block you are backward compatible. For example, version 2
406      is backward compatible with version 1 (that is, a kernel build
407      for version 1 will be able to boot with a version 2 format). You
408      should put a 1 in this field if you generate a device tree of
409      version 1 to 3, or 16 if you generate a tree of version 16 or 17
410      using the new unit name format.
411
412    - boot_cpuid_phys
413
414      This field only exist on version 2 headers. It indicate which
415      physical CPU ID is calling the kernel entry point. This is used,
416      among others, by kexec. If you are on an SMP system, this value
417      should match the content of the "reg" property of the CPU node in
418      the device-tree corresponding to the CPU calling the kernel entry
419      point (see further chapters for more informations on the required
420      device-tree contents)
421
422    - size_dt_strings
423
424      This field only exists on version 3 and later headers.  It
425      gives the size of the "strings" section of the device tree (which
426      starts at the offset given by off_dt_strings).
427
428    - size_dt_struct
429
430      This field only exists on version 17 and later headers.  It gives
431      the size of the "structure" section of the device tree (which
432      starts at the offset given by off_dt_struct).
433
434    So the typical layout of a DT block (though the various parts don't
435    need to be in that order) looks like this (addresses go from top to
436    bottom):
437
438
439              ------------------------------
440        r3 -> |  struct boot_param_header  |
441              ------------------------------
442              |      (alignment gap) (*)   |
443              ------------------------------
444              |      memory reserve map    |
445              ------------------------------
446              |      (alignment gap)       |
447              ------------------------------
448              |                            |
449              |    device-tree structure   |
450              |                            |
451              ------------------------------
452              |      (alignment gap)       |
453              ------------------------------
454              |                            |
455              |     device-tree strings    |
456              |                            |
457       -----> ------------------------------
458       |
459       |
460       --- (r3 + totalsize)
461
462   (*) The alignment gaps are not necessarily present; their presence
463       and size are dependent on the various alignment requirements of
464       the individual data blocks.
465
466
467 2) Device tree generalities
468 ---------------------------
469
470 This device-tree itself is separated in two different blocks, a
471 structure block and a strings block. Both need to be aligned to a 4
472 byte boundary.
473
474 First, let's quickly describe the device-tree concept before detailing
475 the storage format. This chapter does _not_ describe the detail of the
476 required types of nodes & properties for the kernel, this is done
477 later in chapter III.
478
479 The device-tree layout is strongly inherited from the definition of
480 the Open Firmware IEEE 1275 device-tree. It's basically a tree of
481 nodes, each node having two or more named properties. A property can
482 have a value or not.
483
484 It is a tree, so each node has one and only one parent except for the
485 root node who has no parent.
486
487 A node has 2 names. The actual node name is generally contained in a
488 property of type "name" in the node property list whose value is a
489 zero terminated string and is mandatory for version 1 to 3 of the
490 format definition (as it is in Open Firmware). Version 16 makes it
491 optional as it can generate it from the unit name defined below.
492
493 There is also a "unit name" that is used to differentiate nodes with
494 the same name at the same level, it is usually made of the node
495 names, the "@" sign, and a "unit address", which definition is
496 specific to the bus type the node sits on.
497
498 The unit name doesn't exist as a property per-se but is included in
499 the device-tree structure. It is typically used to represent "path" in
500 the device-tree. More details about the actual format of these will be
501 below.
502
503 The kernel powerpc generic code does not make any formal use of the
504 unit address (though some board support code may do) so the only real
505 requirement here for the unit address is to ensure uniqueness of
506 the node unit name at a given level of the tree. Nodes with no notion
507 of address and no possible sibling of the same name (like /memory or
508 /cpus) may omit the unit address in the context of this specification,
509 or use the "@0" default unit address. The unit name is used to define
510 a node "full path", which is the concatenation of all parent node
511 unit names separated with "/".
512
513 The root node doesn't have a defined name, and isn't required to have
514 a name property either if you are using version 3 or earlier of the
515 format. It also has no unit address (no @ symbol followed by a unit
516 address). The root node unit name is thus an empty string. The full
517 path to the root node is "/".
518
519 Every node which actually represents an actual device (that is, a node
520 which isn't only a virtual "container" for more nodes, like "/cpus"
521 is) is also required to have a "device_type" property indicating the
522 type of node .
523
524 Finally, every node that can be referenced from a property in another
525 node is required to have a "linux,phandle" property. Real open
526 firmware implementations provide a unique "phandle" value for every
527 node that the "prom_init()" trampoline code turns into
528 "linux,phandle" properties. However, this is made optional if the
529 flattened device tree is used directly. An example of a node
530 referencing another node via "phandle" is when laying out the
531 interrupt tree which will be described in a further version of this
532 document.
533
534 This "linux, phandle" property is a 32-bit value that uniquely
535 identifies a node. You are free to use whatever values or system of
536 values, internal pointers, or whatever to generate these, the only
537 requirement is that every node for which you provide that property has
538 a unique value for it.
539
540 Here is an example of a simple device-tree. In this example, an "o"
541 designates a node followed by the node unit name. Properties are
542 presented with their name followed by their content. "content"
543 represents an ASCII string (zero terminated) value, while <content>
544 represents a 32-bit hexadecimal value. The various nodes in this
545 example will be discussed in a later chapter. At this point, it is
546 only meant to give you a idea of what a device-tree looks like. I have
547 purposefully kept the "name" and "linux,phandle" properties which
548 aren't necessary in order to give you a better idea of what the tree
549 looks like in practice.
550
551   / o device-tree
552       |- name = "device-tree"
553       |- model = "MyBoardName"
554       |- compatible = "MyBoardFamilyName"
555       |- #address-cells = <2>
556       |- #size-cells = <2>
557       |- linux,phandle = <0>
558       |
559       o cpus
560       | | - name = "cpus"
561       | | - linux,phandle = <1>
562       | | - #address-cells = <1>
563       | | - #size-cells = <0>
564       | |
565       | o PowerPC,970@0
566       |   |- name = "PowerPC,970"
567       |   |- device_type = "cpu"
568       |   |- reg = <0>
569       |   |- clock-frequency = <5f5e1000>
570       |   |- 64-bit
571       |   |- linux,phandle = <2>
572       |
573       o memory@0
574       | |- name = "memory"
575       | |- device_type = "memory"
576       | |- reg = <00000000 00000000 00000000 20000000>
577       | |- linux,phandle = <3>
578       |
579       o chosen
580         |- name = "chosen"
581         |- bootargs = "root=/dev/sda2"
582         |- linux,phandle = <4>
583
584 This tree is almost a minimal tree. It pretty much contains the
585 minimal set of required nodes and properties to boot a linux kernel;
586 that is, some basic model informations at the root, the CPUs, and the
587 physical memory layout.  It also includes misc information passed
588 through /chosen, like in this example, the platform type (mandatory)
589 and the kernel command line arguments (optional).
590
591 The /cpus/PowerPC,970@0/64-bit property is an example of a
592 property without a value. All other properties have a value. The
593 significance of the #address-cells and #size-cells properties will be
594 explained in chapter IV which defines precisely the required nodes and
595 properties and their content.
596
597
598 3) Device tree "structure" block
599
600 The structure of the device tree is a linearized tree structure. The
601 "OF_DT_BEGIN_NODE" token starts a new node, and the "OF_DT_END_NODE"
602 ends that node definition. Child nodes are simply defined before
603 "OF_DT_END_NODE" (that is nodes within the node). A 'token' is a 32
604 bit value. The tree has to be "finished" with a OF_DT_END token
605
606 Here's the basic structure of a single node:
607
608      * token OF_DT_BEGIN_NODE (that is 0x00000001)
609      * for version 1 to 3, this is the node full path as a zero
610        terminated string, starting with "/". For version 16 and later,
611        this is the node unit name only (or an empty string for the
612        root node)
613      * [align gap to next 4 bytes boundary]
614      * for each property:
615         * token OF_DT_PROP (that is 0x00000003)
616         * 32-bit value of property value size in bytes (or 0 if no
617           value)
618         * 32-bit value of offset in string block of property name
619         * property value data if any
620         * [align gap to next 4 bytes boundary]
621      * [child nodes if any]
622      * token OF_DT_END_NODE (that is 0x00000002)
623
624 So the node content can be summarized as a start token, a full path,
625 a list of properties, a list of child nodes, and an end token. Every
626 child node is a full node structure itself as defined above.
627
628 NOTE: The above definition requires that all property definitions for
629 a particular node MUST precede any subnode definitions for that node.
630 Although the structure would not be ambiguous if properties and
631 subnodes were intermingled, the kernel parser requires that the
632 properties come first (up until at least 2.6.22).  Any tools
633 manipulating a flattened tree must take care to preserve this
634 constraint.
635
636 4) Device tree "strings" block
637
638 In order to save space, property names, which are generally redundant,
639 are stored separately in the "strings" block. This block is simply the
640 whole bunch of zero terminated strings for all property names
641 concatenated together. The device-tree property definitions in the
642 structure block will contain offset values from the beginning of the
643 strings block.
644
645
646 III - Required content of the device tree
647 =========================================
648
649 WARNING: All "linux,*" properties defined in this document apply only
650 to a flattened device-tree. If your platform uses a real
651 implementation of Open Firmware or an implementation compatible with
652 the Open Firmware client interface, those properties will be created
653 by the trampoline code in the kernel's prom_init() file. For example,
654 that's where you'll have to add code to detect your board model and
655 set the platform number. However, when using the flattened device-tree
656 entry point, there is no prom_init() pass, and thus you have to
657 provide those properties yourself.
658
659
660 1) Note about cells and address representation
661 ----------------------------------------------
662
663 The general rule is documented in the various Open Firmware
664 documentations. If you choose to describe a bus with the device-tree
665 and there exist an OF bus binding, then you should follow the
666 specification. However, the kernel does not require every single
667 device or bus to be described by the device tree.
668
669 In general, the format of an address for a device is defined by the
670 parent bus type, based on the #address-cells and #size-cells
671 properties.  Note that the parent's parent definitions of #address-cells
672 and #size-cells are not inherited so every node with children must specify
673 them.  The kernel requires the root node to have those properties defining
674 addresses format for devices directly mapped on the processor bus.
675
676 Those 2 properties define 'cells' for representing an address and a
677 size. A "cell" is a 32-bit number. For example, if both contain 2
678 like the example tree given above, then an address and a size are both
679 composed of 2 cells, and each is a 64-bit number (cells are
680 concatenated and expected to be in big endian format). Another example
681 is the way Apple firmware defines them, with 2 cells for an address
682 and one cell for a size.  Most 32-bit implementations should define
683 #address-cells and #size-cells to 1, which represents a 32-bit value.
684 Some 32-bit processors allow for physical addresses greater than 32
685 bits; these processors should define #address-cells as 2.
686
687 "reg" properties are always a tuple of the type "address size" where
688 the number of cells of address and size is specified by the bus
689 #address-cells and #size-cells. When a bus supports various address
690 spaces and other flags relative to a given address allocation (like
691 prefetchable, etc...) those flags are usually added to the top level
692 bits of the physical address. For example, a PCI physical address is
693 made of 3 cells, the bottom two containing the actual address itself
694 while the top cell contains address space indication, flags, and pci
695 bus & device numbers.
696
697 For busses that support dynamic allocation, it's the accepted practice
698 to then not provide the address in "reg" (keep it 0) though while
699 providing a flag indicating the address is dynamically allocated, and
700 then, to provide a separate "assigned-addresses" property that
701 contains the fully allocated addresses. See the PCI OF bindings for
702 details.
703
704 In general, a simple bus with no address space bits and no dynamic
705 allocation is preferred if it reflects your hardware, as the existing
706 kernel address parsing functions will work out of the box. If you
707 define a bus type with a more complex address format, including things
708 like address space bits, you'll have to add a bus translator to the
709 prom_parse.c file of the recent kernels for your bus type.
710
711 The "reg" property only defines addresses and sizes (if #size-cells is
712 non-0) within a given bus. In order to translate addresses upward
713 (that is into parent bus addresses, and possibly into CPU physical
714 addresses), all busses must contain a "ranges" property. If the
715 "ranges" property is missing at a given level, it's assumed that
716 translation isn't possible, i.e., the registers are not visible on the
717 parent bus.  The format of the "ranges" property for a bus is a list
718 of:
719
720         bus address, parent bus address, size
721
722 "bus address" is in the format of the bus this bus node is defining,
723 that is, for a PCI bridge, it would be a PCI address. Thus, (bus
724 address, size) defines a range of addresses for child devices. "parent
725 bus address" is in the format of the parent bus of this bus. For
726 example, for a PCI host controller, that would be a CPU address. For a
727 PCI<->ISA bridge, that would be a PCI address. It defines the base
728 address in the parent bus where the beginning of that range is mapped.
729
730 For a new 64-bit powerpc board, I recommend either the 2/2 format or
731 Apple's 2/1 format which is slightly more compact since sizes usually
732 fit in a single 32-bit word.   New 32-bit powerpc boards should use a
733 1/1 format, unless the processor supports physical addresses greater
734 than 32-bits, in which case a 2/1 format is recommended.
735
736 Alternatively, the "ranges" property may be empty, indicating that the
737 registers are visible on the parent bus using an identity mapping
738 translation.  In other words, the parent bus address space is the same
739 as the child bus address space.
740
741 2) Note about "compatible" properties
742 -------------------------------------
743
744 These properties are optional, but recommended in devices and the root
745 node. The format of a "compatible" property is a list of concatenated
746 zero terminated strings. They allow a device to express its
747 compatibility with a family of similar devices, in some cases,
748 allowing a single driver to match against several devices regardless
749 of their actual names.
750
751 3) Note about "name" properties
752 -------------------------------
753
754 While earlier users of Open Firmware like OldWorld macintoshes tended
755 to use the actual device name for the "name" property, it's nowadays
756 considered a good practice to use a name that is closer to the device
757 class (often equal to device_type). For example, nowadays, ethernet
758 controllers are named "ethernet", an additional "model" property
759 defining precisely the chip type/model, and "compatible" property
760 defining the family in case a single driver can driver more than one
761 of these chips. However, the kernel doesn't generally put any
762 restriction on the "name" property; it is simply considered good
763 practice to follow the standard and its evolutions as closely as
764 possible.
765
766 Note also that the new format version 16 makes the "name" property
767 optional. If it's absent for a node, then the node's unit name is then
768 used to reconstruct the name. That is, the part of the unit name
769 before the "@" sign is used (or the entire unit name if no "@" sign
770 is present).
771
772 4) Note about node and property names and character set
773 -------------------------------------------------------
774
775 While open firmware provides more flexible usage of 8859-1, this
776 specification enforces more strict rules. Nodes and properties should
777 be comprised only of ASCII characters 'a' to 'z', '0' to
778 '9', ',', '.', '_', '+', '#', '?', and '-'. Node names additionally
779 allow uppercase characters 'A' to 'Z' (property names should be
780 lowercase. The fact that vendors like Apple don't respect this rule is
781 irrelevant here). Additionally, node and property names should always
782 begin with a character in the range 'a' to 'z' (or 'A' to 'Z' for node
783 names).
784
785 The maximum number of characters for both nodes and property names
786 is 31. In the case of node names, this is only the leftmost part of
787 a unit name (the pure "name" property), it doesn't include the unit
788 address which can extend beyond that limit.
789
790
791 5) Required nodes and properties
792 --------------------------------
793   These are all that are currently required. However, it is strongly
794   recommended that you expose PCI host bridges as documented in the
795   PCI binding to open firmware, and your interrupt tree as documented
796   in OF interrupt tree specification.
797
798   a) The root node
799
800   The root node requires some properties to be present:
801
802     - model : this is your board name/model
803     - #address-cells : address representation for "root" devices
804     - #size-cells: the size representation for "root" devices
805     - device_type : This property shouldn't be necessary. However, if
806       you decide to create a device_type for your root node, make sure it
807       is _not_ "chrp" unless your platform is a pSeries or PAPR compliant
808       one for 64-bit, or a CHRP-type machine for 32-bit as this will
809       matched by the kernel this way.
810
811   Additionally, some recommended properties are:
812
813     - compatible : the board "family" generally finds its way here,
814       for example, if you have 2 board models with a similar layout,
815       that typically get driven by the same platform code in the
816       kernel, you would use a different "model" property but put a
817       value in "compatible". The kernel doesn't directly use that
818       value but it is generally useful.
819
820   The root node is also generally where you add additional properties
821   specific to your board like the serial number if any, that sort of
822   thing. It is recommended that if you add any "custom" property whose
823   name may clash with standard defined ones, you prefix them with your
824   vendor name and a comma.
825
826   b) The /cpus node
827
828   This node is the parent of all individual CPU nodes. It doesn't
829   have any specific requirements, though it's generally good practice
830   to have at least:
831
832                #address-cells = <00000001>
833                #size-cells    = <00000000>
834
835   This defines that the "address" for a CPU is a single cell, and has
836   no meaningful size. This is not necessary but the kernel will assume
837   that format when reading the "reg" properties of a CPU node, see
838   below
839
840   c) The /cpus/* nodes
841
842   So under /cpus, you are supposed to create a node for every CPU on
843   the machine. There is no specific restriction on the name of the
844   CPU, though It's common practice to call it PowerPC,<name>. For
845   example, Apple uses PowerPC,G5 while IBM uses PowerPC,970FX.
846
847   Required properties:
848
849     - device_type : has to be "cpu"
850     - reg : This is the physical CPU number, it's a single 32-bit cell
851       and is also used as-is as the unit number for constructing the
852       unit name in the full path. For example, with 2 CPUs, you would
853       have the full path:
854         /cpus/PowerPC,970FX@0
855         /cpus/PowerPC,970FX@1
856       (unit addresses do not require leading zeroes)
857     - d-cache-block-size : one cell, L1 data cache block size in bytes (*)
858     - i-cache-block-size : one cell, L1 instruction cache block size in
859       bytes
860     - d-cache-size : one cell, size of L1 data cache in bytes
861     - i-cache-size : one cell, size of L1 instruction cache in bytes
862
863 (*) The cache "block" size is the size on which the cache management
864 instructions operate. Historically, this document used the cache
865 "line" size here which is incorrect. The kernel will prefer the cache
866 block size and will fallback to cache line size for backward
867 compatibility.
868
869   Recommended properties:
870
871     - timebase-frequency : a cell indicating the frequency of the
872       timebase in Hz. This is not directly used by the generic code,
873       but you are welcome to copy/paste the pSeries code for setting
874       the kernel timebase/decrementer calibration based on this
875       value.
876     - clock-frequency : a cell indicating the CPU core clock frequency
877       in Hz. A new property will be defined for 64-bit values, but if
878       your frequency is < 4Ghz, one cell is enough. Here as well as
879       for the above, the common code doesn't use that property, but
880       you are welcome to re-use the pSeries or Maple one. A future
881       kernel version might provide a common function for this.
882     - d-cache-line-size : one cell, L1 data cache line size in bytes
883       if different from the block size
884     - i-cache-line-size : one cell, L1 instruction cache line size in
885       bytes if different from the block size
886
887   You are welcome to add any property you find relevant to your board,
888   like some information about the mechanism used to soft-reset the
889   CPUs. For example, Apple puts the GPIO number for CPU soft reset
890   lines in there as a "soft-reset" property since they start secondary
891   CPUs by soft-resetting them.
892
893
894   d) the /memory node(s)
895
896   To define the physical memory layout of your board, you should
897   create one or more memory node(s). You can either create a single
898   node with all memory ranges in its reg property, or you can create
899   several nodes, as you wish. The unit address (@ part) used for the
900   full path is the address of the first range of memory defined by a
901   given node. If you use a single memory node, this will typically be
902   @0.
903
904   Required properties:
905
906     - device_type : has to be "memory"
907     - reg : This property contains all the physical memory ranges of
908       your board. It's a list of addresses/sizes concatenated
909       together, with the number of cells of each defined by the
910       #address-cells and #size-cells of the root node. For example,
911       with both of these properties being 2 like in the example given
912       earlier, a 970 based machine with 6Gb of RAM could typically
913       have a "reg" property here that looks like:
914
915       00000000 00000000 00000000 80000000
916       00000001 00000000 00000001 00000000
917
918       That is a range starting at 0 of 0x80000000 bytes and a range
919       starting at 0x100000000 and of 0x100000000 bytes. You can see
920       that there is no memory covering the IO hole between 2Gb and
921       4Gb. Some vendors prefer splitting those ranges into smaller
922       segments, but the kernel doesn't care.
923
924   e) The /chosen node
925
926   This node is a bit "special". Normally, that's where open firmware
927   puts some variable environment information, like the arguments, or
928   the default input/output devices.
929
930   This specification makes a few of these mandatory, but also defines
931   some linux-specific properties that would be normally constructed by
932   the prom_init() trampoline when booting with an OF client interface,
933   but that you have to provide yourself when using the flattened format.
934
935   Recommended properties:
936
937     - bootargs : This zero-terminated string is passed as the kernel
938       command line
939     - linux,stdout-path : This is the full path to your standard
940       console device if any. Typically, if you have serial devices on
941       your board, you may want to put the full path to the one set as
942       the default console in the firmware here, for the kernel to pick
943       it up as its own default console. If you look at the function
944       set_preferred_console() in arch/ppc64/kernel/setup.c, you'll see
945       that the kernel tries to find out the default console and has
946       knowledge of various types like 8250 serial ports. You may want
947       to extend this function to add your own.
948
949   Note that u-boot creates and fills in the chosen node for platforms
950   that use it.
951
952   (Note: a practice that is now obsolete was to include a property
953   under /chosen called interrupt-controller which had a phandle value
954   that pointed to the main interrupt controller)
955
956   f) the /soc<SOCname> node
957
958   This node is used to represent a system-on-a-chip (SOC) and must be
959   present if the processor is a SOC. The top-level soc node contains
960   information that is global to all devices on the SOC. The node name
961   should contain a unit address for the SOC, which is the base address
962   of the memory-mapped register set for the SOC. The name of an soc
963   node should start with "soc", and the remainder of the name should
964   represent the part number for the soc.  For example, the MPC8540's
965   soc node would be called "soc8540".
966
967   Required properties:
968
969     - device_type : Should be "soc"
970     - ranges : Should be defined as specified in 1) to describe the
971       translation of SOC addresses for memory mapped SOC registers.
972     - bus-frequency: Contains the bus frequency for the SOC node.
973       Typically, the value of this field is filled in by the boot
974       loader.
975
976
977   Recommended properties:
978
979     - reg : This property defines the address and size of the
980       memory-mapped registers that are used for the SOC node itself.
981       It does not include the child device registers - these will be
982       defined inside each child node.  The address specified in the
983       "reg" property should match the unit address of the SOC node.
984     - #address-cells : Address representation for "soc" devices.  The
985       format of this field may vary depending on whether or not the
986       device registers are memory mapped.  For memory mapped
987       registers, this field represents the number of cells needed to
988       represent the address of the registers.  For SOCs that do not
989       use MMIO, a special address format should be defined that
990       contains enough cells to represent the required information.
991       See 1) above for more details on defining #address-cells.
992     - #size-cells : Size representation for "soc" devices
993     - #interrupt-cells : Defines the width of cells used to represent
994        interrupts.  Typically this value is <2>, which includes a
995        32-bit number that represents the interrupt number, and a
996        32-bit number that represents the interrupt sense and level.
997        This field is only needed if the SOC contains an interrupt
998        controller.
999
1000   The SOC node may contain child nodes for each SOC device that the
1001   platform uses.  Nodes should not be created for devices which exist
1002   on the SOC but are not used by a particular platform. See chapter VI
1003   for more information on how to specify devices that are part of a SOC.
1004
1005   Example SOC node for the MPC8540:
1006
1007         soc8540@e0000000 {
1008                 #address-cells = <1>;
1009                 #size-cells = <1>;
1010                 #interrupt-cells = <2>;
1011                 device_type = "soc";
1012                 ranges = <00000000 e0000000 00100000>
1013                 reg = <e0000000 00003000>;
1014                 bus-frequency = <0>;
1015         }
1016
1017
1018
1019 IV - "dtc", the device tree compiler
1020 ====================================
1021
1022
1023 dtc source code can be found at
1024 <http://git.jdl.com/gitweb/?p=dtc.git>
1025
1026 WARNING: This version is still in early development stage; the
1027 resulting device-tree "blobs" have not yet been validated with the
1028 kernel. The current generated block lacks a useful reserve map (it will
1029 be fixed to generate an empty one, it's up to the bootloader to fill
1030 it up) among others. The error handling needs work, bugs are lurking,
1031 etc...
1032
1033 dtc basically takes a device-tree in a given format and outputs a
1034 device-tree in another format. The currently supported formats are:
1035
1036   Input formats:
1037   -------------
1038
1039      - "dtb": "blob" format, that is a flattened device-tree block
1040        with
1041         header all in a binary blob.
1042      - "dts": "source" format. This is a text file containing a
1043        "source" for a device-tree. The format is defined later in this
1044         chapter.
1045      - "fs" format. This is a representation equivalent to the
1046         output of /proc/device-tree, that is nodes are directories and
1047         properties are files
1048
1049  Output formats:
1050  ---------------
1051
1052      - "dtb": "blob" format
1053      - "dts": "source" format
1054      - "asm": assembly language file. This is a file that can be
1055        sourced by gas to generate a device-tree "blob". That file can
1056        then simply be added to your Makefile. Additionally, the
1057        assembly file exports some symbols that can be used.
1058
1059
1060 The syntax of the dtc tool is
1061
1062     dtc [-I <input-format>] [-O <output-format>]
1063         [-o output-filename] [-V output_version] input_filename
1064
1065
1066 The "output_version" defines what version of the "blob" format will be
1067 generated. Supported versions are 1,2,3 and 16. The default is
1068 currently version 3 but that may change in the future to version 16.
1069
1070 Additionally, dtc performs various sanity checks on the tree, like the
1071 uniqueness of linux, phandle properties, validity of strings, etc...
1072
1073 The format of the .dts "source" file is "C" like, supports C and C++
1074 style comments.
1075
1076 / {
1077 }
1078
1079 The above is the "device-tree" definition. It's the only statement
1080 supported currently at the toplevel.
1081
1082 / {
1083   property1 = "string_value";   /* define a property containing a 0
1084                                  * terminated string
1085                                  */
1086
1087   property2 = <1234abcd>;       /* define a property containing a
1088                                  * numerical 32-bit value (hexadecimal)
1089                                  */
1090
1091   property3 = <12345678 12345678 deadbeef>;
1092                                 /* define a property containing 3
1093                                  * numerical 32-bit values (cells) in
1094                                  * hexadecimal
1095                                  */
1096   property4 = [0a 0b 0c 0d de ea ad be ef];
1097                                 /* define a property whose content is
1098                                  * an arbitrary array of bytes
1099                                  */
1100
1101   childnode@address {   /* define a child node named "childnode"
1102                                  * whose unit name is "childnode at
1103                                  * address"
1104                                  */
1105
1106     childprop = "hello\n";      /* define a property "childprop" of
1107                                  * childnode (in this case, a string)
1108                                  */
1109   };
1110 };
1111
1112 Nodes can contain other nodes etc... thus defining the hierarchical
1113 structure of the tree.
1114
1115 Strings support common escape sequences from C: "\n", "\t", "\r",
1116 "\(octal value)", "\x(hex value)".
1117
1118 It is also suggested that you pipe your source file through cpp (gcc
1119 preprocessor) so you can use #include's, #define for constants, etc...
1120
1121 Finally, various options are planned but not yet implemented, like
1122 automatic generation of phandles, labels (exported to the asm file so
1123 you can point to a property content and change it easily from whatever
1124 you link the device-tree with), label or path instead of numeric value
1125 in some cells to "point" to a node (replaced by a phandle at compile
1126 time), export of reserve map address to the asm file, ability to
1127 specify reserve map content at compile time, etc...
1128
1129 We may provide a .h include file with common definitions of that
1130 proves useful for some properties (like building PCI properties or
1131 interrupt maps) though it may be better to add a notion of struct
1132 definitions to the compiler...
1133
1134
1135 V - Recommendations for a bootloader
1136 ====================================
1137
1138
1139 Here are some various ideas/recommendations that have been proposed
1140 while all this has been defined and implemented.
1141
1142   - The bootloader may want to be able to use the device-tree itself
1143     and may want to manipulate it (to add/edit some properties,
1144     like physical memory size or kernel arguments). At this point, 2
1145     choices can be made. Either the bootloader works directly on the
1146     flattened format, or the bootloader has its own internal tree
1147     representation with pointers (similar to the kernel one) and
1148     re-flattens the tree when booting the kernel. The former is a bit
1149     more difficult to edit/modify, the later requires probably a bit
1150     more code to handle the tree structure. Note that the structure
1151     format has been designed so it's relatively easy to "insert"
1152     properties or nodes or delete them by just memmoving things
1153     around. It contains no internal offsets or pointers for this
1154     purpose.
1155
1156   - An example of code for iterating nodes & retrieving properties
1157     directly from the flattened tree format can be found in the kernel
1158     file arch/ppc64/kernel/prom.c, look at scan_flat_dt() function,
1159     its usage in early_init_devtree(), and the corresponding various
1160     early_init_dt_scan_*() callbacks. That code can be re-used in a
1161     GPL bootloader, and as the author of that code, I would be happy
1162     to discuss possible free licensing to any vendor who wishes to
1163     integrate all or part of this code into a non-GPL bootloader.
1164
1165
1166
1167 VI - System-on-a-chip devices and nodes
1168 =======================================
1169
1170 Many companies are now starting to develop system-on-a-chip
1171 processors, where the processor core (CPU) and many peripheral devices
1172 exist on a single piece of silicon.  For these SOCs, an SOC node
1173 should be used that defines child nodes for the devices that make
1174 up the SOC. While platforms are not required to use this model in
1175 order to boot the kernel, it is highly encouraged that all SOC
1176 implementations define as complete a flat-device-tree as possible to
1177 describe the devices on the SOC.  This will allow for the
1178 genericization of much of the kernel code.
1179
1180
1181 1) Defining child nodes of an SOC
1182 ---------------------------------
1183
1184 Each device that is part of an SOC may have its own node entry inside
1185 the SOC node.  For each device that is included in the SOC, the unit
1186 address property represents the address offset for this device's
1187 memory-mapped registers in the parent's address space.  The parent's
1188 address space is defined by the "ranges" property in the top-level soc
1189 node. The "reg" property for each node that exists directly under the
1190 SOC node should contain the address mapping from the child address space
1191 to the parent SOC address space and the size of the device's
1192 memory-mapped register file.
1193
1194 For many devices that may exist inside an SOC, there are predefined
1195 specifications for the format of the device tree node.  All SOC child
1196 nodes should follow these specifications, except where noted in this
1197 document.
1198
1199 See appendix A for an example partial SOC node definition for the
1200 MPC8540.
1201
1202
1203 2) Representing devices without a current OF specification
1204 ----------------------------------------------------------
1205
1206 Currently, there are many devices on SOCs that do not have a standard
1207 representation pre-defined as part of the open firmware
1208 specifications, mainly because the boards that contain these SOCs are
1209 not currently booted using open firmware.   This section contains
1210 descriptions for the SOC devices for which new nodes have been
1211 defined; this list will expand as more and more SOC-containing
1212 platforms are moved over to use the flattened-device-tree model.
1213
1214 VII - Specifying interrupt information for devices
1215 ===================================================
1216
1217 The device tree represents the busses and devices of a hardware
1218 system in a form similar to the physical bus topology of the
1219 hardware.
1220
1221 In addition, a logical 'interrupt tree' exists which represents the
1222 hierarchy and routing of interrupts in the hardware.
1223
1224 The interrupt tree model is fully described in the
1225 document "Open Firmware Recommended Practice: Interrupt
1226 Mapping Version 0.9".  The document is available at:
1227 <http://playground.sun.com/1275/practice>.
1228
1229 1) interrupts property
1230 ----------------------
1231
1232 Devices that generate interrupts to a single interrupt controller
1233 should use the conventional OF representation described in the
1234 OF interrupt mapping documentation.
1235
1236 Each device which generates interrupts must have an 'interrupt'
1237 property.  The interrupt property value is an arbitrary number of
1238 of 'interrupt specifier' values which describe the interrupt or
1239 interrupts for the device.
1240
1241 The encoding of an interrupt specifier is determined by the
1242 interrupt domain in which the device is located in the
1243 interrupt tree.  The root of an interrupt domain specifies in
1244 its #interrupt-cells property the number of 32-bit cells
1245 required to encode an interrupt specifier.  See the OF interrupt
1246 mapping documentation for a detailed description of domains.
1247
1248 For example, the binding for the OpenPIC interrupt controller
1249 specifies  an #interrupt-cells value of 2 to encode the interrupt
1250 number and level/sense information. All interrupt children in an
1251 OpenPIC interrupt domain use 2 cells per interrupt in their interrupts
1252 property.
1253
1254 The PCI bus binding specifies a #interrupt-cell value of 1 to encode
1255 which interrupt pin (INTA,INTB,INTC,INTD) is used.
1256
1257 2) interrupt-parent property
1258 ----------------------------
1259
1260 The interrupt-parent property is specified to define an explicit
1261 link between a device node and its interrupt parent in
1262 the interrupt tree.  The value of interrupt-parent is the
1263 phandle of the parent node.
1264
1265 If the interrupt-parent property is not defined for a node, its
1266 interrupt parent is assumed to be an ancestor in the node's
1267 _device tree_ hierarchy.
1268
1269 3) OpenPIC Interrupt Controllers
1270 --------------------------------
1271
1272 OpenPIC interrupt controllers require 2 cells to encode
1273 interrupt information.  The first cell defines the interrupt
1274 number.  The second cell defines the sense and level
1275 information.
1276
1277 Sense and level information should be encoded as follows:
1278
1279         0 = low to high edge sensitive type enabled
1280         1 = active low level sensitive type enabled
1281         2 = active high level sensitive type enabled
1282         3 = high to low edge sensitive type enabled
1283
1284 4) ISA Interrupt Controllers
1285 ----------------------------
1286
1287 ISA PIC interrupt controllers require 2 cells to encode
1288 interrupt information.  The first cell defines the interrupt
1289 number.  The second cell defines the sense and level
1290 information.
1291
1292 ISA PIC interrupt controllers should adhere to the ISA PIC
1293 encodings listed below:
1294
1295         0 =  active low level sensitive type enabled
1296         1 =  active high level sensitive type enabled
1297         2 =  high to low edge sensitive type enabled
1298         3 =  low to high edge sensitive type enabled
1299
1300 VIII - Specifying Device Power Management Information (sleep property)
1301 ===================================================================
1302
1303 Devices on SOCs often have mechanisms for placing devices into low-power
1304 states that are decoupled from the devices' own register blocks.  Sometimes,
1305 this information is more complicated than a cell-index property can
1306 reasonably describe.  Thus, each device controlled in such a manner
1307 may contain a "sleep" property which describes these connections.
1308
1309 The sleep property consists of one or more sleep resources, each of
1310 which consists of a phandle to a sleep controller, followed by a
1311 controller-specific sleep specifier of zero or more cells.
1312
1313 The semantics of what type of low power modes are possible are defined
1314 by the sleep controller.  Some examples of the types of low power modes
1315 that may be supported are:
1316
1317  - Dynamic: The device may be disabled or enabled at any time.
1318  - System Suspend: The device may request to be disabled or remain
1319    awake during system suspend, but will not be disabled until then.
1320  - Permanent: The device is disabled permanently (until the next hard
1321    reset).
1322
1323 Some devices may share a clock domain with each other, such that they should
1324 only be suspended when none of the devices are in use.  Where reasonable,
1325 such nodes should be placed on a virtual bus, where the bus has the sleep
1326 property.  If the clock domain is shared among devices that cannot be
1327 reasonably grouped in this manner, then create a virtual sleep controller
1328 (similar to an interrupt nexus, except that defining a standardized
1329 sleep-map should wait until its necessity is demonstrated).
1330
1331 Appendix A - Sample SOC node for MPC8540
1332 ========================================
1333
1334         soc@e0000000 {
1335                 #address-cells = <1>;
1336                 #size-cells = <1>;
1337                 compatible = "fsl,mpc8540-ccsr", "simple-bus";
1338                 device_type = "soc";
1339                 ranges = <0x00000000 0xe0000000 0x00100000>
1340                 bus-frequency = <0>;
1341                 interrupt-parent = <&pic>;
1342
1343                 ethernet@24000 {
1344                         #address-cells = <1>;
1345                         #size-cells = <1>;
1346                         device_type = "network";
1347                         model = "TSEC";
1348                         compatible = "gianfar", "simple-bus";
1349                         reg = <0x24000 0x1000>;
1350                         local-mac-address = [ 00 E0 0C 00 73 00 ];
1351                         interrupts = <29 2 30 2 34 2>;
1352                         phy-handle = <&phy0>;
1353                         sleep = <&pmc 00000080>;
1354                         ranges;
1355
1356                         mdio@24520 {
1357                                 reg = <0x24520 0x20>;
1358                                 compatible = "fsl,gianfar-mdio";
1359
1360                                 phy0: ethernet-phy@0 {
1361                                         interrupts = <5 1>;
1362                                         reg = <0>;
1363                                         device_type = "ethernet-phy";
1364                                 };
1365
1366                                 phy1: ethernet-phy@1 {
1367                                         interrupts = <5 1>;
1368                                         reg = <1>;
1369                                         device_type = "ethernet-phy";
1370                                 };
1371
1372                                 phy3: ethernet-phy@3 {
1373                                         interrupts = <7 1>;
1374                                         reg = <3>;
1375                                         device_type = "ethernet-phy";
1376                                 };
1377                         };
1378                 };
1379
1380                 ethernet@25000 {
1381                         device_type = "network";
1382                         model = "TSEC";
1383                         compatible = "gianfar";
1384                         reg = <0x25000 0x1000>;
1385                         local-mac-address = [ 00 E0 0C 00 73 01 ];
1386                         interrupts = <13 2 14 2 18 2>;
1387                         phy-handle = <&phy1>;
1388                         sleep = <&pmc 00000040>;
1389                 };
1390
1391                 ethernet@26000 {
1392                         device_type = "network";
1393                         model = "FEC";
1394                         compatible = "gianfar";
1395                         reg = <0x26000 0x1000>;
1396                         local-mac-address = [ 00 E0 0C 00 73 02 ];
1397                         interrupts = <41 2>;
1398                         phy-handle = <&phy3>;
1399                         sleep = <&pmc 00000020>;
1400                 };
1401
1402                 serial@4500 {
1403                         #address-cells = <1>;
1404                         #size-cells = <1>;
1405                         compatible = "fsl,mpc8540-duart", "simple-bus";
1406                         sleep = <&pmc 00000002>;
1407                         ranges;
1408
1409                         serial@4500 {
1410                                 device_type = "serial";
1411                                 compatible = "ns16550";
1412                                 reg = <0x4500 0x100>;
1413                                 clock-frequency = <0>;
1414                                 interrupts = <42 2>;
1415                         };
1416
1417                         serial@4600 {
1418                                 device_type = "serial";
1419                                 compatible = "ns16550";
1420                                 reg = <0x4600 0x100>;
1421                                 clock-frequency = <0>;
1422                                 interrupts = <42 2>;
1423                         };
1424                 };
1425
1426                 pic: pic@40000 {
1427                         interrupt-controller;
1428                         #address-cells = <0>;
1429                         #interrupt-cells = <2>;
1430                         reg = <0x40000 0x40000>;
1431                         compatible = "chrp,open-pic";
1432                         device_type = "open-pic";
1433                 };
1434
1435                 i2c@3000 {
1436                         interrupts = <43 2>;
1437                         reg = <0x3000 0x100>;
1438                         compatible  = "fsl-i2c";
1439                         dfsrr;
1440                         sleep = <&pmc 00000004>;
1441                 };
1442
1443                 pmc: power@e0070 {
1444                         compatible = "fsl,mpc8540-pmc", "fsl,mpc8548-pmc";
1445                         reg = <0xe0070 0x20>;
1446                 };
1447         };