Linux 4.3
[linux/fpc-iii.git] / Documentation / devicetree / booting-without-of.txt
blob04d34f6a58f350635d09d34ba2c5021bf9d89095
1            Booting the Linux/ppc kernel without Open Firmware
2            --------------------------------------------------
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
11 Table of Contents
12 =================
14   I - Introduction
15     1) Entry point for arch/arm
16     2) Entry point for arch/powerpc
17     3) Entry point for arch/x86
18     4) Entry point for arch/mips/bmips
20   II - The DT block format
21     1) Header
22     2) Device tree generalities
23     3) Device tree "structure" block
24     4) Device tree "strings" block
26   III - Required content of the device tree
27     1) Note about cells and address representation
28     2) Note about "compatible" properties
29     3) Note about "name" properties
30     4) Note about node and property names and character set
31     5) Required nodes and properties
32       a) The root node
33       b) The /cpus node
34       c) The /cpus/* nodes
35       d) the /memory node(s)
36       e) The /chosen node
37       f) the /soc<SOCname> node
39   IV - "dtc", the device tree compiler
41   V - Recommendations for a bootloader
43   VI - System-on-a-chip devices and nodes
44     1) Defining child nodes of an SOC
45     2) Representing devices without a current OF specification
47   VII - Specifying interrupt information for devices
48     1) interrupts property
49     2) interrupt-parent property
50     3) OpenPIC Interrupt Controllers
51     4) ISA Interrupt Controllers
53   VIII - Specifying device power management information (sleep property)
55   IX - Specifying dma bus information
57   Appendix A - Sample SOC node for MPC8540
60 Revision Information
61 ====================
63    May 18, 2005: Rev 0.1 - Initial draft, no chapter III yet.
65    May 19, 2005: Rev 0.2 - Add chapter III and bits & pieces here or
66                            clarifies the fact that a lot of things are
67                            optional, the kernel only requires a very
68                            small device tree, though it is encouraged
69                            to provide an as complete one as possible.
71    May 24, 2005: Rev 0.3 - Precise that DT block has to be in RAM
72                          - Misc fixes
73                          - Define version 3 and new format version 16
74                            for the DT block (version 16 needs kernel
75                            patches, will be fwd separately).
76                            String block now has a size, and full path
77                            is replaced by unit name for more
78                            compactness.
79                            linux,phandle is made optional, only nodes
80                            that are referenced by other nodes need it.
81                            "name" property is now automatically
82                            deduced from the unit name
84    June 1, 2005: Rev 0.4 - Correct confusion between OF_DT_END and
85                            OF_DT_END_NODE in structure definition.
86                          - Change version 16 format to always align
87                            property data to 4 bytes. Since tokens are
88                            already aligned, that means no specific
89                            required alignment between property size
90                            and property data. The old style variable
91                            alignment would make it impossible to do
92                            "simple" insertion of properties using
93                            memmove (thanks Milton for
94                            noticing). Updated kernel patch as well
95                          - Correct a few more alignment constraints
96                          - Add a chapter about the device-tree
97                            compiler and the textural representation of
98                            the tree that can be "compiled" by dtc.
100    November 21, 2005: Rev 0.5
101                          - Additions/generalizations for 32-bit
102                          - Changed to reflect the new arch/powerpc
103                            structure
104                          - Added chapter VI
107  ToDo:
108         - Add some definitions of interrupt tree (simple/complex)
109         - Add some definitions for PCI host bridges
110         - Add some common address format examples
111         - Add definitions for standard properties and "compatible"
112           names for cells that are not already defined by the existing
113           OF spec.
114         - Compare FSL SOC use of PCI to standard and make sure no new
115           node definition required.
116         - Add more information about node definitions for SOC devices
117           that currently have no standard, like the FSL CPM.
120 I - Introduction
121 ================
123 During the development of the Linux/ppc64 kernel, and more
124 specifically, the addition of new platform types outside of the old
125 IBM pSeries/iSeries pair, it was decided to enforce some strict rules
126 regarding the kernel entry and bootloader <-> kernel interfaces, in
127 order to avoid the degeneration that had become the ppc32 kernel entry
128 point and the way a new platform should be added to the kernel. The
129 legacy iSeries platform breaks those rules as it predates this scheme,
130 but no new board support will be accepted in the main tree that
131 doesn't follow them properly.  In addition, since the advent of the
132 arch/powerpc merged architecture for ppc32 and ppc64, new 32-bit
133 platforms and 32-bit platforms which move into arch/powerpc will be
134 required to use these rules as well.
136 The main requirement that will be defined in more detail below is
137 the presence of a device-tree whose format is defined after Open
138 Firmware specification. However, in order to make life easier
139 to embedded board vendors, the kernel doesn't require the device-tree
140 to represent every device in the system and only requires some nodes
141 and properties to be present. This will be described in detail in
142 section III, but, for example, the kernel does not require you to
143 create a node for every PCI device in the system. It is a requirement
144 to have a node for PCI host bridges in order to provide interrupt
145 routing information and memory/IO ranges, among others. It is also
146 recommended to define nodes for on chip devices and other buses that
147 don't specifically fit in an existing OF specification. This creates a
148 great flexibility in the way the kernel can then probe those and match
149 drivers to device, without having to hard code all sorts of tables. It
150 also makes it more flexible for board vendors to do minor hardware
151 upgrades without significantly impacting the kernel code or cluttering
152 it with special cases.
155 1) Entry point for arch/arm
156 ---------------------------
158    There is one single entry point to the kernel, at the start
159    of the kernel image. That entry point supports two calling
160    conventions.  A summary of the interface is described here.  A full
161    description of the boot requirements is documented in
162    Documentation/arm/Booting
164         a) ATAGS interface.  Minimal information is passed from firmware
165         to the kernel with a tagged list of predefined parameters.
167                 r0 : 0
169                 r1 : Machine type number
171                 r2 : Physical address of tagged list in system RAM
173         b) Entry with a flattened device-tree block.  Firmware loads the
174         physical address of the flattened device tree block (dtb) into r2,
175         r1 is not used, but it is considered good practice to use a valid
176         machine number as described in Documentation/arm/Booting.
178                 r0 : 0
180                 r1 : Valid machine type number.  When using a device tree,
181                 a single machine type number will often be assigned to
182                 represent a class or family of SoCs.
184                 r2 : physical pointer to the device-tree block
185                 (defined in chapter II) in RAM.  Device tree can be located
186                 anywhere in system RAM, but it should be aligned on a 64 bit
187                 boundary.
189    The kernel will differentiate between ATAGS and device tree booting by
190    reading the memory pointed to by r2 and looking for either the flattened
191    device tree block magic value (0xd00dfeed) or the ATAG_CORE value at
192    offset 0x4 from r2 (0x54410001).
194 2) Entry point for arch/powerpc
195 -------------------------------
197    There is one single entry point to the kernel, at the start
198    of the kernel image. That entry point supports two calling
199    conventions:
201         a) Boot from Open Firmware. If your firmware is compatible
202         with Open Firmware (IEEE 1275) or provides an OF compatible
203         client interface API (support for "interpret" callback of
204         forth words isn't required), you can enter the kernel with:
206               r5 : OF callback pointer as defined by IEEE 1275
207               bindings to powerpc. Only the 32-bit client interface
208               is currently supported
210               r3, r4 : address & length of an initrd if any or 0
212               The MMU is either on or off; the kernel will run the
213               trampoline located in arch/powerpc/kernel/prom_init.c to
214               extract the device-tree and other information from open
215               firmware and build a flattened device-tree as described
216               in b). prom_init() will then re-enter the kernel using
217               the second method. This trampoline code runs in the
218               context of the firmware, which is supposed to handle all
219               exceptions during that time.
221         b) Direct entry with a flattened device-tree block. This entry
222         point is called by a) after the OF trampoline and can also be
223         called directly by a bootloader that does not support the Open
224         Firmware client interface. It is also used by "kexec" to
225         implement "hot" booting of a new kernel from a previous
226         running one. This method is what I will describe in more
227         details in this document, as method a) is simply standard Open
228         Firmware, and thus should be implemented according to the
229         various standard documents defining it and its binding to the
230         PowerPC platform. The entry point definition then becomes:
232                 r3 : physical pointer to the device-tree block
233                 (defined in chapter II) in RAM
235                 r4 : physical pointer to the kernel itself. This is
236                 used by the assembly code to properly disable the MMU
237                 in case you are entering the kernel with MMU enabled
238                 and a non-1:1 mapping.
240                 r5 : NULL (as to differentiate with method a)
242         Note about SMP entry: Either your firmware puts your other
243         CPUs in some sleep loop or spin loop in ROM where you can get
244         them out via a soft reset or some other means, in which case
245         you don't need to care, or you'll have to enter the kernel
246         with all CPUs. The way to do that with method b) will be
247         described in a later revision of this document.
249    Board supports (platforms) are not exclusive config options. An
250    arbitrary set of board supports can be built in a single kernel
251    image. The kernel will "know" what set of functions to use for a
252    given platform based on the content of the device-tree. Thus, you
253    should:
255         a) add your platform support as a _boolean_ option in
256         arch/powerpc/Kconfig, following the example of PPC_PSERIES,
257         PPC_PMAC and PPC_MAPLE. The later is probably a good
258         example of a board support to start from.
260         b) create your main platform file as
261         "arch/powerpc/platforms/myplatform/myboard_setup.c" and add it
262         to the Makefile under the condition of your CONFIG_
263         option. This file will define a structure of type "ppc_md"
264         containing the various callbacks that the generic code will
265         use to get to your platform specific code
267   A kernel image may support multiple platforms, but only if the
268   platforms feature the same core architecture.  A single kernel build
269   cannot support both configurations with Book E and configurations
270   with classic Powerpc architectures.
272 3) Entry point for arch/x86
273 -------------------------------
275   There is one single 32bit entry point to the kernel at code32_start,
276   the decompressor (the real mode entry point goes to the same  32bit
277   entry point once it switched into protected mode). That entry point
278   supports one calling convention which is documented in
279   Documentation/x86/boot.txt
280   The physical pointer to the device-tree block (defined in chapter II)
281   is passed via setup_data which requires at least boot protocol 2.09.
282   The type filed is defined as
284   #define SETUP_DTB                      2
286   This device-tree is used as an extension to the "boot page". As such it
287   does not parse / consider data which is already covered by the boot
288   page. This includes memory size, reserved ranges, command line arguments
289   or initrd address. It simply holds information which can not be retrieved
290   otherwise like interrupt routing or a list of devices behind an I2C bus.
292 4) Entry point for arch/mips/bmips
293 ----------------------------------
295   Some bootloaders only support a single entry point, at the start of the
296   kernel image.  Other bootloaders will jump to the ELF start address.
297   Both schemes are supported; CONFIG_BOOT_RAW=y and CONFIG_NO_EXCEPT_FILL=y,
298   so the first instruction immediately jumps to kernel_entry().
300   Similar to the arch/arm case (b), a DT-aware bootloader is expected to
301   set up the following registers:
303          a0 : 0
305          a1 : 0xffffffff
307          a2 : Physical pointer to the device tree block (defined in chapter
308          II) in RAM.  The device tree can be located anywhere in the first
309          512MB of the physical address space (0x00000000 - 0x1fffffff),
310          aligned on a 64 bit boundary.
312   Legacy bootloaders do not use this convention, and they do not pass in a
313   DT block.  In this case, Linux will look for a builtin DTB, selected via
314   CONFIG_DT_*.
316   This convention is defined for 32-bit systems only, as there are not
317   currently any 64-bit BMIPS implementations.
319 II - The DT block format
320 ========================
323 This chapter defines the actual format of the flattened device-tree
324 passed to the kernel. The actual content of it and kernel requirements
325 are described later. You can find example of code manipulating that
326 format in various places, including arch/powerpc/kernel/prom_init.c
327 which will generate a flattened device-tree from the Open Firmware
328 representation, or the fs2dt utility which is part of the kexec tools
329 which will generate one from a filesystem representation. It is
330 expected that a bootloader like uboot provides a bit more support,
331 that will be discussed later as well.
333 Note: The block has to be in main memory. It has to be accessible in
334 both real mode and virtual mode with no mapping other than main
335 memory. If you are writing a simple flash bootloader, it should copy
336 the block to RAM before passing it to the kernel.
339 1) Header
340 ---------
342    The kernel is passed the physical address pointing to an area of memory
343    that is roughly described in include/linux/of_fdt.h by the structure
344    boot_param_header:
346 struct boot_param_header {
347         u32     magic;                  /* magic word OF_DT_HEADER */
348         u32     totalsize;              /* total size of DT block */
349         u32     off_dt_struct;          /* offset to structure */
350         u32     off_dt_strings;         /* offset to strings */
351         u32     off_mem_rsvmap;         /* offset to memory reserve map
352                                            */
353         u32     version;                /* format version */
354         u32     last_comp_version;      /* last compatible version */
356         /* version 2 fields below */
357         u32     boot_cpuid_phys;        /* Which physical CPU id we're
358                                            booting on */
359         /* version 3 fields below */
360         u32     size_dt_strings;        /* size of the strings block */
362         /* version 17 fields below */
363         u32     size_dt_struct;         /* size of the DT structure block */
366    Along with the constants:
368 /* Definitions used by the flattened device tree */
369 #define OF_DT_HEADER            0xd00dfeed      /* 4: version,
370                                                    4: total size */
371 #define OF_DT_BEGIN_NODE        0x1             /* Start node: full name
372                                                    */
373 #define OF_DT_END_NODE          0x2             /* End node */
374 #define OF_DT_PROP              0x3             /* Property: name off,
375                                                    size, content */
376 #define OF_DT_END               0x9
378    All values in this header are in big endian format, the various
379    fields in this header are defined more precisely below. All
380    "offset" values are in bytes from the start of the header; that is
381    from the physical base address of the device tree block.
383    - magic
385      This is a magic value that "marks" the beginning of the
386      device-tree block header. It contains the value 0xd00dfeed and is
387      defined by the constant OF_DT_HEADER
389    - totalsize
391      This is the total size of the DT block including the header. The
392      "DT" block should enclose all data structures defined in this
393      chapter (who are pointed to by offsets in this header). That is,
394      the device-tree structure, strings, and the memory reserve map.
396    - off_dt_struct
398      This is an offset from the beginning of the header to the start
399      of the "structure" part the device tree. (see 2) device tree)
401    - off_dt_strings
403      This is an offset from the beginning of the header to the start
404      of the "strings" part of the device-tree
406    - off_mem_rsvmap
408      This is an offset from the beginning of the header to the start
409      of the reserved memory map. This map is a list of pairs of 64-
410      bit integers. Each pair is a physical address and a size. The
411      list is terminated by an entry of size 0. This map provides the
412      kernel with a list of physical memory areas that are "reserved"
413      and thus not to be used for memory allocations, especially during
414      early initialization. The kernel needs to allocate memory during
415      boot for things like un-flattening the device-tree, allocating an
416      MMU hash table, etc... Those allocations must be done in such a
417      way to avoid overriding critical things like, on Open Firmware
418      capable machines, the RTAS instance, or on some pSeries, the TCE
419      tables used for the iommu. Typically, the reserve map should
420      contain _at least_ this DT block itself (header,total_size). If
421      you are passing an initrd to the kernel, you should reserve it as
422      well. You do not need to reserve the kernel image itself. The map
423      should be 64-bit aligned.
425    - version
427      This is the version of this structure. Version 1 stops
428      here. Version 2 adds an additional field boot_cpuid_phys.
429      Version 3 adds the size of the strings block, allowing the kernel
430      to reallocate it easily at boot and free up the unused flattened
431      structure after expansion. Version 16 introduces a new more
432      "compact" format for the tree itself that is however not backward
433      compatible. Version 17 adds an additional field, size_dt_struct,
434      allowing it to be reallocated or moved more easily (this is
435      particularly useful for bootloaders which need to make
436      adjustments to a device tree based on probed information). You
437      should always generate a structure of the highest version defined
438      at the time of your implementation. Currently that is version 17,
439      unless you explicitly aim at being backward compatible.
441    - last_comp_version
443      Last compatible version. This indicates down to what version of
444      the DT block you are backward compatible. For example, version 2
445      is backward compatible with version 1 (that is, a kernel build
446      for version 1 will be able to boot with a version 2 format). You
447      should put a 1 in this field if you generate a device tree of
448      version 1 to 3, or 16 if you generate a tree of version 16 or 17
449      using the new unit name format.
451    - boot_cpuid_phys
453      This field only exist on version 2 headers. It indicate which
454      physical CPU ID is calling the kernel entry point. This is used,
455      among others, by kexec. If you are on an SMP system, this value
456      should match the content of the "reg" property of the CPU node in
457      the device-tree corresponding to the CPU calling the kernel entry
458      point (see further chapters for more information on the required
459      device-tree contents)
461    - size_dt_strings
463      This field only exists on version 3 and later headers.  It
464      gives the size of the "strings" section of the device tree (which
465      starts at the offset given by off_dt_strings).
467    - size_dt_struct
469      This field only exists on version 17 and later headers.  It gives
470      the size of the "structure" section of the device tree (which
471      starts at the offset given by off_dt_struct).
473    So the typical layout of a DT block (though the various parts don't
474    need to be in that order) looks like this (addresses go from top to
475    bottom):
478              ------------------------------
479      base -> |  struct boot_param_header  |
480              ------------------------------
481              |      (alignment gap) (*)   |
482              ------------------------------
483              |      memory reserve map    |
484              ------------------------------
485              |      (alignment gap)       |
486              ------------------------------
487              |                            |
488              |    device-tree structure   |
489              |                            |
490              ------------------------------
491              |      (alignment gap)       |
492              ------------------------------
493              |                            |
494              |     device-tree strings    |
495              |                            |
496       -----> ------------------------------
497       |
498       |
499       --- (base + totalsize)
501   (*) The alignment gaps are not necessarily present; their presence
502       and size are dependent on the various alignment requirements of
503       the individual data blocks.
506 2) Device tree generalities
507 ---------------------------
509 This device-tree itself is separated in two different blocks, a
510 structure block and a strings block. Both need to be aligned to a 4
511 byte boundary.
513 First, let's quickly describe the device-tree concept before detailing
514 the storage format. This chapter does _not_ describe the detail of the
515 required types of nodes & properties for the kernel, this is done
516 later in chapter III.
518 The device-tree layout is strongly inherited from the definition of
519 the Open Firmware IEEE 1275 device-tree. It's basically a tree of
520 nodes, each node having two or more named properties. A property can
521 have a value or not.
523 It is a tree, so each node has one and only one parent except for the
524 root node who has no parent.
526 A node has 2 names. The actual node name is generally contained in a
527 property of type "name" in the node property list whose value is a
528 zero terminated string and is mandatory for version 1 to 3 of the
529 format definition (as it is in Open Firmware). Version 16 makes it
530 optional as it can generate it from the unit name defined below.
532 There is also a "unit name" that is used to differentiate nodes with
533 the same name at the same level, it is usually made of the node
534 names, the "@" sign, and a "unit address", which definition is
535 specific to the bus type the node sits on.
537 The unit name doesn't exist as a property per-se but is included in
538 the device-tree structure. It is typically used to represent "path" in
539 the device-tree. More details about the actual format of these will be
540 below.
542 The kernel generic code does not make any formal use of the
543 unit address (though some board support code may do) so the only real
544 requirement here for the unit address is to ensure uniqueness of
545 the node unit name at a given level of the tree. Nodes with no notion
546 of address and no possible sibling of the same name (like /memory or
547 /cpus) may omit the unit address in the context of this specification,
548 or use the "@0" default unit address. The unit name is used to define
549 a node "full path", which is the concatenation of all parent node
550 unit names separated with "/".
552 The root node doesn't have a defined name, and isn't required to have
553 a name property either if you are using version 3 or earlier of the
554 format. It also has no unit address (no @ symbol followed by a unit
555 address). The root node unit name is thus an empty string. The full
556 path to the root node is "/".
558 Every node which actually represents an actual device (that is, a node
559 which isn't only a virtual "container" for more nodes, like "/cpus"
560 is) is also required to have a "compatible" property indicating the
561 specific hardware and an optional list of devices it is fully
562 backwards compatible with.
564 Finally, every node that can be referenced from a property in another
565 node is required to have either a "phandle" or a "linux,phandle"
566 property. Real Open Firmware implementations provide a unique
567 "phandle" value for every node that the "prom_init()" trampoline code
568 turns into "linux,phandle" properties. However, this is made optional
569 if the flattened device tree is used directly. An example of a node
570 referencing another node via "phandle" is when laying out the
571 interrupt tree which will be described in a further version of this
572 document.
574 The "phandle" property is a 32-bit value that uniquely
575 identifies a node. You are free to use whatever values or system of
576 values, internal pointers, or whatever to generate these, the only
577 requirement is that every node for which you provide that property has
578 a unique value for it.
580 Here is an example of a simple device-tree. In this example, an "o"
581 designates a node followed by the node unit name. Properties are
582 presented with their name followed by their content. "content"
583 represents an ASCII string (zero terminated) value, while <content>
584 represents a 32-bit value, specified in decimal or hexadecimal (the
585 latter prefixed 0x). The various nodes in this example will be
586 discussed in a later chapter. At this point, it is only meant to give
587 you a idea of what a device-tree looks like. I have purposefully kept
588 the "name" and "linux,phandle" properties which aren't necessary in
589 order to give you a better idea of what the tree looks like in
590 practice.
592   / o device-tree
593       |- name = "device-tree"
594       |- model = "MyBoardName"
595       |- compatible = "MyBoardFamilyName"
596       |- #address-cells = <2>
597       |- #size-cells = <2>
598       |- linux,phandle = <0>
599       |
600       o cpus
601       | | - name = "cpus"
602       | | - linux,phandle = <1>
603       | | - #address-cells = <1>
604       | | - #size-cells = <0>
605       | |
606       | o PowerPC,970@0
607       |   |- name = "PowerPC,970"
608       |   |- device_type = "cpu"
609       |   |- reg = <0>
610       |   |- clock-frequency = <0x5f5e1000>
611       |   |- 64-bit
612       |   |- linux,phandle = <2>
613       |
614       o memory@0
615       | |- name = "memory"
616       | |- device_type = "memory"
617       | |- reg = <0x00000000 0x00000000 0x00000000 0x20000000>
618       | |- linux,phandle = <3>
619       |
620       o chosen
621         |- name = "chosen"
622         |- bootargs = "root=/dev/sda2"
623         |- linux,phandle = <4>
625 This tree is almost a minimal tree. It pretty much contains the
626 minimal set of required nodes and properties to boot a linux kernel;
627 that is, some basic model information at the root, the CPUs, and the
628 physical memory layout.  It also includes misc information passed
629 through /chosen, like in this example, the platform type (mandatory)
630 and the kernel command line arguments (optional).
632 The /cpus/PowerPC,970@0/64-bit property is an example of a
633 property without a value. All other properties have a value. The
634 significance of the #address-cells and #size-cells properties will be
635 explained in chapter IV which defines precisely the required nodes and
636 properties and their content.
639 3) Device tree "structure" block
641 The structure of the device tree is a linearized tree structure. The
642 "OF_DT_BEGIN_NODE" token starts a new node, and the "OF_DT_END_NODE"
643 ends that node definition. Child nodes are simply defined before
644 "OF_DT_END_NODE" (that is nodes within the node). A 'token' is a 32
645 bit value. The tree has to be "finished" with a OF_DT_END token
647 Here's the basic structure of a single node:
649      * token OF_DT_BEGIN_NODE (that is 0x00000001)
650      * for version 1 to 3, this is the node full path as a zero
651        terminated string, starting with "/". For version 16 and later,
652        this is the node unit name only (or an empty string for the
653        root node)
654      * [align gap to next 4 bytes boundary]
655      * for each property:
656         * token OF_DT_PROP (that is 0x00000003)
657         * 32-bit value of property value size in bytes (or 0 if no
658           value)
659         * 32-bit value of offset in string block of property name
660         * property value data if any
661         * [align gap to next 4 bytes boundary]
662      * [child nodes if any]
663      * token OF_DT_END_NODE (that is 0x00000002)
665 So the node content can be summarized as a start token, a full path,
666 a list of properties, a list of child nodes, and an end token. Every
667 child node is a full node structure itself as defined above.
669 NOTE: The above definition requires that all property definitions for
670 a particular node MUST precede any subnode definitions for that node.
671 Although the structure would not be ambiguous if properties and
672 subnodes were intermingled, the kernel parser requires that the
673 properties come first (up until at least 2.6.22).  Any tools
674 manipulating a flattened tree must take care to preserve this
675 constraint.
677 4) Device tree "strings" block
679 In order to save space, property names, which are generally redundant,
680 are stored separately in the "strings" block. This block is simply the
681 whole bunch of zero terminated strings for all property names
682 concatenated together. The device-tree property definitions in the
683 structure block will contain offset values from the beginning of the
684 strings block.
687 III - Required content of the device tree
688 =========================================
690 WARNING: All "linux,*" properties defined in this document apply only
691 to a flattened device-tree. If your platform uses a real
692 implementation of Open Firmware or an implementation compatible with
693 the Open Firmware client interface, those properties will be created
694 by the trampoline code in the kernel's prom_init() file. For example,
695 that's where you'll have to add code to detect your board model and
696 set the platform number. However, when using the flattened device-tree
697 entry point, there is no prom_init() pass, and thus you have to
698 provide those properties yourself.
701 1) Note about cells and address representation
702 ----------------------------------------------
704 The general rule is documented in the various Open Firmware
705 documentations. If you choose to describe a bus with the device-tree
706 and there exist an OF bus binding, then you should follow the
707 specification. However, the kernel does not require every single
708 device or bus to be described by the device tree.
710 In general, the format of an address for a device is defined by the
711 parent bus type, based on the #address-cells and #size-cells
712 properties.  Note that the parent's parent definitions of #address-cells
713 and #size-cells are not inherited so every node with children must specify
714 them.  The kernel requires the root node to have those properties defining
715 addresses format for devices directly mapped on the processor bus.
717 Those 2 properties define 'cells' for representing an address and a
718 size. A "cell" is a 32-bit number. For example, if both contain 2
719 like the example tree given above, then an address and a size are both
720 composed of 2 cells, and each is a 64-bit number (cells are
721 concatenated and expected to be in big endian format). Another example
722 is the way Apple firmware defines them, with 2 cells for an address
723 and one cell for a size.  Most 32-bit implementations should define
724 #address-cells and #size-cells to 1, which represents a 32-bit value.
725 Some 32-bit processors allow for physical addresses greater than 32
726 bits; these processors should define #address-cells as 2.
728 "reg" properties are always a tuple of the type "address size" where
729 the number of cells of address and size is specified by the bus
730 #address-cells and #size-cells. When a bus supports various address
731 spaces and other flags relative to a given address allocation (like
732 prefetchable, etc...) those flags are usually added to the top level
733 bits of the physical address. For example, a PCI physical address is
734 made of 3 cells, the bottom two containing the actual address itself
735 while the top cell contains address space indication, flags, and pci
736 bus & device numbers.
738 For buses that support dynamic allocation, it's the accepted practice
739 to then not provide the address in "reg" (keep it 0) though while
740 providing a flag indicating the address is dynamically allocated, and
741 then, to provide a separate "assigned-addresses" property that
742 contains the fully allocated addresses. See the PCI OF bindings for
743 details.
745 In general, a simple bus with no address space bits and no dynamic
746 allocation is preferred if it reflects your hardware, as the existing
747 kernel address parsing functions will work out of the box. If you
748 define a bus type with a more complex address format, including things
749 like address space bits, you'll have to add a bus translator to the
750 prom_parse.c file of the recent kernels for your bus type.
752 The "reg" property only defines addresses and sizes (if #size-cells is
753 non-0) within a given bus. In order to translate addresses upward
754 (that is into parent bus addresses, and possibly into CPU physical
755 addresses), all buses must contain a "ranges" property. If the
756 "ranges" property is missing at a given level, it's assumed that
757 translation isn't possible, i.e., the registers are not visible on the
758 parent bus.  The format of the "ranges" property for a bus is a list
761         bus address, parent bus address, size
763 "bus address" is in the format of the bus this bus node is defining,
764 that is, for a PCI bridge, it would be a PCI address. Thus, (bus
765 address, size) defines a range of addresses for child devices. "parent
766 bus address" is in the format of the parent bus of this bus. For
767 example, for a PCI host controller, that would be a CPU address. For a
768 PCI<->ISA bridge, that would be a PCI address. It defines the base
769 address in the parent bus where the beginning of that range is mapped.
771 For new 64-bit board support, I recommend either the 2/2 format or
772 Apple's 2/1 format which is slightly more compact since sizes usually
773 fit in a single 32-bit word.   New 32-bit board support should use a
774 1/1 format, unless the processor supports physical addresses greater
775 than 32-bits, in which case a 2/1 format is recommended.
777 Alternatively, the "ranges" property may be empty, indicating that the
778 registers are visible on the parent bus using an identity mapping
779 translation.  In other words, the parent bus address space is the same
780 as the child bus address space.
782 2) Note about "compatible" properties
783 -------------------------------------
785 These properties are optional, but recommended in devices and the root
786 node. The format of a "compatible" property is a list of concatenated
787 zero terminated strings. They allow a device to express its
788 compatibility with a family of similar devices, in some cases,
789 allowing a single driver to match against several devices regardless
790 of their actual names.
792 3) Note about "name" properties
793 -------------------------------
795 While earlier users of Open Firmware like OldWorld macintoshes tended
796 to use the actual device name for the "name" property, it's nowadays
797 considered a good practice to use a name that is closer to the device
798 class (often equal to device_type). For example, nowadays, Ethernet
799 controllers are named "ethernet", an additional "model" property
800 defining precisely the chip type/model, and "compatible" property
801 defining the family in case a single driver can driver more than one
802 of these chips. However, the kernel doesn't generally put any
803 restriction on the "name" property; it is simply considered good
804 practice to follow the standard and its evolutions as closely as
805 possible.
807 Note also that the new format version 16 makes the "name" property
808 optional. If it's absent for a node, then the node's unit name is then
809 used to reconstruct the name. That is, the part of the unit name
810 before the "@" sign is used (or the entire unit name if no "@" sign
811 is present).
813 4) Note about node and property names and character set
814 -------------------------------------------------------
816 While Open Firmware provides more flexible usage of 8859-1, this
817 specification enforces more strict rules. Nodes and properties should
818 be comprised only of ASCII characters 'a' to 'z', '0' to
819 '9', ',', '.', '_', '+', '#', '?', and '-'. Node names additionally
820 allow uppercase characters 'A' to 'Z' (property names should be
821 lowercase. The fact that vendors like Apple don't respect this rule is
822 irrelevant here). Additionally, node and property names should always
823 begin with a character in the range 'a' to 'z' (or 'A' to 'Z' for node
824 names).
826 The maximum number of characters for both nodes and property names
827 is 31. In the case of node names, this is only the leftmost part of
828 a unit name (the pure "name" property), it doesn't include the unit
829 address which can extend beyond that limit.
832 5) Required nodes and properties
833 --------------------------------
834   These are all that are currently required. However, it is strongly
835   recommended that you expose PCI host bridges as documented in the
836   PCI binding to Open Firmware, and your interrupt tree as documented
837   in OF interrupt tree specification.
839   a) The root node
841   The root node requires some properties to be present:
843     - model : this is your board name/model
844     - #address-cells : address representation for "root" devices
845     - #size-cells: the size representation for "root" devices
846     - compatible : the board "family" generally finds its way here,
847       for example, if you have 2 board models with a similar layout,
848       that typically get driven by the same platform code in the
849       kernel, you would specify the exact board model in the
850       compatible property followed by an entry that represents the SoC
851       model.
853   The root node is also generally where you add additional properties
854   specific to your board like the serial number if any, that sort of
855   thing. It is recommended that if you add any "custom" property whose
856   name may clash with standard defined ones, you prefix them with your
857   vendor name and a comma.
859   Additional properties for the root node:
861     - serial-number : a string representing the device's serial number
863   b) The /cpus node
865   This node is the parent of all individual CPU nodes. It doesn't
866   have any specific requirements, though it's generally good practice
867   to have at least:
869                #address-cells = <00000001>
870                #size-cells    = <00000000>
872   This defines that the "address" for a CPU is a single cell, and has
873   no meaningful size. This is not necessary but the kernel will assume
874   that format when reading the "reg" properties of a CPU node, see
875   below
877   c) The /cpus/* nodes
879   So under /cpus, you are supposed to create a node for every CPU on
880   the machine. There is no specific restriction on the name of the
881   CPU, though it's common to call it <architecture>,<core>. For
882   example, Apple uses PowerPC,G5 while IBM uses PowerPC,970FX.
883   However, the Generic Names convention suggests that it would be
884   better to simply use 'cpu' for each cpu node and use the compatible
885   property to identify the specific cpu core.
887   Required properties:
889     - device_type : has to be "cpu"
890     - reg : This is the physical CPU number, it's a single 32-bit cell
891       and is also used as-is as the unit number for constructing the
892       unit name in the full path. For example, with 2 CPUs, you would
893       have the full path:
894         /cpus/PowerPC,970FX@0
895         /cpus/PowerPC,970FX@1
896       (unit addresses do not require leading zeroes)
897     - d-cache-block-size : one cell, L1 data cache block size in bytes (*)
898     - i-cache-block-size : one cell, L1 instruction cache block size in
899       bytes
900     - d-cache-size : one cell, size of L1 data cache in bytes
901     - i-cache-size : one cell, size of L1 instruction cache in bytes
903 (*) The cache "block" size is the size on which the cache management
904 instructions operate. Historically, this document used the cache
905 "line" size here which is incorrect. The kernel will prefer the cache
906 block size and will fallback to cache line size for backward
907 compatibility.
909   Recommended properties:
911     - timebase-frequency : a cell indicating the frequency of the
912       timebase in Hz. This is not directly used by the generic code,
913       but you are welcome to copy/paste the pSeries code for setting
914       the kernel timebase/decrementer calibration based on this
915       value.
916     - clock-frequency : a cell indicating the CPU core clock frequency
917       in Hz. A new property will be defined for 64-bit values, but if
918       your frequency is < 4Ghz, one cell is enough. Here as well as
919       for the above, the common code doesn't use that property, but
920       you are welcome to re-use the pSeries or Maple one. A future
921       kernel version might provide a common function for this.
922     - d-cache-line-size : one cell, L1 data cache line size in bytes
923       if different from the block size
924     - i-cache-line-size : one cell, L1 instruction cache line size in
925       bytes if different from the block size
927   You are welcome to add any property you find relevant to your board,
928   like some information about the mechanism used to soft-reset the
929   CPUs. For example, Apple puts the GPIO number for CPU soft reset
930   lines in there as a "soft-reset" property since they start secondary
931   CPUs by soft-resetting them.
934   d) the /memory node(s)
936   To define the physical memory layout of your board, you should
937   create one or more memory node(s). You can either create a single
938   node with all memory ranges in its reg property, or you can create
939   several nodes, as you wish. The unit address (@ part) used for the
940   full path is the address of the first range of memory defined by a
941   given node. If you use a single memory node, this will typically be
942   @0.
944   Required properties:
946     - device_type : has to be "memory"
947     - reg : This property contains all the physical memory ranges of
948       your board. It's a list of addresses/sizes concatenated
949       together, with the number of cells of each defined by the
950       #address-cells and #size-cells of the root node. For example,
951       with both of these properties being 2 like in the example given
952       earlier, a 970 based machine with 6Gb of RAM could typically
953       have a "reg" property here that looks like:
955       00000000 00000000 00000000 80000000
956       00000001 00000000 00000001 00000000
958       That is a range starting at 0 of 0x80000000 bytes and a range
959       starting at 0x100000000 and of 0x100000000 bytes. You can see
960       that there is no memory covering the IO hole between 2Gb and
961       4Gb. Some vendors prefer splitting those ranges into smaller
962       segments, but the kernel doesn't care.
964   e) The /chosen node
966   This node is a bit "special". Normally, that's where Open Firmware
967   puts some variable environment information, like the arguments, or
968   the default input/output devices.
970   This specification makes a few of these mandatory, but also defines
971   some linux-specific properties that would be normally constructed by
972   the prom_init() trampoline when booting with an OF client interface,
973   but that you have to provide yourself when using the flattened format.
975   Recommended properties:
977     - bootargs : This zero-terminated string is passed as the kernel
978       command line
979     - linux,stdout-path : This is the full path to your standard
980       console device if any. Typically, if you have serial devices on
981       your board, you may want to put the full path to the one set as
982       the default console in the firmware here, for the kernel to pick
983       it up as its own default console.
985   Note that u-boot creates and fills in the chosen node for platforms
986   that use it.
988   (Note: a practice that is now obsolete was to include a property
989   under /chosen called interrupt-controller which had a phandle value
990   that pointed to the main interrupt controller)
992   f) the /soc<SOCname> node
994   This node is used to represent a system-on-a-chip (SoC) and must be
995   present if the processor is a SoC. The top-level soc node contains
996   information that is global to all devices on the SoC. The node name
997   should contain a unit address for the SoC, which is the base address
998   of the memory-mapped register set for the SoC. The name of an SoC
999   node should start with "soc", and the remainder of the name should
1000   represent the part number for the soc.  For example, the MPC8540's
1001   soc node would be called "soc8540".
1003   Required properties:
1005     - ranges : Should be defined as specified in 1) to describe the
1006       translation of SoC addresses for memory mapped SoC registers.
1007     - bus-frequency: Contains the bus frequency for the SoC node.
1008       Typically, the value of this field is filled in by the boot
1009       loader.
1010     - compatible : Exact model of the SoC
1013   Recommended properties:
1015     - reg : This property defines the address and size of the
1016       memory-mapped registers that are used for the SOC node itself.
1017       It does not include the child device registers - these will be
1018       defined inside each child node.  The address specified in the
1019       "reg" property should match the unit address of the SOC node.
1020     - #address-cells : Address representation for "soc" devices.  The
1021       format of this field may vary depending on whether or not the
1022       device registers are memory mapped.  For memory mapped
1023       registers, this field represents the number of cells needed to
1024       represent the address of the registers.  For SOCs that do not
1025       use MMIO, a special address format should be defined that
1026       contains enough cells to represent the required information.
1027       See 1) above for more details on defining #address-cells.
1028     - #size-cells : Size representation for "soc" devices
1029     - #interrupt-cells : Defines the width of cells used to represent
1030        interrupts.  Typically this value is <2>, which includes a
1031        32-bit number that represents the interrupt number, and a
1032        32-bit number that represents the interrupt sense and level.
1033        This field is only needed if the SOC contains an interrupt
1034        controller.
1036   The SOC node may contain child nodes for each SOC device that the
1037   platform uses.  Nodes should not be created for devices which exist
1038   on the SOC but are not used by a particular platform. See chapter VI
1039   for more information on how to specify devices that are part of a SOC.
1041   Example SOC node for the MPC8540:
1043         soc8540@e0000000 {
1044                 #address-cells = <1>;
1045                 #size-cells = <1>;
1046                 #interrupt-cells = <2>;
1047                 device_type = "soc";
1048                 ranges = <0x00000000 0xe0000000 0x00100000>
1049                 reg = <0xe0000000 0x00003000>;
1050                 bus-frequency = <0>;
1051         }
1055 IV - "dtc", the device tree compiler
1056 ====================================
1059 dtc source code can be found at
1060 <http://git.jdl.com/gitweb/?p=dtc.git>
1062 WARNING: This version is still in early development stage; the
1063 resulting device-tree "blobs" have not yet been validated with the
1064 kernel. The current generated block lacks a useful reserve map (it will
1065 be fixed to generate an empty one, it's up to the bootloader to fill
1066 it up) among others. The error handling needs work, bugs are lurking,
1067 etc...
1069 dtc basically takes a device-tree in a given format and outputs a
1070 device-tree in another format. The currently supported formats are:
1072   Input formats:
1073   -------------
1075      - "dtb": "blob" format, that is a flattened device-tree block
1076        with
1077         header all in a binary blob.
1078      - "dts": "source" format. This is a text file containing a
1079        "source" for a device-tree. The format is defined later in this
1080         chapter.
1081      - "fs" format. This is a representation equivalent to the
1082         output of /proc/device-tree, that is nodes are directories and
1083         properties are files
1085  Output formats:
1086  ---------------
1088      - "dtb": "blob" format
1089      - "dts": "source" format
1090      - "asm": assembly language file. This is a file that can be
1091        sourced by gas to generate a device-tree "blob". That file can
1092        then simply be added to your Makefile. Additionally, the
1093        assembly file exports some symbols that can be used.
1096 The syntax of the dtc tool is
1098     dtc [-I <input-format>] [-O <output-format>]
1099         [-o output-filename] [-V output_version] input_filename
1102 The "output_version" defines what version of the "blob" format will be
1103 generated. Supported versions are 1,2,3 and 16. The default is
1104 currently version 3 but that may change in the future to version 16.
1106 Additionally, dtc performs various sanity checks on the tree, like the
1107 uniqueness of linux, phandle properties, validity of strings, etc...
1109 The format of the .dts "source" file is "C" like, supports C and C++
1110 style comments.
1112 / {
1115 The above is the "device-tree" definition. It's the only statement
1116 supported currently at the toplevel.
1118 / {
1119   property1 = "string_value";   /* define a property containing a 0
1120                                  * terminated string
1121                                  */
1123   property2 = <0x1234abcd>;     /* define a property containing a
1124                                  * numerical 32-bit value (hexadecimal)
1125                                  */
1127   property3 = <0x12345678 0x12345678 0xdeadbeef>;
1128                                 /* define a property containing 3
1129                                  * numerical 32-bit values (cells) in
1130                                  * hexadecimal
1131                                  */
1132   property4 = [0x0a 0x0b 0x0c 0x0d 0xde 0xea 0xad 0xbe 0xef];
1133                                 /* define a property whose content is
1134                                  * an arbitrary array of bytes
1135                                  */
1137   childnode@address {   /* define a child node named "childnode"
1138                                  * whose unit name is "childnode at
1139                                  * address"
1140                                  */
1142     childprop = "hello\n";      /* define a property "childprop" of
1143                                  * childnode (in this case, a string)
1144                                  */
1145   };
1148 Nodes can contain other nodes etc... thus defining the hierarchical
1149 structure of the tree.
1151 Strings support common escape sequences from C: "\n", "\t", "\r",
1152 "\(octal value)", "\x(hex value)".
1154 It is also suggested that you pipe your source file through cpp (gcc
1155 preprocessor) so you can use #include's, #define for constants, etc...
1157 Finally, various options are planned but not yet implemented, like
1158 automatic generation of phandles, labels (exported to the asm file so
1159 you can point to a property content and change it easily from whatever
1160 you link the device-tree with), label or path instead of numeric value
1161 in some cells to "point" to a node (replaced by a phandle at compile
1162 time), export of reserve map address to the asm file, ability to
1163 specify reserve map content at compile time, etc...
1165 We may provide a .h include file with common definitions of that
1166 proves useful for some properties (like building PCI properties or
1167 interrupt maps) though it may be better to add a notion of struct
1168 definitions to the compiler...
1171 V - Recommendations for a bootloader
1172 ====================================
1175 Here are some various ideas/recommendations that have been proposed
1176 while all this has been defined and implemented.
1178   - The bootloader may want to be able to use the device-tree itself
1179     and may want to manipulate it (to add/edit some properties,
1180     like physical memory size or kernel arguments). At this point, 2
1181     choices can be made. Either the bootloader works directly on the
1182     flattened format, or the bootloader has its own internal tree
1183     representation with pointers (similar to the kernel one) and
1184     re-flattens the tree when booting the kernel. The former is a bit
1185     more difficult to edit/modify, the later requires probably a bit
1186     more code to handle the tree structure. Note that the structure
1187     format has been designed so it's relatively easy to "insert"
1188     properties or nodes or delete them by just memmoving things
1189     around. It contains no internal offsets or pointers for this
1190     purpose.
1192   - An example of code for iterating nodes & retrieving properties
1193     directly from the flattened tree format can be found in the kernel
1194     file drivers/of/fdt.c.  Look at the of_scan_flat_dt() function,
1195     its usage in early_init_devtree(), and the corresponding various
1196     early_init_dt_scan_*() callbacks. That code can be re-used in a
1197     GPL bootloader, and as the author of that code, I would be happy
1198     to discuss possible free licensing to any vendor who wishes to
1199     integrate all or part of this code into a non-GPL bootloader.
1200     (reference needed; who is 'I' here? ---gcl Jan 31, 2011)
1204 VI - System-on-a-chip devices and nodes
1205 =======================================
1207 Many companies are now starting to develop system-on-a-chip
1208 processors, where the processor core (CPU) and many peripheral devices
1209 exist on a single piece of silicon.  For these SOCs, an SOC node
1210 should be used that defines child nodes for the devices that make
1211 up the SOC. While platforms are not required to use this model in
1212 order to boot the kernel, it is highly encouraged that all SOC
1213 implementations define as complete a flat-device-tree as possible to
1214 describe the devices on the SOC.  This will allow for the
1215 genericization of much of the kernel code.
1218 1) Defining child nodes of an SOC
1219 ---------------------------------
1221 Each device that is part of an SOC may have its own node entry inside
1222 the SOC node.  For each device that is included in the SOC, the unit
1223 address property represents the address offset for this device's
1224 memory-mapped registers in the parent's address space.  The parent's
1225 address space is defined by the "ranges" property in the top-level soc
1226 node. The "reg" property for each node that exists directly under the
1227 SOC node should contain the address mapping from the child address space
1228 to the parent SOC address space and the size of the device's
1229 memory-mapped register file.
1231 For many devices that may exist inside an SOC, there are predefined
1232 specifications for the format of the device tree node.  All SOC child
1233 nodes should follow these specifications, except where noted in this
1234 document.
1236 See appendix A for an example partial SOC node definition for the
1237 MPC8540.
1240 2) Representing devices without a current OF specification
1241 ----------------------------------------------------------
1243 Currently, there are many devices on SoCs that do not have a standard
1244 representation defined as part of the Open Firmware specifications,
1245 mainly because the boards that contain these SoCs are not currently
1246 booted using Open Firmware.  Binding documentation for new devices
1247 should be added to the Documentation/devicetree/bindings directory.
1248 That directory will expand as device tree support is added to more and
1249 more SoCs.
1252 VII - Specifying interrupt information for devices
1253 ===================================================
1255 The device tree represents the buses and devices of a hardware
1256 system in a form similar to the physical bus topology of the
1257 hardware.
1259 In addition, a logical 'interrupt tree' exists which represents the
1260 hierarchy and routing of interrupts in the hardware.
1262 The interrupt tree model is fully described in the
1263 document "Open Firmware Recommended Practice: Interrupt
1264 Mapping Version 0.9".  The document is available at:
1265 <http://www.openfirmware.org/ofwg/practice/>
1267 1) interrupts property
1268 ----------------------
1270 Devices that generate interrupts to a single interrupt controller
1271 should use the conventional OF representation described in the
1272 OF interrupt mapping documentation.
1274 Each device which generates interrupts must have an 'interrupt'
1275 property.  The interrupt property value is an arbitrary number of
1276 of 'interrupt specifier' values which describe the interrupt or
1277 interrupts for the device.
1279 The encoding of an interrupt specifier is determined by the
1280 interrupt domain in which the device is located in the
1281 interrupt tree.  The root of an interrupt domain specifies in
1282 its #interrupt-cells property the number of 32-bit cells
1283 required to encode an interrupt specifier.  See the OF interrupt
1284 mapping documentation for a detailed description of domains.
1286 For example, the binding for the OpenPIC interrupt controller
1287 specifies  an #interrupt-cells value of 2 to encode the interrupt
1288 number and level/sense information. All interrupt children in an
1289 OpenPIC interrupt domain use 2 cells per interrupt in their interrupts
1290 property.
1292 The PCI bus binding specifies a #interrupt-cell value of 1 to encode
1293 which interrupt pin (INTA,INTB,INTC,INTD) is used.
1295 2) interrupt-parent property
1296 ----------------------------
1298 The interrupt-parent property is specified to define an explicit
1299 link between a device node and its interrupt parent in
1300 the interrupt tree.  The value of interrupt-parent is the
1301 phandle of the parent node.
1303 If the interrupt-parent property is not defined for a node, its
1304 interrupt parent is assumed to be an ancestor in the node's
1305 _device tree_ hierarchy.
1307 3) OpenPIC Interrupt Controllers
1308 --------------------------------
1310 OpenPIC interrupt controllers require 2 cells to encode
1311 interrupt information.  The first cell defines the interrupt
1312 number.  The second cell defines the sense and level
1313 information.
1315 Sense and level information should be encoded as follows:
1317         0 = low to high edge sensitive type enabled
1318         1 = active low level sensitive type enabled
1319         2 = active high level sensitive type enabled
1320         3 = high to low edge sensitive type enabled
1322 4) ISA Interrupt Controllers
1323 ----------------------------
1325 ISA PIC interrupt controllers require 2 cells to encode
1326 interrupt information.  The first cell defines the interrupt
1327 number.  The second cell defines the sense and level
1328 information.
1330 ISA PIC interrupt controllers should adhere to the ISA PIC
1331 encodings listed below:
1333         0 =  active low level sensitive type enabled
1334         1 =  active high level sensitive type enabled
1335         2 =  high to low edge sensitive type enabled
1336         3 =  low to high edge sensitive type enabled
1338 VIII - Specifying Device Power Management Information (sleep property)
1339 ===================================================================
1341 Devices on SOCs often have mechanisms for placing devices into low-power
1342 states that are decoupled from the devices' own register blocks.  Sometimes,
1343 this information is more complicated than a cell-index property can
1344 reasonably describe.  Thus, each device controlled in such a manner
1345 may contain a "sleep" property which describes these connections.
1347 The sleep property consists of one or more sleep resources, each of
1348 which consists of a phandle to a sleep controller, followed by a
1349 controller-specific sleep specifier of zero or more cells.
1351 The semantics of what type of low power modes are possible are defined
1352 by the sleep controller.  Some examples of the types of low power modes
1353 that may be supported are:
1355  - Dynamic: The device may be disabled or enabled at any time.
1356  - System Suspend: The device may request to be disabled or remain
1357    awake during system suspend, but will not be disabled until then.
1358  - Permanent: The device is disabled permanently (until the next hard
1359    reset).
1361 Some devices may share a clock domain with each other, such that they should
1362 only be suspended when none of the devices are in use.  Where reasonable,
1363 such nodes should be placed on a virtual bus, where the bus has the sleep
1364 property.  If the clock domain is shared among devices that cannot be
1365 reasonably grouped in this manner, then create a virtual sleep controller
1366 (similar to an interrupt nexus, except that defining a standardized
1367 sleep-map should wait until its necessity is demonstrated).
1369 IX - Specifying dma bus information
1371 Some devices may have DMA memory range shifted relatively to the beginning of
1372 RAM, or even placed outside of kernel RAM. For example, the Keystone 2 SoC
1373 worked in LPAE mode with 4G memory has:
1374 - RAM range: [0x8 0000 0000, 0x8 FFFF FFFF]
1375 - DMA range: [  0x8000 0000,   0xFFFF FFFF]
1376 and DMA range is aliased into first 2G of RAM in HW.
1378 In such cases, DMA addresses translation should be performed between CPU phys
1379 and DMA addresses. The "dma-ranges" property is intended to be used
1380 for describing the configuration of such system in DT.
1382 In addition, each DMA master device on the DMA bus may or may not support
1383 coherent DMA operations. The "dma-coherent" property is intended to be used
1384 for identifying devices supported coherent DMA operations in DT.
1386 * DMA Bus master
1387 Optional property:
1388 - dma-ranges: <prop-encoded-array> encoded as arbitrary number of triplets of
1389         (child-bus-address, parent-bus-address, length). Each triplet specified
1390         describes a contiguous DMA address range.
1391         The dma-ranges property is used to describe the direct memory access (DMA)
1392         structure of a memory-mapped bus whose device tree parent can be accessed
1393         from DMA operations originating from the bus. It provides a means of
1394         defining a mapping or translation between the physical address space of
1395         the bus and the physical address space of the parent of the bus.
1396         (for more information see ePAPR specification)
1398 * DMA Bus child
1399 Optional property:
1400 - dma-ranges: <empty> value. if present - It means that DMA addresses
1401         translation has to be enabled for this device.
1402 - dma-coherent: Present if dma operations are coherent
1404 Example:
1405 soc {
1406                 compatible = "ti,keystone","simple-bus";
1407                 ranges = <0x0 0x0 0x0 0xc0000000>;
1408                 dma-ranges = <0x80000000 0x8 0x00000000 0x80000000>;
1410                 [...]
1412                 usb: usb@2680000 {
1413                         compatible = "ti,keystone-dwc3";
1415                         [...]
1416                         dma-coherent;
1417                 };
1420 Appendix A - Sample SOC node for MPC8540
1421 ========================================
1423         soc@e0000000 {
1424                 #address-cells = <1>;
1425                 #size-cells = <1>;
1426                 compatible = "fsl,mpc8540-ccsr", "simple-bus";
1427                 device_type = "soc";
1428                 ranges = <0x00000000 0xe0000000 0x00100000>
1429                 bus-frequency = <0>;
1430                 interrupt-parent = <&pic>;
1432                 ethernet@24000 {
1433                         #address-cells = <1>;
1434                         #size-cells = <1>;
1435                         device_type = "network";
1436                         model = "TSEC";
1437                         compatible = "gianfar", "simple-bus";
1438                         reg = <0x24000 0x1000>;
1439                         local-mac-address = [ 0x00 0xE0 0x0C 0x00 0x73 0x00 ];
1440                         interrupts = <0x29 2 0x30 2 0x34 2>;
1441                         phy-handle = <&phy0>;
1442                         sleep = <&pmc 0x00000080>;
1443                         ranges;
1445                         mdio@24520 {
1446                                 reg = <0x24520 0x20>;
1447                                 compatible = "fsl,gianfar-mdio";
1449                                 phy0: ethernet-phy@0 {
1450                                         interrupts = <5 1>;
1451                                         reg = <0>;
1452                                 };
1454                                 phy1: ethernet-phy@1 {
1455                                         interrupts = <5 1>;
1456                                         reg = <1>;
1457                                 };
1459                                 phy3: ethernet-phy@3 {
1460                                         interrupts = <7 1>;
1461                                         reg = <3>;
1462                                 };
1463                         };
1464                 };
1466                 ethernet@25000 {
1467                         device_type = "network";
1468                         model = "TSEC";
1469                         compatible = "gianfar";
1470                         reg = <0x25000 0x1000>;
1471                         local-mac-address = [ 0x00 0xE0 0x0C 0x00 0x73 0x01 ];
1472                         interrupts = <0x13 2 0x14 2 0x18 2>;
1473                         phy-handle = <&phy1>;
1474                         sleep = <&pmc 0x00000040>;
1475                 };
1477                 ethernet@26000 {
1478                         device_type = "network";
1479                         model = "FEC";
1480                         compatible = "gianfar";
1481                         reg = <0x26000 0x1000>;
1482                         local-mac-address = [ 0x00 0xE0 0x0C 0x00 0x73 0x02 ];
1483                         interrupts = <0x41 2>;
1484                         phy-handle = <&phy3>;
1485                         sleep = <&pmc 0x00000020>;
1486                 };
1488                 serial@4500 {
1489                         #address-cells = <1>;
1490                         #size-cells = <1>;
1491                         compatible = "fsl,mpc8540-duart", "simple-bus";
1492                         sleep = <&pmc 0x00000002>;
1493                         ranges;
1495                         serial@4500 {
1496                                 device_type = "serial";
1497                                 compatible = "ns16550";
1498                                 reg = <0x4500 0x100>;
1499                                 clock-frequency = <0>;
1500                                 interrupts = <0x42 2>;
1501                         };
1503                         serial@4600 {
1504                                 device_type = "serial";
1505                                 compatible = "ns16550";
1506                                 reg = <0x4600 0x100>;
1507                                 clock-frequency = <0>;
1508                                 interrupts = <0x42 2>;
1509                         };
1510                 };
1512                 pic: pic@40000 {
1513                         interrupt-controller;
1514                         #address-cells = <0>;
1515                         #interrupt-cells = <2>;
1516                         reg = <0x40000 0x40000>;
1517                         compatible = "chrp,open-pic";
1518                         device_type = "open-pic";
1519                 };
1521                 i2c@3000 {
1522                         interrupts = <0x43 2>;
1523                         reg = <0x3000 0x100>;
1524                         compatible  = "fsl-i2c";
1525                         dfsrr;
1526                         sleep = <&pmc 0x00000004>;
1527                 };
1529                 pmc: power@e0070 {
1530                         compatible = "fsl,mpc8540-pmc", "fsl,mpc8548-pmc";
1531                         reg = <0xe0070 0x20>;
1532                 };
1533         };