arm: disable GIC extensions
[gem5.git] / SConstruct
old mode 100644 (file)
new mode 100755 (executable)
index dc3addc..f8eac47
@@ -1,5 +1,18 @@
 # -*- mode:python -*-
 
 # -*- mode:python -*-
 
+# Copyright (c) 2013, 2015, 2016 ARM Limited
+# All rights reserved.
+#
+# The license below extends only to copyright in the software and shall
+# not be construed as granting a license to any other intellectual
+# property including but not limited to intellectual property relating
+# to a hardware implementation of the functionality of the software
+# licensed hereunder.  You may use the software subject to the license
+# terms below provided that you ensure that this notice is replicated
+# unmodified and in its entirety in all distributions of the software,
+# modified or unmodified, in source code or in binary form.
+#
+# Copyright (c) 2011 Advanced Micro Devices, Inc.
 # Copyright (c) 2009 The Hewlett-Packard Development Company
 # Copyright (c) 2004-2005 The Regents of The University of Michigan
 # All rights reserved.
 # Copyright (c) 2009 The Hewlett-Packard Development Company
 # Copyright (c) 2004-2005 The Regents of The University of Michigan
 # All rights reserved.
 #
 # SCons top-level build description (SConstruct) file.
 #
 #
 # SCons top-level build description (SConstruct) file.
 #
-# While in this directory ('m5'), just type 'scons' to build the default
+# While in this directory ('gem5'), just type 'scons' to build the default
 # configuration (see below), or type 'scons build/<CONFIG>/<binary>'
 # configuration (see below), or type 'scons build/<CONFIG>/<binary>'
-# to build some other configuration (e.g., 'build/ALPHA_FS/m5.opt' for
+# to build some other configuration (e.g., 'build/ALPHA/gem5.opt' for
 # the optimized full-system version).
 #
 # the optimized full-system version).
 #
-# You can build M5 in a different directory as long as there is a
+# You can build gem5 in a different directory as long as there is a
 # 'build/<CONFIG>' somewhere along the target path.  The build system
 # expects that all configs under the same build directory are being
 # built for the same host system.
 # 'build/<CONFIG>' somewhere along the target path.  The build system
 # expects that all configs under the same build directory are being
 # built for the same host system.
 #
 #   The following two commands are equivalent.  The '-u' option tells
 #   scons to search up the directory tree for this SConstruct file.
 #
 #   The following two commands are equivalent.  The '-u' option tells
 #   scons to search up the directory tree for this SConstruct file.
-#   % cd <path-to-src>/m5 ; scons build/ALPHA_FS/m5.debug
-#   % cd <path-to-src>/m5/build/ALPHA_FS; scons -u m5.debug
+#   % cd <path-to-src>/gem5 ; scons build/ALPHA/gem5.debug
+#   % cd <path-to-src>/gem5/build/ALPHA; scons -u gem5.debug
 #
 #   The following two commands are equivalent and demonstrate building
 #   in a directory outside of the source tree.  The '-C' option tells
 #   scons to chdir to the specified directory to find this SConstruct
 #   file.
 #
 #   The following two commands are equivalent and demonstrate building
 #   in a directory outside of the source tree.  The '-C' option tells
 #   scons to chdir to the specified directory to find this SConstruct
 #   file.
-#   % cd <path-to-src>/m5 ; scons /local/foo/build/ALPHA_FS/m5.debug
-#   % cd /local/foo/build/ALPHA_FS; scons -C <path-to-src>/m5 m5.debug
+#   % cd <path-to-src>/gem5 ; scons /local/foo/build/ALPHA/gem5.debug
+#   % cd /local/foo/build/ALPHA; scons -C <path-to-src>/gem5 gem5.debug
 #
 # You can use 'scons -H' to print scons options.  If you're in this
 #
 # You can use 'scons -H' to print scons options.  If you're in this
-# 'm5' directory (or use -u or -C to tell scons where to find this
-# file), you can use 'scons -h' to print all the M5-specific build
+# 'gem5' directory (or use -u or -C to tell scons where to find this
+# file), you can use 'scons -h' to print all the gem5-specific build
 # options as well.
 #
 ###################################################
 # options as well.
 #
 ###################################################
@@ -76,28 +89,30 @@ try:
 except SystemExit, e:
     print """
 For more details, see:
 except SystemExit, e:
     print """
 For more details, see:
-    http://m5sim.org/wiki/index.php/Compiling_M5
+    http://gem5.org/Dependencies
 """
     raise
 
 """
     raise
 
-# We ensure the python version early because we have stuff that
-# requires python 2.4
+# We ensure the python version early because because python-config
+# requires python 2.5
 try:
 try:
-    EnsurePythonVersion(2, 4)
+    EnsurePythonVersion(2, 5)
 except SystemExit, e:
     print """
 You can use a non-default installation of the Python interpreter by
 except SystemExit, e:
     print """
 You can use a non-default installation of the Python interpreter by
-either (1) rearranging your PATH so that scons finds the non-default
-'python' first or (2) explicitly invoking an alternative interpreter
-on the scons script.
+rearranging your PATH so that scons finds the non-default 'python' and
+'python-config' first.
 
 For more details, see:
 
 For more details, see:
-    http://m5sim.org/wiki/index.php/Using_a_non-default_Python_installation
+    http://gem5.org/wiki/index.php/Using_a_non-default_Python_installation
 """
     raise
 
 """
     raise
 
+# Global Python includes
+import itertools
 import os
 import re
 import os
 import re
+import shutil
 import subprocess
 import sys
 
 import subprocess
 import sys
 
@@ -106,140 +121,294 @@ from os.path import abspath, basename, dirname, expanduser, normpath
 from os.path import exists,  isdir, isfile
 from os.path import join as joinpath, split as splitpath
 
 from os.path import exists,  isdir, isfile
 from os.path import join as joinpath, split as splitpath
 
+# SCons includes
 import SCons
 import SCons.Node
 
 import SCons
 import SCons.Node
 
-def read_command(cmd, **kwargs):
-    """run the command cmd, read the results and return them
-    this is sorta like `cmd` in shell"""
-    from subprocess import Popen, PIPE, STDOUT
-
-    if isinstance(cmd, str):
-        cmd = cmd.split()
-
-    no_exception = 'exception' in kwargs
-    exception = kwargs.pop('exception', None)
-    
-    kwargs.setdefault('shell', False)
-    kwargs.setdefault('stdout', PIPE)
-    kwargs.setdefault('stderr', STDOUT)
-    kwargs.setdefault('close_fds', True)
-    try:
-        subp = Popen(cmd, **kwargs)
-    except Exception, e:
-        if no_exception:
-            return exception
-        raise
-
-    return subp.communicate()[0]
-
-# helper function: compare arrays or strings of version numbers.
-# E.g., compare_version((1,3,25), (1,4,1)')
-# returns -1, 0, 1 if v1 is <, ==, > v2
-def compare_versions(v1, v2):
-    def make_version_list(v):
-        if isinstance(v, (list,tuple)):
-            return v
-        elif isinstance(v, str):
-            return map(lambda x: int(re.match('\d+', x).group()), v.split('.'))
+extra_python_paths = [
+    Dir('src/python').srcnode().abspath, # gem5 includes
+    Dir('ext/ply').srcnode().abspath, # ply is used by several files
+    ]
+
+sys.path[1:1] = extra_python_paths
+
+from m5.util import compareVersions, readCommand
+from m5.util.terminal import get_termcap
+
+help_texts = {
+    "options" : "",
+    "global_vars" : "",
+    "local_vars" : ""
+}
+
+Export("help_texts")
+
+
+# There's a bug in scons in that (1) by default, the help texts from
+# AddOption() are supposed to be displayed when you type 'scons -h'
+# and (2) you can override the help displayed by 'scons -h' using the
+# Help() function, but these two features are incompatible: once
+# you've overridden the help text using Help(), there's no way to get
+# at the help texts from AddOptions.  See:
+#     http://scons.tigris.org/issues/show_bug.cgi?id=2356
+#     http://scons.tigris.org/issues/show_bug.cgi?id=2611
+# This hack lets us extract the help text from AddOptions and
+# re-inject it via Help().  Ideally someday this bug will be fixed and
+# we can just use AddOption directly.
+def AddLocalOption(*args, **kwargs):
+    col_width = 30
+
+    help = "  " + ", ".join(args)
+    if "help" in kwargs:
+        length = len(help)
+        if length >= col_width:
+            help += "\n" + " " * col_width
         else:
         else:
-            raise TypeError
-
-    v1 = make_version_list(v1)
-    v2 = make_version_list(v2)
-    # Compare corresponding elements of lists
-    for n1,n2 in zip(v1, v2):
-        if n1 < n2: return -1
-        if n1 > n2: return  1
-    # all corresponding values are equal... see if one has extra values
-    if len(v1) < len(v2): return -1
-    if len(v1) > len(v2): return  1
-    return 0
+            help += " " * (col_width - length)
+        help += kwargs["help"]
+    help_texts["options"] += help + "\n"
+
+    AddOption(*args, **kwargs)
+
+AddLocalOption('--colors', dest='use_colors', action='store_true',
+               help="Add color to abbreviated scons output")
+AddLocalOption('--no-colors', dest='use_colors', action='store_false',
+               help="Don't add color to abbreviated scons output")
+AddLocalOption('--with-cxx-config', dest='with_cxx_config',
+               action='store_true',
+               help="Build with support for C++-based configuration")
+AddLocalOption('--default', dest='default', type='string', action='store',
+               help='Override which build_opts file to use for defaults')
+AddLocalOption('--ignore-style', dest='ignore_style', action='store_true',
+               help='Disable style checking hooks')
+AddLocalOption('--no-lto', dest='no_lto', action='store_true',
+               help='Disable Link-Time Optimization for fast')
+AddLocalOption('--update-ref', dest='update_ref', action='store_true',
+               help='Update test reference outputs')
+AddLocalOption('--verbose', dest='verbose', action='store_true',
+               help='Print full tool command lines')
+AddLocalOption('--without-python', dest='without_python',
+               action='store_true',
+               help='Build without Python configuration support')
+AddLocalOption('--without-tcmalloc', dest='without_tcmalloc',
+               action='store_true',
+               help='Disable linking against tcmalloc')
+AddLocalOption('--with-ubsan', dest='with_ubsan', action='store_true',
+               help='Build with Undefined Behavior Sanitizer if available')
+AddLocalOption('--with-asan', dest='with_asan', action='store_true',
+               help='Build with Address Sanitizer if available')
+
+termcap = get_termcap(GetOption('use_colors'))
 
 ########################################################################
 #
 
 ########################################################################
 #
-# Set up the base build environment.
+# Set up the main build environment.
 #
 ########################################################################
 #
 ########################################################################
-use_vars = set([ 'AS', 'AR', 'CC', 'CXX', 'HOME', 'PATH', 'RANLIB' ])
+
+# export TERM so that clang reports errors in color
+use_vars = set([ 'AS', 'AR', 'CC', 'CXX', 'HOME', 'LD_LIBRARY_PATH',
+                 'LIBRARY_PATH', 'PATH', 'PKG_CONFIG_PATH', 'PROTOC',
+                 'PYTHONPATH', 'RANLIB', 'SWIG', 'TERM' ])
+
+use_prefixes = [
+    "ASAN_",           # address sanitizer symbolizer path and settings
+    "CCACHE_",         # ccache (caching compiler wrapper) configuration
+    "CCC_",            # clang static analyzer configuration
+    "DISTCC_",         # distcc (distributed compiler wrapper) configuration
+    "INCLUDE_SERVER_", # distcc pump server settings
+    "M5",              # M5 configuration (e.g., path to kernels)
+    ]
 
 use_env = {}
 
 use_env = {}
-for key,val in os.environ.iteritems():
-    if key in use_vars or key.startswith("M5"):
+for key,val in sorted(os.environ.iteritems()):
+    if key in use_vars or \
+            any([key.startswith(prefix) for prefix in use_prefixes]):
         use_env[key] = val
 
         use_env[key] = val
 
-env = Environment(ENV=use_env)
-env.root = Dir(".")          # The current directory (where this file lives).
-env.srcdir = Dir("src")      # The source directory
+# Tell scons to avoid implicit command dependencies to avoid issues
+# with the param wrappes being compiled twice (see
+# http://scons.tigris.org/issues/show_bug.cgi?id=2811)
+main = Environment(ENV=use_env, IMPLICIT_COMMAND_DEPENDENCIES=0)
+main.Decider('MD5-timestamp')
+main.root = Dir(".")         # The current directory (where this file lives).
+main.srcdir = Dir("src")     # The source directory
+
+main_dict_keys = main.Dictionary().keys()
+
+# Check that we have a C/C++ compiler
+if not ('CC' in main_dict_keys and 'CXX' in main_dict_keys):
+    print "No C++ compiler installed (package g++ on Ubuntu and RedHat)"
+    Exit(1)
+
+# Check that swig is present
+if not 'SWIG' in main_dict_keys:
+    print "swig is not installed (package swig on Ubuntu and RedHat)"
+    Exit(1)
+
+# add useful python code PYTHONPATH so it can be used by subprocesses
+# as well
+main.AppendENVPath('PYTHONPATH', extra_python_paths)
 
 ########################################################################
 #
 # Mercurial Stuff.
 #
 
 ########################################################################
 #
 # Mercurial Stuff.
 #
-# If the M5 directory is a mercurial repository, we should do some
+# If the gem5 directory is a mercurial repository, we should do some
 # extra things.
 #
 ########################################################################
 
 # extra things.
 #
 ########################################################################
 
-hgdir = env.root.Dir(".hg")
+hgdir = main.root.Dir(".hg")
 
 
-mercurial_style_message = """
-You're missing the M5 style hook.
-Please install the hook so we can ensure that all code fits a common style.
 
 
-All you'd need to do is add the following lines to your repository .hg/hgrc
-or your personal .hgrc
-----------------
+style_message = """
+You're missing the gem5 style hook, which automatically checks your code
+against the gem5 style rules on %s.
+This script will now install the hook in your %s.
+Press enter to continue, or ctrl-c to abort: """
 
 
+mercurial_style_message = style_message % ("hg commit and qrefresh commands",
+                                           ".hg/hgrc file")
+git_style_message = style_message % ("'git commit'",
+                                     ".git/hooks/ directory")
+
+mercurial_style_upgrade_message = """
+Your Mercurial style hooks are not up-to-date. This script will now
+try to automatically update them. A backup of your hgrc will be saved
+in .hg/hgrc.old.
+Press enter to continue, or ctrl-c to abort: """
+
+mercurial_style_hook = """
+# The following lines were automatically added by gem5/SConstruct
+# to provide the gem5 style-checking hooks
 [extensions]
 [extensions]
-style = %s/util/style.py
+hgstyle = %s/util/hgstyle.py
 
 [hooks]
 
 [hooks]
-pretxncommit.style = python:style.check_whitespace
-""" % (env.root)
-
-mercurial_bin_not_found = """
-Mercurial binary cannot be found, unfortunately this means that we
-cannot easily determine the version of M5 that you are running and
-this makes error messages more difficult to collect.  Please consider
-installing mercurial if you choose to post an error message
-"""
+pretxncommit.style = python:hgstyle.check_style
+pre-qrefresh.style = python:hgstyle.check_style
+# End of SConstruct additions
+
+""" % (main.root.abspath)
 
 mercurial_lib_not_found = """
 
 mercurial_lib_not_found = """
-Mercurial libraries cannot be found, ignoring style hook
-If you are actually a M5 developer, please fix this and
-run the style hook. It is important.
+Mercurial libraries cannot be found, ignoring style hook.  If
+you are a gem5 developer, please fix this and run the style
+hook. It is important.
 """
 
 """
 
-if hgdir.exists():
-    # 1) Grab repository revision if we know it.
-    cmd = "hg id -n -i -t -b"
+# Check for style hook and prompt for installation if it's not there.
+# Skip this if --ignore-style was specified, there's no interactive
+# terminal to prompt, or no recognized revision control system can be
+# found.
+ignore_style = GetOption('ignore_style') or not sys.stdin.isatty()
+
+# Try wire up Mercurial to the style hooks
+if not ignore_style and hgdir.exists():
+    style_hook = True
+    style_hooks = tuple()
+    hgrc = hgdir.File('hgrc')
+    hgrc_old = hgdir.File('hgrc.old')
+    try:
+        from mercurial import ui
+        ui = ui.ui()
+        ui.readconfig(hgrc.abspath)
+        style_hooks = (ui.config('hooks', 'pretxncommit.style', None),
+                       ui.config('hooks', 'pre-qrefresh.style', None))
+        style_hook = all(style_hooks)
+        style_extension = ui.config('extensions', 'style', None)
+    except ImportError:
+        print mercurial_lib_not_found
+
+    if "python:style.check_style" in style_hooks:
+        # Try to upgrade the style hooks
+        print mercurial_style_upgrade_message
+        # continue unless user does ctrl-c/ctrl-d etc.
+        try:
+            raw_input()
+        except:
+            print "Input exception, exiting scons.\n"
+            sys.exit(1)
+        shutil.copyfile(hgrc.abspath, hgrc_old.abspath)
+        re_style_hook = re.compile(r"^([^=#]+)\.style\s*=\s*([^#\s]+).*")
+        re_style_extension = re.compile("style\s*=\s*([^#\s]+).*")
+        old, new = open(hgrc_old.abspath, 'r'), open(hgrc.abspath, 'w')
+        for l in old:
+            m_hook = re_style_hook.match(l)
+            m_ext = re_style_extension.match(l)
+            if m_hook:
+                hook, check = m_hook.groups()
+                if check != "python:style.check_style":
+                    print "Warning: %s.style is using a non-default " \
+                        "checker: %s" % (hook, check)
+                if hook not in ("pretxncommit", "pre-qrefresh"):
+                    print "Warning: Updating unknown style hook: %s" % hook
+
+                l = "%s.style = python:hgstyle.check_style\n" % hook
+            elif m_ext and m_ext.group(1) == style_extension:
+                l = "hgstyle = %s/util/hgstyle.py\n" % main.root.abspath
+
+            new.write(l)
+    elif not style_hook:
+        print mercurial_style_message,
+        # continue unless user does ctrl-c/ctrl-d etc.
+        try:
+            raw_input()
+        except:
+            print "Input exception, exiting scons.\n"
+            sys.exit(1)
+        hgrc_path = '%s/.hg/hgrc' % main.root.abspath
+        print "Adding style hook to", hgrc_path, "\n"
+        try:
+            with open(hgrc_path, 'a') as f:
+                f.write(mercurial_style_hook)
+        except:
+            print "Error updating", hgrc_path
+            sys.exit(1)
+
+def install_git_style_hooks():
     try:
     try:
-        hg_info = read_command(cmd, cwd=env.root.abspath).strip()
-    except OSError:
-        hg_info = "Unknown"
-        print mercurial_bin_not_found
+        gitdir = Dir(readCommand(
+            ["git", "rev-parse", "--git-dir"]).strip("\n"))
+    except Exception, e:
+        print "Warning: Failed to find git repo directory: %s" % e
+        return
+
+    git_hooks = gitdir.Dir("hooks")
+    git_pre_commit_hook = git_hooks.File("pre-commit")
+    git_style_script = File("util/git-pre-commit.py")
 
 
-    env['HG_INFO'] = hg_info
+    if git_pre_commit_hook.exists():
+        return
 
 
-    # 2) Ensure that the style hook is in place.
+    print git_style_message,
     try:
     try:
-        ui = None
-        if ARGUMENTS.get('IGNORE_STYLE') != 'True':
-            from mercurial import ui
-            ui = ui.ui()
-    except ImportError:
-        print mercurial_lib_not_found
+        raw_input()
+    except:
+        print "Input exception, exiting scons.\n"
+        sys.exit(1)
 
 
-    if ui is not None:
-        ui.readconfig(hgdir.File('hgrc').abspath)
-        style_hook = ui.config('hooks', 'pretxncommit.style', None)
+    if not git_hooks.exists():
+        mkdir(git_hooks.get_abspath())
 
 
-        if not style_hook:
-            print mercurial_style_message
-            sys.exit(1)
-else:
-    print ".hg directory not found"
+    # Use a relative symlink if the hooks live in the source directory
+    if git_pre_commit_hook.is_under(main.root):
+        script_path = os.path.relpath(
+            git_style_script.get_abspath(),
+            git_pre_commit_hook.Dir(".").get_abspath())
+    else:
+        script_path = git_style_script.get_abspath()
+
+    try:
+        os.symlink(script_path, git_pre_commit_hook.get_abspath())
+    except:
+        print "Error updating git pre-commit hook"
+        raise
+
+# Try to wire up git to the style hooks
+if not ignore_style and main.root.Entry(".git").exists():
+    install_git_style_hooks()
 
 ###################################################
 #
 
 ###################################################
 #
@@ -249,7 +418,7 @@ else:
 ###################################################
 
 # Find default configuration & binary.
 ###################################################
 
 # Find default configuration & binary.
-Default(environ.get('M5_DEFAULT_BINARY', 'build/ALPHA_SE/m5.debug'))
+Default(environ.get('M5_DEFAULT_BINARY', 'build/ALPHA/gem5.debug'))
 
 # helper function: find last occurrence of element in list
 def rfind(l, elt, offs = -1):
 
 # helper function: find last occurrence of element in list
 def rfind(l, elt, offs = -1):
@@ -258,30 +427,29 @@ def rfind(l, elt, offs = -1):
             return i
     raise ValueError, "element not found"
 
             return i
     raise ValueError, "element not found"
 
+# Take a list of paths (or SCons Nodes) and return a list with all
+# paths made absolute and ~-expanded.  Paths will be interpreted
+# relative to the launch directory unless a different root is provided
+def makePathListAbsolute(path_list, root=GetLaunchDir()):
+    return [abspath(joinpath(root, expanduser(str(p))))
+            for p in path_list]
+
 # Each target must have 'build' in the interior of the path; the
 # directory below this will determine the build parameters.  For
 # example, for target 'foo/bar/build/ALPHA_SE/arch/alpha/blah.do' we
 # recognize that ALPHA_SE specifies the configuration because it
 # Each target must have 'build' in the interior of the path; the
 # directory below this will determine the build parameters.  For
 # example, for target 'foo/bar/build/ALPHA_SE/arch/alpha/blah.do' we
 # recognize that ALPHA_SE specifies the configuration because it
-# follow 'build' in the bulid path.
-
-# Generate absolute paths to targets so we can see where the build dir is
-if COMMAND_LINE_TARGETS:
-    # Ask SCons which directory it was invoked from
-    launch_dir = GetLaunchDir()
-    # Make targets relative to invocation directory
-    abs_targets = [ normpath(joinpath(launch_dir, str(x))) for x in \
-                    COMMAND_LINE_TARGETS]
-else:
-    # Default targets are relative to root of tree
-    abs_targets = [ normpath(joinpath(ROOT, str(x))) for x in \
-                    DEFAULT_TARGETS]
+# follow 'build' in the build path.
 
 
+# The funky assignment to "[:]" is needed to replace the list contents
+# in place rather than reassign the symbol to a new list, which
+# doesn't work (obviously!).
+BUILD_TARGETS[:] = makePathListAbsolute(BUILD_TARGETS)
 
 # Generate a list of the unique build roots and configs that the
 # collected targets reference.
 variant_paths = []
 build_root = None
 
 # Generate a list of the unique build roots and configs that the
 # collected targets reference.
 variant_paths = []
 build_root = None
-for t in abs_targets:
+for t in BUILD_TARGETS:
     path_dirs = t.split('/')
     try:
         build_top = rfind(path_dirs, 'build', -2)
     path_dirs = t.split('/')
     try:
         build_top = rfind(path_dirs, 'build', -2)
@@ -303,151 +471,430 @@ for t in abs_targets:
 # Make sure build_root exists (might not if this is the first build there)
 if not isdir(build_root):
     mkdir(build_root)
 # Make sure build_root exists (might not if this is the first build there)
 if not isdir(build_root):
     mkdir(build_root)
+main['BUILDROOT'] = build_root
 
 
-Export('env')
+Export('main')
 
 
-env.SConsignFile(joinpath(build_root, "sconsign"))
+main.SConsignFile(joinpath(build_root, "sconsign"))
 
 # Default duplicate option is to use hard links, but this messes up
 # when you use emacs to edit a file in the target dir, as emacs moves
 # file to file~ then copies to file, breaking the link.  Symbolic
 # (soft) links work better.
 
 # Default duplicate option is to use hard links, but this messes up
 # when you use emacs to edit a file in the target dir, as emacs moves
 # file to file~ then copies to file, breaking the link.  Symbolic
 # (soft) links work better.
-env.SetOption('duplicate', 'soft-copy')
+main.SetOption('duplicate', 'soft-copy')
 
 #
 # Set up global sticky variables... these are common to an entire build
 # tree (not specific to a particular build like ALPHA_SE)
 #
 
 
 #
 # Set up global sticky variables... these are common to an entire build
 # tree (not specific to a particular build like ALPHA_SE)
 #
 
-# Variable validators & converters for global sticky variables
-def PathListMakeAbsolute(val):
-    if not val:
-        return val
-    f = lambda p: abspath(expanduser(p))
-    return ':'.join(map(f, val.split(':')))
-
-def PathListAllExist(key, val, env):
-    if not val:
-        return
-    paths = val.split(':')
-    for path in paths:
-        if not isdir(path):
-            raise SCons.Errors.UserError("Path does not exist: '%s'" % path)
-
-global_sticky_vars_file = joinpath(build_root, 'variables.global')
+global_vars_file = joinpath(build_root, 'variables.global')
 
 
-global_sticky_vars = Variables(global_sticky_vars_file, args=ARGUMENTS)
+global_vars = Variables(global_vars_file, args=ARGUMENTS)
 
 
-global_sticky_vars.AddVariables(
-    ('CC', 'C compiler', environ.get('CC', env['CC'])),
-    ('CXX', 'C++ compiler', environ.get('CXX', env['CXX'])),
+global_vars.AddVariables(
+    ('CC', 'C compiler', environ.get('CC', main['CC'])),
+    ('CXX', 'C++ compiler', environ.get('CXX', main['CXX'])),
+    ('SWIG', 'SWIG tool', environ.get('SWIG', main['SWIG'])),
+    ('PROTOC', 'protoc tool', environ.get('PROTOC', 'protoc')),
     ('BATCH', 'Use batch pool for build and tests', False),
     ('BATCH_CMD', 'Batch pool submission command name', 'qdo'),
     ('BATCH', 'Use batch pool for build and tests', False),
     ('BATCH_CMD', 'Batch pool submission command name', 'qdo'),
-    ('EXTRAS', 'Add Extra directories to the compilation', '',
-     PathListAllExist, PathListMakeAbsolute)
-    )    
-
-# base help text
-help_text = '''
-Usage: scons [scons options] [build options] [target(s)]
-
-Global sticky options:
-'''
-
-help_text += global_sticky_vars.GenerateHelpText(env)
+    ('M5_BUILD_CACHE', 'Cache built objects in this directory', False),
+    ('EXTRAS', 'Add extra directories to the compilation', '')
+    )
 
 
-# Update env with values from ARGUMENTS & file global_sticky_vars_file
-global_sticky_vars.Update(env)
+# Update main environment with values from ARGUMENTS & global_vars_file
+global_vars.Update(main)
+help_texts["global_vars"] += global_vars.GenerateHelpText(main)
 
 # Save sticky variable settings back to current variables file
 
 # Save sticky variable settings back to current variables file
-global_sticky_vars.Save(global_sticky_vars_file, env)
+global_vars.Save(global_vars_file, main)
 
 # Parse EXTRAS variable to build list of all directories where we're
 
 # Parse EXTRAS variable to build list of all directories where we're
-# look for sources etc.  This list is exported as base_dir_list.
-base_dir = env.srcdir.abspath
-if env['EXTRAS']:
-    extras_dir_list = env['EXTRAS'].split(':')
+# look for sources etc.  This list is exported as extras_dir_list.
+base_dir = main.srcdir.abspath
+if main['EXTRAS']:
+    extras_dir_list = makePathListAbsolute(main['EXTRAS'].split(':'))
 else:
     extras_dir_list = []
 
 Export('base_dir')
 Export('extras_dir_list')
 
 else:
     extras_dir_list = []
 
 Export('base_dir')
 Export('extras_dir_list')
 
-# M5_PLY is used by isa_parser.py to find the PLY package.
-env.Append(ENV = { 'M5_PLY' : str(Dir('ext/ply')) })
-
-CXX_version = read_command([env['CXX'],'--version'], exception=False)
-CXX_V = read_command([env['CXX'],'-V'], exception=False)
-
-env['GCC'] = CXX_version and CXX_version.find('g++') >= 0
-env['SUNCC'] = CXX_V and CXX_V.find('Sun C++') >= 0
-env['ICC'] = CXX_V and CXX_V.find('Intel') >= 0
-if env['GCC'] + env['SUNCC'] + env['ICC'] > 1:
+# the ext directory should be on the #includes path
+main.Append(CPPPATH=[Dir('ext')])
+
+def strip_build_path(path, env):
+    path = str(path)
+    variant_base = env['BUILDROOT'] + os.path.sep
+    if path.startswith(variant_base):
+        path = path[len(variant_base):]
+    elif path.startswith('build/'):
+        path = path[6:]
+    return path
+
+# Generate a string of the form:
+#   common/path/prefix/src1, src2 -> tgt1, tgt2
+# to print while building.
+class Transform(object):
+    # all specific color settings should be here and nowhere else
+    tool_color = termcap.Normal
+    pfx_color = termcap.Yellow
+    srcs_color = termcap.Yellow + termcap.Bold
+    arrow_color = termcap.Blue + termcap.Bold
+    tgts_color = termcap.Yellow + termcap.Bold
+
+    def __init__(self, tool, max_sources=99):
+        self.format = self.tool_color + (" [%8s] " % tool) \
+                      + self.pfx_color + "%s" \
+                      + self.srcs_color + "%s" \
+                      + self.arrow_color + " -> " \
+                      + self.tgts_color + "%s" \
+                      + termcap.Normal
+        self.max_sources = max_sources
+
+    def __call__(self, target, source, env, for_signature=None):
+        # truncate source list according to max_sources param
+        source = source[0:self.max_sources]
+        def strip(f):
+            return strip_build_path(str(f), env)
+        if len(source) > 0:
+            srcs = map(strip, source)
+        else:
+            srcs = ['']
+        tgts = map(strip, target)
+        # surprisingly, os.path.commonprefix is a dumb char-by-char string
+        # operation that has nothing to do with paths.
+        com_pfx = os.path.commonprefix(srcs + tgts)
+        com_pfx_len = len(com_pfx)
+        if com_pfx:
+            # do some cleanup and sanity checking on common prefix
+            if com_pfx[-1] == ".":
+                # prefix matches all but file extension: ok
+                # back up one to change 'foo.cc -> o' to 'foo.cc -> .o'
+                com_pfx = com_pfx[0:-1]
+            elif com_pfx[-1] == "/":
+                # common prefix is directory path: OK
+                pass
+            else:
+                src0_len = len(srcs[0])
+                tgt0_len = len(tgts[0])
+                if src0_len == com_pfx_len:
+                    # source is a substring of target, OK
+                    pass
+                elif tgt0_len == com_pfx_len:
+                    # target is a substring of source, need to back up to
+                    # avoid empty string on RHS of arrow
+                    sep_idx = com_pfx.rfind(".")
+                    if sep_idx != -1:
+                        com_pfx = com_pfx[0:sep_idx]
+                    else:
+                        com_pfx = ''
+                elif src0_len > com_pfx_len and srcs[0][com_pfx_len] == ".":
+                    # still splitting at file extension: ok
+                    pass
+                else:
+                    # probably a fluke; ignore it
+                    com_pfx = ''
+        # recalculate length in case com_pfx was modified
+        com_pfx_len = len(com_pfx)
+        def fmt(files):
+            f = map(lambda s: s[com_pfx_len:], files)
+            return ', '.join(f)
+        return self.format % (com_pfx, fmt(srcs), fmt(tgts))
+
+Export('Transform')
+
+# enable the regression script to use the termcap
+main['TERMCAP'] = termcap
+
+if GetOption('verbose'):
+    def MakeAction(action, string, *args, **kwargs):
+        return Action(action, *args, **kwargs)
+else:
+    MakeAction = Action
+    main['CCCOMSTR']        = Transform("CC")
+    main['CXXCOMSTR']       = Transform("CXX")
+    main['ASCOMSTR']        = Transform("AS")
+    main['SWIGCOMSTR']      = Transform("SWIG")
+    main['ARCOMSTR']        = Transform("AR", 0)
+    main['LINKCOMSTR']      = Transform("LINK", 0)
+    main['RANLIBCOMSTR']    = Transform("RANLIB", 0)
+    main['M4COMSTR']        = Transform("M4")
+    main['SHCCCOMSTR']      = Transform("SHCC")
+    main['SHCXXCOMSTR']     = Transform("SHCXX")
+Export('MakeAction')
+
+# Initialize the Link-Time Optimization (LTO) flags
+main['LTO_CCFLAGS'] = []
+main['LTO_LDFLAGS'] = []
+
+# According to the readme, tcmalloc works best if the compiler doesn't
+# assume that we're using the builtin malloc and friends. These flags
+# are compiler-specific, so we need to set them after we detect which
+# compiler we're using.
+main['TCMALLOC_CCFLAGS'] = []
+
+CXX_version = readCommand([main['CXX'],'--version'], exception=False)
+CXX_V = readCommand([main['CXX'],'-V'], exception=False)
+
+main['GCC'] = CXX_version and CXX_version.find('g++') >= 0
+main['CLANG'] = CXX_version and CXX_version.find('clang') >= 0
+if main['GCC'] + main['CLANG'] > 1:
     print 'Error: How can we have two at the same time?'
     Exit(1)
 
 # Set up default C++ compiler flags
     print 'Error: How can we have two at the same time?'
     Exit(1)
 
 # Set up default C++ compiler flags
-if env['GCC']:
-    env.Append(CCFLAGS='-pipe')
-    env.Append(CCFLAGS='-fno-strict-aliasing')
-    env.Append(CCFLAGS=Split('-Wall -Wno-sign-compare -Werror -Wundef'))
-    env.Append(CXXFLAGS='-Wno-deprecated')
-elif env['ICC']:
-    pass #Fix me... add warning flags once we clean up icc warnings
-elif env['SUNCC']:
-    env.Append(CCFLAGS='-Qoption ccfe')
-    env.Append(CCFLAGS='-features=gcc')
-    env.Append(CCFLAGS='-features=extensions')
-    env.Append(CCFLAGS='-library=stlport4')
-    env.Append(CCFLAGS='-xar')
-    #env.Append(CCFLAGS='-instances=semiexplicit')
+if main['GCC'] or main['CLANG']:
+    # As gcc and clang share many flags, do the common parts here
+    main.Append(CCFLAGS=['-pipe'])
+    main.Append(CCFLAGS=['-fno-strict-aliasing'])
+    # Enable -Wall and -Wextra and then disable the few warnings that
+    # we consistently violate
+    main.Append(CCFLAGS=['-Wall', '-Wundef', '-Wextra',
+                         '-Wno-sign-compare', '-Wno-unused-parameter'])
+    # We always compile using C++11
+    main.Append(CXXFLAGS=['-std=c++11'])
 else:
 else:
-    print 'Error: Don\'t know what compiler options to use for your compiler.'
-    print '       Please fix SConstruct and src/SConscript and try again.'
+    print termcap.Yellow + termcap.Bold + 'Error' + termcap.Normal,
+    print "Don't know what compiler options to use for your compiler."
+    print termcap.Yellow + '       compiler:' + termcap.Normal, main['CXX']
+    print termcap.Yellow + '       version:' + termcap.Normal,
+    if not CXX_version:
+        print termcap.Yellow + termcap.Bold + "COMMAND NOT FOUND!" +\
+               termcap.Normal
+    else:
+        print CXX_version.replace('\n', '<nl>')
+    print "       If you're trying to use a compiler other than GCC"
+    print "       or clang, there appears to be something wrong with your"
+    print "       environment."
+    print "       "
+    print "       If you are trying to use a compiler other than those listed"
+    print "       above you will need to ease fix SConstruct and "
+    print "       src/SConscript to support that compiler."
     Exit(1)
 
     Exit(1)
 
+if main['GCC']:
+    # Check for a supported version of gcc. >= 4.8 is chosen for its
+    # level of c++11 support. See
+    # http://gcc.gnu.org/projects/cxx0x.html for details.
+    gcc_version = readCommand([main['CXX'], '-dumpversion'], exception=False)
+    if compareVersions(gcc_version, "4.8") < 0:
+        print 'Error: gcc version 4.8 or newer required.'
+        print '       Installed version:', gcc_version
+        Exit(1)
+
+    main['GCC_VERSION'] = gcc_version
+
+    # gcc from version 4.8 and above generates "rep; ret" instructions
+    # to avoid performance penalties on certain AMD chips. Older
+    # assemblers detect this as an error, "Error: expecting string
+    # instruction after `rep'"
+    as_version_raw = readCommand([main['AS'], '-v', '/dev/null'],
+                                 exception=False).split()
+
+    # version strings may contain extra distro-specific
+    # qualifiers, so play it safe and keep only what comes before
+    # the first hyphen
+    as_version = as_version_raw[-1].split('-')[0] if as_version_raw else None
+
+    if not as_version or compareVersions(as_version, "2.23") < 0:
+        print termcap.Yellow + termcap.Bold + \
+            'Warning: This combination of gcc and binutils have' + \
+            ' known incompatibilities.\n' + \
+            '         If you encounter build problems, please update ' + \
+            'binutils to 2.23.' + \
+            termcap.Normal
+
+    # Make sure we warn if the user has requested to compile with the
+    # Undefined Benahvior Sanitizer and this version of gcc does not
+    # support it.
+    if GetOption('with_ubsan') and \
+            compareVersions(gcc_version, '4.9') < 0:
+        print termcap.Yellow + termcap.Bold + \
+            'Warning: UBSan is only supported using gcc 4.9 and later.' + \
+            termcap.Normal
+
+    # Add the appropriate Link-Time Optimization (LTO) flags
+    # unless LTO is explicitly turned off. Note that these flags
+    # are only used by the fast target.
+    if not GetOption('no_lto'):
+        # Pass the LTO flag when compiling to produce GIMPLE
+        # output, we merely create the flags here and only append
+        # them later
+        main['LTO_CCFLAGS'] = ['-flto=%d' % GetOption('num_jobs')]
+
+        # Use the same amount of jobs for LTO as we are running
+        # scons with
+        main['LTO_LDFLAGS'] = ['-flto=%d' % GetOption('num_jobs')]
+
+    main.Append(TCMALLOC_CCFLAGS=['-fno-builtin-malloc', '-fno-builtin-calloc',
+                                  '-fno-builtin-realloc', '-fno-builtin-free'])
+
+    # add option to check for undeclared overrides
+    if compareVersions(gcc_version, "5.0") > 0:
+        main.Append(CCFLAGS=['-Wno-error=suggest-override'])
+
+elif main['CLANG']:
+    # Check for a supported version of clang, >= 3.1 is needed to
+    # support similar features as gcc 4.8. See
+    # http://clang.llvm.org/cxx_status.html for details
+    clang_version_re = re.compile(".* version (\d+\.\d+)")
+    clang_version_match = clang_version_re.search(CXX_version)
+    if (clang_version_match):
+        clang_version = clang_version_match.groups()[0]
+        if compareVersions(clang_version, "3.1") < 0:
+            print 'Error: clang version 3.1 or newer required.'
+            print '       Installed version:', clang_version
+            Exit(1)
+    else:
+        print 'Error: Unable to determine clang version.'
+        Exit(1)
+
+    # clang has a few additional warnings that we disable, extraneous
+    # parantheses are allowed due to Ruby's printing of the AST,
+    # finally self assignments are allowed as the generated CPU code
+    # is relying on this
+    main.Append(CCFLAGS=['-Wno-parentheses',
+                         '-Wno-self-assign',
+                         # Some versions of libstdc++ (4.8?) seem to
+                         # use struct hash and class hash
+                         # interchangeably.
+                         '-Wno-mismatched-tags',
+                         ])
+
+    main.Append(TCMALLOC_CCFLAGS=['-fno-builtin'])
+
+    # On Mac OS X/Darwin we need to also use libc++ (part of XCode) as
+    # opposed to libstdc++, as the later is dated.
+    if sys.platform == "darwin":
+        main.Append(CXXFLAGS=['-stdlib=libc++'])
+        main.Append(LIBS=['c++'])
+
+else:
+    print termcap.Yellow + termcap.Bold + 'Error' + termcap.Normal,
+    print "Don't know what compiler options to use for your compiler."
+    print termcap.Yellow + '       compiler:' + termcap.Normal, main['CXX']
+    print termcap.Yellow + '       version:' + termcap.Normal,
+    if not CXX_version:
+        print termcap.Yellow + termcap.Bold + "COMMAND NOT FOUND!" +\
+               termcap.Normal
+    else:
+        print CXX_version.replace('\n', '<nl>')
+    print "       If you're trying to use a compiler other than GCC"
+    print "       or clang, there appears to be something wrong with your"
+    print "       environment."
+    print "       "
+    print "       If you are trying to use a compiler other than those listed"
+    print "       above you will need to ease fix SConstruct and "
+    print "       src/SConscript to support that compiler."
+    Exit(1)
+
+# Set up common yacc/bison flags (needed for Ruby)
+main['YACCFLAGS'] = '-d'
+main['YACCHXXFILESUFFIX'] = '.hh'
+
 # Do this after we save setting back, or else we'll tack on an
 # extra 'qdo' every time we run scons.
 # Do this after we save setting back, or else we'll tack on an
 # extra 'qdo' every time we run scons.
-if env['BATCH']:
-    env['CC']     = env['BATCH_CMD'] + ' ' + env['CC']
-    env['CXX']    = env['BATCH_CMD'] + ' ' + env['CXX']
-    env['AS']     = env['BATCH_CMD'] + ' ' + env['AS']
-    env['AR']     = env['BATCH_CMD'] + ' ' + env['AR']
-    env['RANLIB'] = env['BATCH_CMD'] + ' ' + env['RANLIB']
+if main['BATCH']:
+    main['CC']     = main['BATCH_CMD'] + ' ' + main['CC']
+    main['CXX']    = main['BATCH_CMD'] + ' ' + main['CXX']
+    main['AS']     = main['BATCH_CMD'] + ' ' + main['AS']
+    main['AR']     = main['BATCH_CMD'] + ' ' + main['AR']
+    main['RANLIB'] = main['BATCH_CMD'] + ' ' + main['RANLIB']
 
 if sys.platform == 'cygwin':
     # cygwin has some header file issues...
 
 if sys.platform == 'cygwin':
     # cygwin has some header file issues...
-    env.Append(CCFLAGS=Split("-Wno-uninitialized"))
-env.Append(CPPPATH=[Dir('ext/dnet')])
+    main.Append(CCFLAGS=["-Wno-uninitialized"])
+
+# Check for the protobuf compiler
+protoc_version = readCommand([main['PROTOC'], '--version'],
+                             exception='').split()
+
+# First two words should be "libprotoc x.y.z"
+if len(protoc_version) < 2 or protoc_version[0] != 'libprotoc':
+    print termcap.Yellow + termcap.Bold + \
+        'Warning: Protocol buffer compiler (protoc) not found.\n' + \
+        '         Please install protobuf-compiler for tracing support.' + \
+        termcap.Normal
+    main['PROTOC'] = False
+else:
+    # Based on the availability of the compress stream wrappers,
+    # require 2.1.0
+    min_protoc_version = '2.1.0'
+    if compareVersions(protoc_version[1], min_protoc_version) < 0:
+        print termcap.Yellow + termcap.Bold + \
+            'Warning: protoc version', min_protoc_version, \
+            'or newer required.\n' + \
+            '         Installed version:', protoc_version[1], \
+            termcap.Normal
+        main['PROTOC'] = False
+    else:
+        # Attempt to determine the appropriate include path and
+        # library path using pkg-config, that means we also need to
+        # check for pkg-config. Note that it is possible to use
+        # protobuf without the involvement of pkg-config. Later on we
+        # check go a library config check and at that point the test
+        # will fail if libprotobuf cannot be found.
+        if readCommand(['pkg-config', '--version'], exception=''):
+            try:
+                # Attempt to establish what linking flags to add for protobuf
+                # using pkg-config
+                main.ParseConfig('pkg-config --cflags --libs-only-L protobuf')
+            except:
+                print termcap.Yellow + termcap.Bold + \
+                    'Warning: pkg-config could not get protobuf flags.' + \
+                    termcap.Normal
 
 # Check for SWIG
 
 # Check for SWIG
-if not env.has_key('SWIG'):
+if not main.has_key('SWIG'):
     print 'Error: SWIG utility not found.'
     print '       Please install (see http://www.swig.org) and retry.'
     Exit(1)
 
 # Check for appropriate SWIG version
     print 'Error: SWIG utility not found.'
     print '       Please install (see http://www.swig.org) and retry.'
     Exit(1)
 
 # Check for appropriate SWIG version
-swig_version = read_command(('swig', '-version'), exception='').split()
+swig_version = readCommand([main['SWIG'], '-version'], exception='').split()
 # First 3 words should be "SWIG Version x.y.z"
 if len(swig_version) < 3 or \
         swig_version[0] != 'SWIG' or swig_version[1] != 'Version':
     print 'Error determining SWIG version.'
     Exit(1)
 
 # First 3 words should be "SWIG Version x.y.z"
 if len(swig_version) < 3 or \
         swig_version[0] != 'SWIG' or swig_version[1] != 'Version':
     print 'Error determining SWIG version.'
     Exit(1)
 
-min_swig_version = '1.3.28'
-if compare_versions(swig_version[2], min_swig_version) < 0:
+min_swig_version = '2.0.4'
+if compareVersions(swig_version[2], min_swig_version) < 0:
     print 'Error: SWIG version', min_swig_version, 'or newer required.'
     print '       Installed version:', swig_version[2]
     Exit(1)
 
     print 'Error: SWIG version', min_swig_version, 'or newer required.'
     print '       Installed version:', swig_version[2]
     Exit(1)
 
+# Check for known incompatibilities. The standard library shipped with
+# gcc >= 4.9 does not play well with swig versions prior to 3.0
+if main['GCC'] and compareVersions(gcc_version, '4.9') >= 0 and \
+        compareVersions(swig_version[2], '3.0') < 0:
+    print termcap.Yellow + termcap.Bold + \
+        'Warning: This combination of gcc and swig have' + \
+        ' known incompatibilities.\n' + \
+        '         If you encounter build problems, please update ' + \
+        'swig to 3.0 or later.' + \
+        termcap.Normal
+
 # Set up SWIG flags & scanner
 swig_flags=Split('-c++ -python -modern -templatereduce $_CPPINCFLAGS')
 # Set up SWIG flags & scanner
 swig_flags=Split('-c++ -python -modern -templatereduce $_CPPINCFLAGS')
-env.Append(SWIGFLAGS=swig_flags)
+main.Append(SWIGFLAGS=swig_flags)
+
+# Check for 'timeout' from GNU coreutils. If present, regressions will
+# be run with a time limit. We require version 8.13 since we rely on
+# support for the '--foreground' option.
+timeout_lines = readCommand(['timeout', '--version'],
+                            exception='').splitlines()
+# Get the first line and tokenize it
+timeout_version = timeout_lines[0].split() if timeout_lines else []
+main['TIMEOUT'] =  timeout_version and \
+    compareVersions(timeout_version[-1], '8.13') >= 0
 
 # filter out all existing swig scanners, they mess up the dependency
 # stuff for some reason
 scanners = []
 
 # filter out all existing swig scanners, they mess up the dependency
 # stuff for some reason
 scanners = []
-for scanner in env['SCANNERS']:
+for scanner in main['SCANNERS']:
     skeys = scanner.skeys
     if skeys == '.i':
         continue
     skeys = scanner.skeys
     if skeys == '.i':
         continue
@@ -463,55 +910,47 @@ swig_inc_re = '^[ \t]*[%,#][ \t]*(?:include|import)[ \t]*(<|")([^>"]+)(>|")'
 scanners.append(CPPScanner("SwigScan", [ ".i" ], "CPPPATH", swig_inc_re))
 
 # replace the scanners list that has what we want
 scanners.append(CPPScanner("SwigScan", [ ".i" ], "CPPPATH", swig_inc_re))
 
 # replace the scanners list that has what we want
-env['SCANNERS'] = scanners
-
-# Add a custom Check function to the Configure context so that we can
-# figure out if the compiler adds leading underscores to global
-# variables.  This is needed for the autogenerated asm files that we
-# use for embedding the python code.
-def CheckLeading(context):
-    context.Message("Checking for leading underscore in global variables...")
-    # 1) Define a global variable called x from asm so the C compiler
-    #    won't change the symbol at all.
-    # 2) Declare that variable.
-    # 3) Use the variable
-    #
-    # If the compiler prepends an underscore, this will successfully
-    # link because the external symbol 'x' will be called '_x' which
-    # was defined by the asm statement.  If the compiler does not
-    # prepend an underscore, this will not successfully link because
-    # '_x' will have been defined by assembly, while the C portion of
-    # the code will be trying to use 'x'
-    ret = context.TryLink('''
-        asm(".globl _x; _x: .byte 0");
-        extern int x;
-        int main() { return x; }
-        ''', extension=".c")
-    context.env.Append(LEADING_UNDERSCORE=ret)
+main['SCANNERS'] = scanners
+
+# Add a custom Check function to test for structure members.
+def CheckMember(context, include, decl, member, include_quotes="<>"):
+    context.Message("Checking for member %s in %s..." %
+                    (member, decl))
+    text = """
+#include %(header)s
+int main(){
+  %(decl)s test;
+  (void)test.%(member)s;
+  return 0;
+};
+""" % { "header" : include_quotes[0] + include + include_quotes[1],
+        "decl" : decl,
+        "member" : member,
+        }
+
+    ret = context.TryCompile(text, extension=".cc")
     context.Result(ret)
     return ret
 
 # Platform-specific configuration.  Note again that we assume that all
 # builds under a given build root run on the same host platform.
     context.Result(ret)
     return ret
 
 # Platform-specific configuration.  Note again that we assume that all
 # builds under a given build root run on the same host platform.
-conf = Configure(env,
+conf = Configure(main,
                  conf_dir = joinpath(build_root, '.scons_config'),
                  log_file = joinpath(build_root, 'scons_config.log'),
                  conf_dir = joinpath(build_root, '.scons_config'),
                  log_file = joinpath(build_root, 'scons_config.log'),
-                 custom_tests = { 'CheckLeading' : CheckLeading })
-
-# Check for leading underscores.  Don't really need to worry either
-# way so don't need to check the return code.
-conf.CheckLeading()
+                 custom_tests = {
+        'CheckMember' : CheckMember,
+        })
 
 # Check if we should compile a 64 bit binary on Mac OS X/Darwin
 try:
     import platform
     uname = platform.uname()
 
 # Check if we should compile a 64 bit binary on Mac OS X/Darwin
 try:
     import platform
     uname = platform.uname()
-    if uname[0] == 'Darwin' and compare_versions(uname[2], '9.0.0') >= 0:
-        if int(read_command('sysctl -n hw.cpu64bit_capable')[0]):
-            env.Append(CCFLAGS='-arch x86_64')
-            env.Append(CFLAGS='-arch x86_64')
-            env.Append(LINKFLAGS='-arch x86_64')
-            env.Append(ASFLAGS='-arch x86_64')
+    if uname[0] == 'Darwin' and compareVersions(uname[2], '9.0.0') >= 0:
+        if int(readCommand('sysctl -n hw.cpu64bit_capable')[0]):
+            main.Append(CCFLAGS=['-arch', 'x86_64'])
+            main.Append(CFLAGS=['-arch', 'x86_64'])
+            main.Append(LINKFLAGS=['-arch', 'x86_64'])
+            main.Append(ASFLAGS=['-arch', 'x86_64'])
 except:
     pass
 
 except:
     pass
 
@@ -532,53 +971,58 @@ if not conf:
         def __getattr__(self, mname):
             return NullCheck
 
         def __getattr__(self, mname):
             return NullCheck
 
-    conf = NullConf(env)
-
-# Find Python include and library directories for embedding the
-# interpreter.  For consistency, we will use the same Python
-# installation used to run scons (and thus this script).  If you want
-# to link in an alternate version, see above for instructions on how
-# to invoke scons with a different copy of the Python interpreter.
-from distutils import sysconfig
-
-py_getvar = sysconfig.get_config_var
-
-py_version = 'python' + py_getvar('VERSION')
-
-py_general_include = sysconfig.get_python_inc()
-py_platform_include = sysconfig.get_python_inc(plat_specific=True)
-py_includes = [ py_general_include ]
-if py_platform_include != py_general_include:
-    py_includes.append(py_platform_include)
-
-py_lib_path = []
-# add the prefix/lib/pythonX.Y/config dir, but only if there is no
-# shared library in prefix/lib/.
-if not py_getvar('Py_ENABLE_SHARED'):
-    py_lib_path.append('-L' + py_getvar('LIBPL'))
-
-py_libs = []
-for lib in py_getvar('LIBS').split() + py_getvar('SYSLIBS').split():
-    if lib not in py_libs:
-        py_libs.append(lib)
-py_libs.append('-l' + py_version)
-
-env.Append(CPPPATH=py_includes)
-env.Append(LIBPATH=py_lib_path)
-#env.Append(LIBS=py_libs)
-
-# verify that this stuff works
-if not conf.CheckHeader('Python.h', '<>'):
-    print "Error: can't find Python.h header in", py_includes
-    Exit(1)
-
-for lib in py_libs:
-    assert lib.startswith('-l')
-    lib = lib[2:]
-    if not conf.CheckLib(lib):
-        print "Error: can't find library %s required by python" % lib
+    conf = NullConf(main)
+
+# Cache build files in the supplied directory.
+if main['M5_BUILD_CACHE']:
+    print 'Using build cache located at', main['M5_BUILD_CACHE']
+    CacheDir(main['M5_BUILD_CACHE'])
+
+if not GetOption('without_python'):
+    # Find Python include and library directories for embedding the
+    # interpreter. We rely on python-config to resolve the appropriate
+    # includes and linker flags. ParseConfig does not seem to understand
+    # the more exotic linker flags such as -Xlinker and -export-dynamic so
+    # we add them explicitly below. If you want to link in an alternate
+    # version of python, see above for instructions on how to invoke
+    # scons with the appropriate PATH set.
+    #
+    # First we check if python2-config exists, else we use python-config
+    python_config = readCommand(['which', 'python2-config'],
+                                exception='').strip()
+    if not os.path.exists(python_config):
+        python_config = readCommand(['which', 'python-config'],
+                                    exception='').strip()
+    py_includes = readCommand([python_config, '--includes'],
+                              exception='').split()
+    # Strip the -I from the include folders before adding them to the
+    # CPPPATH
+    main.Append(CPPPATH=map(lambda inc: inc[2:], py_includes))
+
+    # Read the linker flags and split them into libraries and other link
+    # flags. The libraries are added later through the call the CheckLib.
+    py_ld_flags = readCommand([python_config, '--ldflags'],
+        exception='').split()
+    py_libs = []
+    for lib in py_ld_flags:
+         if not lib.startswith('-l'):
+             main.Append(LINKFLAGS=[lib])
+         else:
+             lib = lib[2:]
+             if lib not in py_libs:
+                 py_libs.append(lib)
+
+    # verify that this stuff works
+    if not conf.CheckHeader('Python.h', '<>'):
+        print "Error: can't find Python.h header in", py_includes
+        print "Install Python headers (package python-dev on Ubuntu and RedHat)"
         Exit(1)
 
         Exit(1)
 
+    for lib in py_libs:
+        if not conf.CheckLib(lib):
+            print "Error: can't find library %s required by python" % lib
+            Exit(1)
+
 # On Solaris you need to use libsocket for socket ops
 if not conf.CheckLibWithHeader(None, 'sys/socket.h', 'C++', 'accept(0,0,0);'):
    if not conf.CheckLibWithHeader('socket', 'sys/socket.h', 'C++', 'accept(0,0,0);'):
 # On Solaris you need to use libsocket for socket ops
 if not conf.CheckLibWithHeader(None, 'sys/socket.h', 'C++', 'accept(0,0,0);'):
    if not conf.CheckLibWithHeader('socket', 'sys/socket.h', 'C++', 'accept(0,0,0);'):
@@ -593,59 +1037,155 @@ if not conf.CheckLibWithHeader('z', 'zlib.h', 'C++','zlibVersion();'):
     print '       Please install zlib and try again.'
     Exit(1)
 
     print '       Please install zlib and try again.'
     Exit(1)
 
+# If we have the protobuf compiler, also make sure we have the
+# development libraries. If the check passes, libprotobuf will be
+# automatically added to the LIBS environment variable. After
+# this, we can use the HAVE_PROTOBUF flag to determine if we have
+# got both protoc and libprotobuf available.
+main['HAVE_PROTOBUF'] = main['PROTOC'] and \
+    conf.CheckLibWithHeader('protobuf', 'google/protobuf/message.h',
+                            'C++', 'GOOGLE_PROTOBUF_VERIFY_VERSION;')
+
+# If we have the compiler but not the library, print another warning.
+if main['PROTOC'] and not main['HAVE_PROTOBUF']:
+    print termcap.Yellow + termcap.Bold + \
+        'Warning: did not find protocol buffer library and/or headers.\n' + \
+    '       Please install libprotobuf-dev for tracing support.' + \
+    termcap.Normal
+
+# Check for librt.
+have_posix_clock = \
+    conf.CheckLibWithHeader(None, 'time.h', 'C',
+                            'clock_nanosleep(0,0,NULL,NULL);') or \
+    conf.CheckLibWithHeader('rt', 'time.h', 'C',
+                            'clock_nanosleep(0,0,NULL,NULL);')
+
+have_posix_timers = \
+    conf.CheckLibWithHeader([None, 'rt'], [ 'time.h', 'signal.h' ], 'C',
+                            'timer_create(CLOCK_MONOTONIC, NULL, NULL);')
+
+if not GetOption('without_tcmalloc'):
+    if conf.CheckLib('tcmalloc'):
+        main.Append(CCFLAGS=main['TCMALLOC_CCFLAGS'])
+    elif conf.CheckLib('tcmalloc_minimal'):
+        main.Append(CCFLAGS=main['TCMALLOC_CCFLAGS'])
+    else:
+        print termcap.Yellow + termcap.Bold + \
+              "You can get a 12% performance improvement by "\
+              "installing tcmalloc (libgoogle-perftools-dev package "\
+              "on Ubuntu or RedHat)." + termcap.Normal
+
+
+# Detect back trace implementations. The last implementation in the
+# list will be used by default.
+backtrace_impls = [ "none" ]
+
+if conf.CheckLibWithHeader(None, 'execinfo.h', 'C',
+                           'backtrace_symbols_fd((void*)0, 0, 0);'):
+    backtrace_impls.append("glibc")
+
+if backtrace_impls[-1] == "none":
+    default_backtrace_impl = "none"
+    print termcap.Yellow + termcap.Bold + \
+        "No suitable back trace implementation found." + \
+        termcap.Normal
+
+if not have_posix_clock:
+    print "Can't find library for POSIX clocks."
+
 # Check for <fenv.h> (C99 FP environment control)
 have_fenv = conf.CheckHeader('fenv.h', '<>')
 if not have_fenv:
     print "Warning: Header file <fenv.h> not found."
     print "         This host has no IEEE FP rounding mode control."
 
 # Check for <fenv.h> (C99 FP environment control)
 have_fenv = conf.CheckHeader('fenv.h', '<>')
 if not have_fenv:
     print "Warning: Header file <fenv.h> not found."
     print "         This host has no IEEE FP rounding mode control."
 
-######################################################################
-#
-# Check for mysql.
-#
-mysql_config = WhereIs('mysql_config')
-have_mysql = bool(mysql_config)
-
-# Check MySQL version.
-if have_mysql:
-    mysql_version = read_command(mysql_config + ' --version')
-    min_mysql_version = '4.1'
-    if compare_versions(mysql_version, min_mysql_version) < 0:
-        print 'Warning: MySQL', min_mysql_version, 'or newer required.'
-        print '         Version', mysql_version, 'detected.'
-        have_mysql = False
-
-# Set up mysql_config commands.
-if have_mysql:
-    mysql_config_include = mysql_config + ' --include'
-    if os.system(mysql_config_include + ' > /dev/null') != 0:
-        # older mysql_config versions don't support --include, use
-        # --cflags instead
-        mysql_config_include = mysql_config + ' --cflags | sed s/\\\'//g'
-    # This seems to work in all versions
-    mysql_config_libs = mysql_config + ' --libs'
+# Check if we should enable KVM-based hardware virtualization. The API
+# we rely on exists since version 2.6.36 of the kernel, but somehow
+# the KVM_API_VERSION does not reflect the change. We test for one of
+# the types as a fall back.
+have_kvm = conf.CheckHeader('linux/kvm.h', '<>')
+if not have_kvm:
+    print "Info: Compatible header file <linux/kvm.h> not found, " \
+        "disabling KVM support."
+
+# x86 needs support for xsave. We test for the structure here since we
+# won't be able to run new tests by the time we know which ISA we're
+# targeting.
+have_kvm_xsave = conf.CheckTypeSize('struct kvm_xsave',
+                                    '#include <linux/kvm.h>') != 0
+
+# Check if the requested target ISA is compatible with the host
+def is_isa_kvm_compatible(isa):
+    try:
+        import platform
+        host_isa = platform.machine()
+    except:
+        print "Warning: Failed to determine host ISA."
+        return False
+
+    if not have_posix_timers:
+        print "Warning: Can not enable KVM, host seems to lack support " \
+            "for POSIX timers"
+        return False
+
+    if isa == "arm":
+        return host_isa in ( "armv7l", "aarch64" )
+    elif isa == "x86":
+        if host_isa != "x86_64":
+            return False
+
+        if not have_kvm_xsave:
+            print "KVM on x86 requires xsave support in kernel headers."
+            return False
+
+        return True
+    else:
+        return False
+
+
+# Check if the exclude_host attribute is available. We want this to
+# get accurate instruction counts in KVM.
+main['HAVE_PERF_ATTR_EXCLUDE_HOST'] = conf.CheckMember(
+    'linux/perf_event.h', 'struct perf_event_attr', 'exclude_host')
+
 
 ######################################################################
 #
 # Finish the configuration
 #
 
 ######################################################################
 #
 # Finish the configuration
 #
-env = conf.Finish()
+main = conf.Finish()
 
 ######################################################################
 #
 # Collect all non-global variables
 #
 
 
 ######################################################################
 #
 # Collect all non-global variables
 #
 
-Export('env')
-
 # Define the universe of supported ISAs
 all_isa_list = [ ]
 # Define the universe of supported ISAs
 all_isa_list = [ ]
+all_gpu_isa_list = [ ]
 Export('all_isa_list')
 Export('all_isa_list')
+Export('all_gpu_isa_list')
+
+class CpuModel(object):
+    '''The CpuModel class encapsulates everything the ISA parser needs to
+    know about a particular CPU model.'''
 
 
-# Define the universe of supported CPU models
-all_cpu_list = [ ]
-default_cpus = [ ]
-Export('all_cpu_list', 'default_cpus')
+    # Dict of available CPU model objects.  Accessible as CpuModel.dict.
+    dict = {}
+
+    # Constructor.  Automatically adds models to CpuModel.dict.
+    def __init__(self, name, default=False):
+        self.name = name           # name of model
+
+        # This cpu is enabled by default
+        self.default = default
+
+        # Add self to dict
+        if name in CpuModel.dict:
+            raise AttributeError, "CpuModel '%s' already registered" % name
+        CpuModel.dict[name] = self
+
+Export('CpuModel')
 
 # Sticky variables get saved in the variables file so they persist from
 # one invocation to the next (unless overridden, in which case the new
 
 # Sticky variables get saved in the variables file so they persist from
 # one invocation to the next (unless overridden, in which case the new
@@ -653,31 +1193,41 @@ Export('all_cpu_list', 'default_cpus')
 sticky_vars = Variables(args=ARGUMENTS)
 Export('sticky_vars')
 
 sticky_vars = Variables(args=ARGUMENTS)
 Export('sticky_vars')
 
-# Non-sticky variables only apply to the current build.
-nonsticky_vars = Variables(args=ARGUMENTS)
-Export('nonsticky_vars')
+# Sticky variables that should be exported
+export_vars = []
+Export('export_vars')
+
+# For Ruby
+all_protocols = []
+Export('all_protocols')
+protocol_dirs = []
+Export('protocol_dirs')
+slicc_includes = []
+Export('slicc_includes')
 
 # Walk the tree and execute all SConsopts scripts that wil add to the
 # above variables
 
 # Walk the tree and execute all SConsopts scripts that wil add to the
 # above variables
+if GetOption('verbose'):
+    print "Reading SConsopts"
 for bdir in [ base_dir ] + extras_dir_list:
 for bdir in [ base_dir ] + extras_dir_list:
+    if not isdir(bdir):
+        print "Error: directory '%s' does not exist" % bdir
+        Exit(1)
     for root, dirs, files in os.walk(bdir):
         if 'SConsopts' in files:
     for root, dirs, files in os.walk(bdir):
         if 'SConsopts' in files:
-            print "Reading", joinpath(root, 'SConsopts')
+            if GetOption('verbose'):
+                print "Reading", joinpath(root, 'SConsopts')
             SConscript(joinpath(root, 'SConsopts'))
 
 all_isa_list.sort()
             SConscript(joinpath(root, 'SConsopts'))
 
 all_isa_list.sort()
-all_cpu_list.sort()
-default_cpus.sort()
+all_gpu_isa_list.sort()
 
 sticky_vars.AddVariables(
     EnumVariable('TARGET_ISA', 'Target ISA', 'alpha', all_isa_list),
 
 sticky_vars.AddVariables(
     EnumVariable('TARGET_ISA', 'Target ISA', 'alpha', all_isa_list),
-    BoolVariable('FULL_SYSTEM', 'Full-system support', False),
-    ListVariable('CPU_MODELS', 'CPU models', default_cpus, all_cpu_list),
-    BoolVariable('NO_FAST_ALLOC', 'Disable fast object allocator', False),
-    BoolVariable('FAST_ALLOC_DEBUG', 'Enable fast object allocator debugging',
-                 False),
-    BoolVariable('FAST_ALLOC_STATS', 'Enable fast object allocator statistics',
-                 False),
+    EnumVariable('TARGET_GPU_ISA', 'Target GPU ISA', 'hsail', all_gpu_isa_list),
+    ListVariable('CPU_MODELS', 'CPU models',
+                 sorted(n for n,m in CpuModel.dict.iteritems() if m.default),
+                 sorted(CpuModel.dict.keys())),
     BoolVariable('EFENCE', 'Link with Electric Fence malloc debugger',
                  False),
     BoolVariable('SS_COMPATIBLE_FP',
     BoolVariable('EFENCE', 'Link with Electric Fence malloc debugger',
                  False),
     BoolVariable('SS_COMPATIBLE_FP',
@@ -686,20 +1236,21 @@ sticky_vars.AddVariables(
     BoolVariable('USE_SSE2',
                  'Compile for SSE2 (-msse2) to get IEEE FP on x86 hosts',
                  False),
     BoolVariable('USE_SSE2',
                  'Compile for SSE2 (-msse2) to get IEEE FP on x86 hosts',
                  False),
-    BoolVariable('USE_MYSQL', 'Use MySQL for stats output', have_mysql),
+    BoolVariable('USE_POSIX_CLOCK', 'Use POSIX Clocks', have_posix_clock),
     BoolVariable('USE_FENV', 'Use <fenv.h> IEEE mode control', have_fenv),
     BoolVariable('USE_FENV', 'Use <fenv.h> IEEE mode control', have_fenv),
-    BoolVariable('USE_CHECKER', 'Use checker for detailed CPU models', False),
-    )
-
-nonsticky_vars.AddVariables(
-    BoolVariable('update_ref', 'Update test reference outputs', False)
+    BoolVariable('CP_ANNOTATE', 'Enable critical path annotation capability', False),
+    BoolVariable('USE_KVM', 'Enable hardware virtualized (KVM) CPU models', have_kvm),
+    BoolVariable('BUILD_GPU', 'Build the compute-GPU model', False),
+    EnumVariable('PROTOCOL', 'Coherence protocol for Ruby', 'None',
+                  all_protocols),
+    EnumVariable('BACKTRACE_IMPL', 'Post-mortem dump implementation',
+                 backtrace_impls[-1], backtrace_impls)
     )
 
 # These variables get exported to #defines in config/*.hh (see src/SConscript).
     )
 
 # These variables get exported to #defines in config/*.hh (see src/SConscript).
-env.ExportVariables = ['FULL_SYSTEM', 'ALPHA_TLASER', 'USE_FENV', \
-                       'USE_MYSQL', 'NO_FAST_ALLOC', 'FAST_ALLOC_DEBUG', \
-                       'FAST_ALLOC_STATS', 'SS_COMPATIBLE_FP', \
-                       'USE_CHECKER', 'TARGET_ISA']
+export_vars += ['USE_FENV', 'SS_COMPATIBLE_FP', 'TARGET_ISA', 'TARGET_GPU_ISA',
+                'CP_ANNOTATE', 'USE_POSIX_CLOCK', 'USE_KVM', 'PROTOCOL',
+                'HAVE_PROTOBUF', 'HAVE_PERF_ATTR_EXCLUDE_HOST']
 
 ###################################################
 #
 
 ###################################################
 #
@@ -718,13 +1269,8 @@ def build_config_file(target, source, env):
     f.close()
     return None
 
     f.close()
     return None
 
-# Generate the message to be printed when building the config file.
-def build_config_file_string(target, source, env):
-    (variable, value) = [s.get_contents() for s in source]
-    return "Defining %s as %s in %s." % (variable, value, target[0])
-
 # Combine the two functions into a scons Action object.
 # Combine the two functions into a scons Action object.
-config_action = Action(build_config_file, build_config_file_string)
+config_action = MakeAction(build_config_file, Transform("CONFIG H", 2))
 
 # The emitter munges the source & target node lists to reflect what
 # we're really doing.
 
 # The emitter munges the source & target node lists to reflect what
 # we're really doing.
@@ -745,15 +1291,35 @@ def config_emitter(target, source, env):
 
 config_builder = Builder(emitter = config_emitter, action = config_action)
 
 
 config_builder = Builder(emitter = config_emitter, action = config_action)
 
-env.Append(BUILDERS = { 'ConfigFile' : config_builder })
+main.Append(BUILDERS = { 'ConfigFile' : config_builder })
 
 # libelf build is shared across all configs in the build root.
 
 # libelf build is shared across all configs in the build root.
-env.SConscript('ext/libelf/SConscript',
-               variant_dir = joinpath(build_root, 'libelf'))
+main.SConscript('ext/libelf/SConscript',
+                variant_dir = joinpath(build_root, 'libelf'))
+
+# iostream3 build is shared across all configs in the build root.
+main.SConscript('ext/iostream3/SConscript',
+                variant_dir = joinpath(build_root, 'iostream3'))
+
+# libfdt build is shared across all configs in the build root.
+main.SConscript('ext/libfdt/SConscript',
+                variant_dir = joinpath(build_root, 'libfdt'))
 
 
-# gzstream build is shared across all configs in the build root.
-env.SConscript('ext/gzstream/SConscript',
-               variant_dir = joinpath(build_root, 'gzstream'))
+# fputils build is shared across all configs in the build root.
+main.SConscript('ext/fputils/SConscript',
+                variant_dir = joinpath(build_root, 'fputils'))
+
+# DRAMSim2 build is shared across all configs in the build root.
+main.SConscript('ext/dramsim2/SConscript',
+                variant_dir = joinpath(build_root, 'dramsim2'))
+
+# DRAMPower build is shared across all configs in the build root.
+main.SConscript('ext/drampower/SConscript',
+                variant_dir = joinpath(build_root, 'drampower'))
+
+# nomali build is shared across all configs in the build root.
+main.SConscript('ext/nomali/SConscript',
+                variant_dir = joinpath(build_root, 'nomali'))
 
 ###################################################
 #
 
 ###################################################
 #
@@ -761,54 +1327,105 @@ env.SConscript('ext/gzstream/SConscript',
 #
 ###################################################
 
 #
 ###################################################
 
-env['ALL_ISA_LIST'] = all_isa_list
+main['ALL_ISA_LIST'] = all_isa_list
+main['ALL_GPU_ISA_LIST'] = all_gpu_isa_list
+all_isa_deps = {}
 def make_switching_dir(dname, switch_headers, env):
     # Generate the header.  target[0] is the full path of the output
     # header to generate.  'source' is a dummy variable, since we get the
     # list of ISAs from env['ALL_ISA_LIST'].
     def gen_switch_hdr(target, source, env):
         fname = str(target[0])
 def make_switching_dir(dname, switch_headers, env):
     # Generate the header.  target[0] is the full path of the output
     # header to generate.  'source' is a dummy variable, since we get the
     # list of ISAs from env['ALL_ISA_LIST'].
     def gen_switch_hdr(target, source, env):
         fname = str(target[0])
-        bname = basename(fname)
-        f = open(fname, 'w')
-        f.write('#include "arch/isa_specific.hh"\n')
-        cond = '#if'
-        for isa in all_isa_list:
-            f.write('%s THE_ISA == %s_ISA\n#include "%s/%s/%s"\n'
-                    % (cond, isa.upper(), dname, isa, bname))
-            cond = '#elif'
-        f.write('#else\n#error "THE_ISA not set"\n#endif\n')
-        f.close()
-        return 0
-
-    # String to print when generating header
-    def gen_switch_hdr_string(target, source, env):
-        return "Generating switch header " + str(target[0])
+        isa = env['TARGET_ISA'].lower()
+        try:
+            f = open(fname, 'w')
+            print >>f, '#include "%s/%s/%s"' % (dname, isa, basename(fname))
+            f.close()
+        except IOError:
+            print "Failed to create %s" % fname
+            raise
 
     # Build SCons Action object. 'varlist' specifies env vars that this
     # action depends on; when env['ALL_ISA_LIST'] changes these actions
     # should get re-executed.
 
     # Build SCons Action object. 'varlist' specifies env vars that this
     # action depends on; when env['ALL_ISA_LIST'] changes these actions
     # should get re-executed.
-    switch_hdr_action = Action(gen_switch_hdr, gen_switch_hdr_string,
-                               varlist=['ALL_ISA_LIST'])
+    switch_hdr_action = MakeAction(gen_switch_hdr,
+                          Transform("GENERATE"), varlist=['ALL_ISA_LIST'])
 
     # Instantiate actions for each header
     for hdr in switch_headers:
         env.Command(hdr, [], switch_hdr_action)
 
     # Instantiate actions for each header
     for hdr in switch_headers:
         env.Command(hdr, [], switch_hdr_action)
+
+    isa_target = Dir('.').up().name.lower().replace('_', '-')
+    env['PHONY_BASE'] = '#'+isa_target
+    all_isa_deps[isa_target] = None
+
 Export('make_switching_dir')
 
 Export('make_switching_dir')
 
+def make_gpu_switching_dir(dname, switch_headers, env):
+    # Generate the header.  target[0] is the full path of the output
+    # header to generate.  'source' is a dummy variable, since we get the
+    # list of ISAs from env['ALL_ISA_LIST'].
+    def gen_switch_hdr(target, source, env):
+        fname = str(target[0])
+
+        isa = env['TARGET_GPU_ISA'].lower()
+
+        try:
+            f = open(fname, 'w')
+            print >>f, '#include "%s/%s/%s"' % (dname, isa, basename(fname))
+            f.close()
+        except IOError:
+            print "Failed to create %s" % fname
+            raise
+
+    # Build SCons Action object. 'varlist' specifies env vars that this
+    # action depends on; when env['ALL_ISA_LIST'] changes these actions
+    # should get re-executed.
+    switch_hdr_action = MakeAction(gen_switch_hdr,
+                          Transform("GENERATE"), varlist=['ALL_ISA_GPU_LIST'])
+
+    # Instantiate actions for each header
+    for hdr in switch_headers:
+        env.Command(hdr, [], switch_hdr_action)
+
+Export('make_gpu_switching_dir')
+
+# all-isas -> all-deps -> all-environs -> all_targets
+main.Alias('#all-isas', [])
+main.Alias('#all-deps', '#all-isas')
+
+# Dummy target to ensure all environments are created before telling
+# SCons what to actually make (the command line arguments).  We attach
+# them to the dependence graph after the environments are complete.
+ORIG_BUILD_TARGETS = list(BUILD_TARGETS) # force a copy; gets closure to work.
+def environsComplete(target, source, env):
+    for t in ORIG_BUILD_TARGETS:
+        main.Depends('#all-targets', t)
+
+# Each build/* switching_dir attaches its *-environs target to #all-environs.
+main.Append(BUILDERS = {'CompleteEnvirons' :
+                        Builder(action=MakeAction(environsComplete, None))})
+main.CompleteEnvirons('#all-environs', [])
+
+def doNothing(**ignored): pass
+main.Append(BUILDERS = {'Dummy': Builder(action=MakeAction(doNothing, None))})
+
+# The final target to which all the original targets ultimately get attached.
+main.Dummy('#all-targets', '#all-environs')
+BUILD_TARGETS[:] = ['#all-targets']
+
 ###################################################
 #
 # Define build environments for selected configurations.
 #
 ###################################################
 
 ###################################################
 #
 # Define build environments for selected configurations.
 #
 ###################################################
 
-# rename base env
-base_env = env
-
 for variant_path in variant_paths:
 for variant_path in variant_paths:
-    print "Building in", variant_path
+    if not GetOption('silent'):
+        print "Building in", variant_path
 
     # Make a copy of the build-root environment to use for this config.
 
     # Make a copy of the build-root environment to use for this config.
-    env = base_env.Clone()
+    env = main.Clone()
     env['BUILDDIR'] = variant_path
 
     # variant_dir is the tail component of build path, and is used to
     env['BUILDDIR'] = variant_path
 
     # variant_dir is the tail component of build path, and is used to
@@ -823,7 +1440,8 @@ for variant_path in variant_paths:
     current_vars_file = joinpath(build_root, 'variables', variant_dir)
     if isfile(current_vars_file):
         sticky_vars.files.append(current_vars_file)
     current_vars_file = joinpath(build_root, 'variables', variant_dir)
     if isfile(current_vars_file):
         sticky_vars.files.append(current_vars_file)
-        print "Using saved variables file %s" % current_vars_file
+        if not GetOption('silent'):
+            print "Using saved variables file %s" % current_vars_file
     else:
         # Build dir-specific variables file doesn't exist.
 
     else:
         # Build dir-specific variables file doesn't exist.
 
@@ -834,26 +1452,32 @@ for variant_path in variant_paths:
 
         # Get default build variables from source tree.  Variables are
         # normally determined by name of $VARIANT_DIR, but can be
 
         # Get default build variables from source tree.  Variables are
         # normally determined by name of $VARIANT_DIR, but can be
-        # overriden by 'default=' arg on command line.
-        default_vars_file = joinpath('build_opts',
-                                     ARGUMENTS.get('default', variant_dir))
-        if isfile(default_vars_file):
+        # overridden by '--default=' arg on command line.
+        default = GetOption('default')
+        opts_dir = joinpath(main.root.abspath, 'build_opts')
+        if default:
+            default_vars_files = [joinpath(build_root, 'variables', default),
+                                  joinpath(opts_dir, default)]
+        else:
+            default_vars_files = [joinpath(opts_dir, variant_dir)]
+        existing_files = filter(isfile, default_vars_files)
+        if existing_files:
+            default_vars_file = existing_files[0]
             sticky_vars.files.append(default_vars_file)
             print "Variables file %s not found,\n  using defaults in %s" \
                   % (current_vars_file, default_vars_file)
         else:
             sticky_vars.files.append(default_vars_file)
             print "Variables file %s not found,\n  using defaults in %s" \
                   % (current_vars_file, default_vars_file)
         else:
-            print "Error: cannot find variables file %s or %s" \
-                  % (current_vars_file, default_vars_file)
+            print "Error: cannot find variables file %s or " \
+                  "default file(s) %s" \
+                  % (current_vars_file, ' or '.join(default_vars_files))
             Exit(1)
 
     # Apply current variable settings to env
     sticky_vars.Update(env)
             Exit(1)
 
     # Apply current variable settings to env
     sticky_vars.Update(env)
-    nonsticky_vars.Update(env)
 
 
-    help_text += "\nSticky variables for %s:\n" % variant_dir \
-                 + sticky_vars.GenerateHelpText(env) \
-                 + "\nNon-sticky variables for %s:\n" % variant_dir \
-                 + nonsticky_vars.GenerateHelpText(env)
+    help_texts["local_vars"] += \
+        "Build variables for %s:\n" % variant_dir \
+                 + sticky_vars.GenerateHelpText(env)
 
     # Process variable settings.
 
 
     # Process variable settings.
 
@@ -869,32 +1493,60 @@ for variant_path in variant_paths:
     if env['EFENCE']:
         env.Append(LIBS=['efence'])
 
     if env['EFENCE']:
         env.Append(LIBS=['efence'])
 
-    if env['USE_MYSQL']:
-        if not have_mysql:
-            print "Warning: MySQL not available; " \
-                  "forcing USE_MYSQL to False in", variant_dir + "."
-            env['USE_MYSQL'] = False
-        else:
-            print "Compiling in", variant_dir, "with MySQL support."
-            env.ParseConfig(mysql_config_libs)
-            env.ParseConfig(mysql_config_include)
+    if env['USE_KVM']:
+        if not have_kvm:
+            print "Warning: Can not enable KVM, host seems to lack KVM support"
+            env['USE_KVM'] = False
+        elif not is_isa_kvm_compatible(env['TARGET_ISA']):
+            print "Info: KVM support disabled due to unsupported host and " \
+                "target ISA combination"
+            env['USE_KVM'] = False
+
+    # Warn about missing optional functionality
+    if env['USE_KVM']:
+        if not main['HAVE_PERF_ATTR_EXCLUDE_HOST']:
+            print "Warning: perf_event headers lack support for the " \
+                "exclude_host attribute. KVM instruction counts will " \
+                "be inaccurate."
 
     # Save sticky variable settings back to current variables file
     sticky_vars.Save(current_vars_file, env)
 
     if env['USE_SSE2']:
 
     # Save sticky variable settings back to current variables file
     sticky_vars.Save(current_vars_file, env)
 
     if env['USE_SSE2']:
-        env.Append(CCFLAGS='-msse2')
+        env.Append(CCFLAGS=['-msse2'])
 
     # The src/SConscript file sets up the build rules in 'env' according
     # to the configured variables.  It returns a list of environments,
     # one for each variant build (debug, opt, etc.)
 
     # The src/SConscript file sets up the build rules in 'env' according
     # to the configured variables.  It returns a list of environments,
     # one for each variant build (debug, opt, etc.)
-    envList = SConscript('src/SConscript', variant_dir = variant_path,
-                         exports = 'env')
+    SConscript('src/SConscript', variant_dir = variant_path, exports = 'env')
+
+def pairwise(iterable):
+    "s -> (s0,s1), (s1,s2), (s2, s3), ..."
+    a, b = itertools.tee(iterable)
+    b.next()
+    return itertools.izip(a, b)
+
+# Create false dependencies so SCons will parse ISAs, establish
+# dependencies, and setup the build Environments serially. Either
+# SCons (likely) and/or our SConscripts (possibly) cannot cope with -j
+# greater than 1. It appears to be standard race condition stuff; it
+# doesn't always fail, but usually, and the behaviors are different.
+# Every time I tried to remove this, builds would fail in some
+# creative new way. So, don't do that. You'll want to, though, because
+# tests/SConscript takes a long time to make its Environments.
+for t1, t2 in pairwise(sorted(all_isa_deps.iterkeys())):
+    main.Depends('#%s-deps'     % t2, '#%s-deps'     % t1)
+    main.Depends('#%s-environs' % t2, '#%s-environs' % t1)
+
+# base help text
+Help('''
+Usage: scons [scons options] [build variables] [target(s)]
+
+Extra scons options:
+%(options)s
 
 
-    # Set up the regression tests for each build.
-    for e in envList:
-        SConscript('tests/SConscript',
-                   variant_dir = joinpath(variant_path, 'tests', e.Label),
-                   exports = { 'env' : e }, duplicate = False)
+Global build variables:
+%(global_vars)s
 
 
-Help(help_text)
+%(local_vars)s
+''' % help_texts)