base: Rename Flags::update as Flags::replace
[gem5.git] / src / SConscript
old mode 100755 (executable)
new mode 100644 (file)
index 1c53160..b55f485
@@ -1,5 +1,16 @@
 # -*- mode:python -*-
 
+# Copyright (c) 2018, 2020 ARM Limited
+#
+# 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.
+#
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 # All rights reserved.
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 # (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
 # OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
-#
-# Authors: Nathan Binkert
+
+from __future__ import print_function
 
 import array
 import bisect
+import distutils.spawn
 import functools
 import imp
-import marshal
 import os
 import re
-import subprocess
+import six
 import sys
 import zlib
 
@@ -43,7 +54,7 @@ from os.path import basename, dirname, exists, isdir, isfile, join as joinpath
 
 import SCons
 
-from gem5_scons import Transform
+from gem5_scons import Transform, warning, error
 
 # This file defines how to build a particular configuration of gem5
 # based on variable settings in the 'env' build environment.
@@ -55,7 +66,7 @@ Export('env')
 
 build_env = [(opt, env[opt]) for opt in export_vars]
 
-from m5.util import code_formatter, compareVersions
+from m5.util import code_formatter, compareVersions, readCommand
 
 ########################################################################
 # Code for adding source files of various types
@@ -133,32 +144,34 @@ class SourceMeta(type):
         super(SourceMeta, cls).__init__(name, bases, dict)
         cls.all = SourceList()
 
+@six.add_metaclass(SourceMeta)
 class SourceFile(object):
     '''Base object that encapsulates the notion of a source file.
     This includes, the source node, target node, various manipulations
     of those.  A source file also specifies a set of tags which
     describing arbitrary properties of the source file.'''
-    __metaclass__ = SourceMeta
 
     static_objs = {}
     shared_objs = {}
 
-    def __init__(self, source, tags=None, add_tags=None):
+    def __init__(self, source, tags=None, add_tags=None, append=None):
         if tags is None:
             tags='gem5 lib'
-        if isinstance(tags, basestring):
+        if isinstance(tags, six.string_types):
             tags = set([tags])
         if not isinstance(tags, set):
             tags = set(tags)
         self.tags = tags
 
         if add_tags:
-            if isinstance(add_tags, basestring):
+            if isinstance(add_tags, six.string_types):
                 add_tags = set([add_tags])
             if not isinstance(add_tags, set):
                 add_tags = set(add_tags)
             self.tags |= add_tags
 
+        self.append = append
+
         tnode = source
         if not isinstance(source, SCons.Node.FS.File):
             tnode = File(source)
@@ -172,12 +185,18 @@ class SourceFile(object):
 
     def static(self, env):
         key = (self.tnode, env['OBJSUFFIX'])
+        if self.append:
+            env = env.Clone()
+            env.Append(**self.append)
         if not key in self.static_objs:
             self.static_objs[key] = env.StaticObject(self.tnode)
         return self.static_objs[key]
 
     def shared(self, env):
         key = (self.tnode, env['OBJSUFFIX'])
+        if self.append:
+            env = env.Clone()
+            env.Append(**self.append)
         if not key in self.shared_objs:
             self.shared_objs[key] = env.SharedObject(self.tnode)
         return self.shared_objs[key]
@@ -210,6 +229,81 @@ class SourceFile(object):
     def __eq__(self, other): return self.filename == other.filename
     def __ne__(self, other): return self.filename != other.filename
 
+def blobToCpp(data, symbol, cpp_code, hpp_code=None, namespace=None):
+    '''
+    Convert bytes data into C++ .cpp and .hh uint8_t byte array
+    code containing that binary data.
+
+    :param data: binary data to be converted to C++
+    :param symbol: name of the symbol
+    :param cpp_code: append the generated cpp_code to this object
+    :param hpp_code: append the generated hpp_code to this object
+                     If None, ignore it. Otherwise, also include it
+                     in the .cpp file.
+    :param namespace: namespace to put the symbol into. If None,
+                      don't put the symbols into any namespace.
+    '''
+    symbol_len_declaration = 'const std::size_t {}_len'.format(symbol)
+    symbol_declaration = 'const std::uint8_t {}[]'.format(symbol)
+    if hpp_code is not None:
+        cpp_code('''\
+#include "blobs/{}.hh"
+'''.format(symbol))
+        hpp_code('''\
+#include <cstddef>
+#include <cstdint>
+''')
+        if namespace is not None:
+            hpp_code('namespace {} {{'.format(namespace))
+        hpp_code('extern ' + symbol_len_declaration + ';')
+        hpp_code('extern ' + symbol_declaration + ';')
+        if namespace is not None:
+            hpp_code('}')
+    if namespace is not None:
+        cpp_code('namespace {} {{'.format(namespace))
+    if hpp_code is not None:
+        cpp_code(symbol_len_declaration + ' = {};'.format(len(data)))
+    cpp_code(symbol_declaration + ' = {')
+    cpp_code.indent()
+    step = 16
+    for i in six.moves.range(0, len(data), step):
+        x = array.array('B', data[i:i+step])
+        cpp_code(''.join('%d,' % d for d in x))
+    cpp_code.dedent()
+    cpp_code('};')
+    if namespace is not None:
+        cpp_code('}')
+
+def Blob(blob_path, symbol):
+    '''
+    Embed an arbitrary blob into the gem5 executable,
+    and make it accessible to C++ as a byte array.
+    '''
+    blob_path = os.path.abspath(blob_path)
+    blob_out_dir = os.path.join(env['BUILDDIR'], 'blobs')
+    path_noext = joinpath(blob_out_dir, symbol)
+    cpp_path = path_noext + '.cc'
+    hpp_path = path_noext + '.hh'
+    def embedBlob(target, source, env):
+        with open(str(source[0]), 'rb') as f:
+            data = f.read()
+        cpp_code = code_formatter()
+        hpp_code = code_formatter()
+        blobToCpp(data, symbol, cpp_code, hpp_code, namespace='Blobs')
+        cpp_path = str(target[0])
+        hpp_path = str(target[1])
+        cpp_dir = os.path.split(cpp_path)[0]
+        if not os.path.exists(cpp_dir):
+            os.makedirs(cpp_dir)
+        cpp_code.write(cpp_path)
+        hpp_code.write(hpp_path)
+    env.Command([cpp_path, hpp_path], blob_path,
+                MakeAction(embedBlob, Transform("EMBED BLOB")))
+    Source(cpp_path)
+
+def GdbXml(xml_id, symbol):
+    Blob(joinpath(gdb_xml_dir, xml_id), symbol)
+
 class Source(SourceFile):
     ungrouped_tag = 'No link group'
     source_groups = set()
@@ -230,9 +324,9 @@ class Source(SourceFile):
         self.tags.add(Source._current_group_tag)
 
     '''Add a c/c++ source file to the build'''
-    def __init__(self, source, tags=None, add_tags=None):
+    def __init__(self, source, tags=None, add_tags=None, append=None):
         '''specify the source file, and any tags'''
-        super(Source, self).__init__(source, tags, add_tags)
+        super(Source, self).__init__(source, tags, add_tags, append)
         self._add_link_group_tag()
 
 class PySource(SourceFile):
@@ -289,10 +383,38 @@ class SimObject(PySource):
         the m5.objects package)'''
         super(SimObject, self).__init__('m5.objects', source, tags, add_tags)
         if self.fixed:
-            raise AttributeError, "Too late to call SimObject now."
+            raise AttributeError("Too late to call SimObject now.")
 
         bisect.insort_right(SimObject.modnames, self.modname)
 
+
+# This regular expression is simplistic and assumes that the import takes up
+# the entire line, doesn't have the keyword "public", uses double quotes, has
+# no whitespace at the end before or after the ;, and is all on one line. This
+# should still cover most cases, and a completely accurate scanner would be
+# MUCH more complex.
+protoc_import_re = re.compile(r'^import\s+\"(.*\.proto)\"\;$', re.M)
+
+def protoc_scanner(node, env, path):
+    deps = []
+    for imp in protoc_import_re.findall(node.get_text_contents()):
+        deps.append(Dir(env['BUILDDIR']).File(imp))
+    return deps
+
+env.Append(SCANNERS=Scanner(function=protoc_scanner, skeys=['.proto']))
+
+def protoc_emitter(target, source, env):
+    root, ext = os.path.splitext(source[0].get_abspath())
+    return [root + '.pb.cc', root + '.pb.h'], source
+
+env.Append(BUILDERS={'ProtoBufCC' : Builder(
+            action=MakeAction('${PROTOC} --cpp_out ${BUILDDIR} '
+                              '--proto_path ${BUILDDIR} '
+                              '${SOURCE.get_abspath()}',
+                              Transform("PROTOC")),
+            emitter=protoc_emitter
+        )})
+
 class ProtoBuf(SourceFile):
     '''Add a Protocol Buffer to build'''
 
@@ -300,51 +422,199 @@ class ProtoBuf(SourceFile):
         '''Specify the source file, and any tags'''
         super(ProtoBuf, self).__init__(source, tags, add_tags)
 
+        if not env['HAVE_PROTOC'] or not env['HAVE_PROTOBUF']:
+            error('Got protobuf to build, but lacks support!')
+
         # Get the file name and the extension
         modname,ext = self.extname
         assert ext == 'proto'
 
-        # Currently, we stick to generating the C++ headers, so we
-        # only need to track the source and header.
-        self.cc_file = File(modname + '.pb.cc')
-        self.hh_file = File(modname + '.pb.h')
+        self.cc_file, self.hh_file = env.ProtoBufCC(source=source)
 
-class UnitTest(object):
-    '''Create a UnitTest'''
+        # Add the C++ source file
+        Source(self.cc_file, tags=self.tags,
+                append={'CXXFLAGS': '-Wno-array-bounds'})
+
+
+
+env['PROTOC_GRPC'] = distutils.spawn.find_executable('grpc_cpp_plugin')
+if env['PROTOC_GRPC']:
+    env.Append(LIBS=['grpc++'])
+
+def protoc_grpc_emitter(target, source, env):
+    root, ext = os.path.splitext(source[0].get_abspath())
+    return [root + '.grpc.pb.cc', root + '.grpc.pb.h'], source
 
+env.Append(BUILDERS={'GrpcProtoBufCC' : Builder(
+            action=MakeAction('${PROTOC} --grpc_out ${BUILDDIR} '
+                              '--plugin=protoc-gen-grpc=${PROTOC_GRPC} '
+                              '--proto_path ${BUILDDIR} '
+                              '${SOURCE.get_abspath()}',
+                              Transform("PROTOC")),
+            emitter=protoc_grpc_emitter
+        )})
+
+class GrpcProtoBuf(SourceFile):
+    '''Add a GRPC protocol buffer to the build'''
+
+    def __init__(self, source, tags=None, add_tags=None):
+        '''Specify the source file, and any tags'''
+
+        super(GrpcProtoBuf, self).__init__(source, tags, add_tags)
+
+        if not env['PROTOC_GRPC']:
+            error('No grpc_cpp_plugin found')
+
+        self.cc_file, self.hh_file = env.GrpcProtoBufCC(source=source)
+
+        # We still need to build the normal protobuf code too.
+        self.protobuf = ProtoBuf(source, tags=self.tags)
+
+        # Add the C++ source file.
+        Source(self.cc_file, tags=self.tags,
+                append={'CXXFLAGS': '-Wno-array-bounds'})
+
+
+exectuable_classes = []
+class ExecutableMeta(type):
+    '''Meta class for Executables.'''
     all = []
-    def __init__(self, target, *sources, **kwargs):
-        '''Specify the target name and any sources.  Sources that are
-        not SourceFiles are evalued with Source().  All files are
-        tagged with the name of the UnitTest target.'''
+
+    def __init__(cls, name, bases, d):
+        if not d.pop('abstract', False):
+            ExecutableMeta.all.append(cls)
+        super(ExecutableMeta, cls).__init__(name, bases, d)
+
+        cls.all = []
+
+@six.add_metaclass(ExecutableMeta)
+class Executable(object):
+    '''Base class for creating an executable from sources.'''
+
+    abstract = True
+
+    def __init__(self, target, *srcs_and_filts):
+        '''Specify the target name and any sources. Sources that are
+        not SourceFiles are evalued with Source().'''
+        super(Executable, self).__init__()
+        self.all.append(self)
+        self.target = target
+
+        isFilter = lambda arg: isinstance(arg, SourceFilter)
+        self.filters = filter(isFilter, srcs_and_filts)
+        sources = filter(lambda a: not isFilter(a), srcs_and_filts)
 
         srcs = SourceList()
         for src in sources:
             if not isinstance(src, SourceFile):
-                src = Source(src, tags=str(target))
+                src = Source(src, tags=[])
             srcs.append(src)
 
         self.sources = srcs
-        self.target = target
+        self.dir = Dir('.')
+
+    def path(self, env):
+        return self.dir.File(self.target + '.' + env['EXE_SUFFIX'])
+
+    def srcs_to_objs(self, env, sources):
+        return list([ s.static(env) for s in sources ])
+
+    @classmethod
+    def declare_all(cls, env):
+        return list([ instance.declare(env) for instance in cls.all ])
+
+    def declare(self, env, objs=None):
+        if objs is None:
+            objs = self.srcs_to_objs(env, self.sources)
+
+        env = env.Clone()
+        env['BIN_RPATH_PREFIX'] = os.path.relpath(
+                env['BUILDDIR'], self.path(env).dir.abspath)
+
+        if env['STRIP_EXES']:
+            stripped = self.path(env)
+            unstripped = env.File(str(stripped) + '.unstripped')
+            if sys.platform == 'sunos5':
+                cmd = 'cp $SOURCE $TARGET; strip $TARGET'
+            else:
+                cmd = 'strip $SOURCE -o $TARGET'
+            env.Program(unstripped, objs)
+            return env.Command(stripped, unstripped,
+                               MakeAction(cmd, Transform("STRIP")))
+        else:
+            return env.Program(self.path(env), objs)
+
+class UnitTest(Executable):
+    '''Create a UnitTest'''
+    def __init__(self, target, *srcs_and_filts, **kwargs):
+        super(UnitTest, self).__init__(target, *srcs_and_filts)
+
         self.main = kwargs.get('main', False)
-        self.all.append(self)
 
-class GTest(UnitTest):
+    def declare(self, env):
+        sources = list(self.sources)
+        for f in self.filters:
+            sources += Source.all.apply_filter(f)
+        objs = self.srcs_to_objs(env, sources) + env['STATIC_OBJS']
+        if self.main:
+            objs += env['MAIN_OBJS']
+        return super(UnitTest, self).declare(env, objs)
+
+class GTest(Executable):
     '''Create a unit test based on the google test framework.'''
     all = []
-    def __init__(self, *args, **kwargs):
-        isFilter = lambda arg: isinstance(arg, SourceFilter)
-        self.filters = filter(isFilter, args)
-        args = filter(lambda a: not isFilter(a), args)
-        super(GTest, self).__init__(*args, **kwargs)
-        self.dir = Dir('.')
+    def __init__(self, *srcs_and_filts, **kwargs):
+        super(GTest, self).__init__(*srcs_and_filts)
+
         self.skip_lib = kwargs.pop('skip_lib', False)
 
+    @classmethod
+    def declare_all(cls, env):
+        env = env.Clone()
+        env.Append(LIBS=env['GTEST_LIBS'])
+        env.Append(CPPFLAGS=env['GTEST_CPPFLAGS'])
+        env['GTEST_LIB_SOURCES'] = Source.all.with_tag('gtest lib')
+        env['GTEST_OUT_DIR'] = \
+            Dir(env['BUILDDIR']).Dir('unittests.' + env['EXE_SUFFIX'])
+        return super(GTest, cls).declare_all(env)
+
+    def declare(self, env):
+        sources = list(self.sources)
+        if not self.skip_lib:
+            sources += env['GTEST_LIB_SOURCES']
+        for f in self.filters:
+            sources += Source.all.apply_filter(f)
+        objs = self.srcs_to_objs(env, sources)
+
+        binary = super(GTest, self).declare(env, objs)
+
+        out_dir = env['GTEST_OUT_DIR']
+        xml_file = out_dir.Dir(str(self.dir)).File(self.target + '.xml')
+        AlwaysBuild(env.Command(xml_file, binary,
+            "${SOURCES[0]} --gtest_output=xml:${TARGETS[0]}"))
+
+        return binary
+
+class Gem5(Executable):
+    '''Create a gem5 executable.'''
+
+    def __init__(self, target):
+        super(Gem5, self).__init__(target)
+
+    def declare(self, env):
+        objs = env['MAIN_OBJS'] + env['STATIC_OBJS']
+        return super(Gem5, self).declare(env, objs)
+
+
 # Children should have access
+Export('Blob')
+Export('GdbXml')
 Export('Source')
 Export('PySource')
 Export('SimObject')
 Export('ProtoBuf')
+Export('GrpcProtoBuf')
+Export('Executable')
 Export('UnitTest')
 Export('GTest')
 
@@ -355,12 +625,12 @@ Export('GTest')
 debug_flags = {}
 def DebugFlag(name, desc=None):
     if name in debug_flags:
-        raise AttributeError, "Flag %s already specified" % name
+        raise AttributeError("Flag {} already specified".format(name))
     debug_flags[name] = (name, (), desc)
 
 def CompoundFlag(name, flags, desc=None):
     if name in debug_flags:
-        raise AttributeError, "Flag %s already specified" % name
+        raise AttributeError("Flag {} already specified".format(name))
 
     compound = tuple(flags)
     debug_flags[name] = (name, compound, desc)
@@ -417,16 +687,17 @@ for extra_dir in extras_dir_list:
 
         if 'SConscript' in files:
             build_dir = joinpath(env['BUILDDIR'], root[prefix_len:])
+            Source.set_group(build_dir)
             SConscript(joinpath(root, 'SConscript'), variant_dir=build_dir)
 
 for opt in export_vars:
     env.ConfigFile(opt)
 
 def makeTheISA(source, target, env):
-    isas = [ src.get_contents() for src in source ]
+    isas = [ src.get_contents().decode('utf-8') for src in source ]
     target_isa = env['TARGET_ISA']
     def define(isa):
-        return isa.upper() + '_ISA'
+        return str(isa.upper()) + '_ISA'
 
     def namespace(isa):
         return isa[0].upper() + isa[1:].lower() + 'ISA'
@@ -447,11 +718,8 @@ def makeTheISA(source, target, env):
     # create an enum for any run-time determination of the ISA, we
     # reuse the same name as the namespaces
     code('enum class Arch {')
-    for i,isa in enumerate(isas):
-        if i + 1 == len(isas):
-            code('  $0 = $1', namespace(isa), define(isa))
-        else:
-            code('  $0 = $1,', namespace(isa), define(isa))
+    for isa in isas:
+        code('  $0 = $1,', namespace(isa), define(isa))
     code('};')
 
     code('''
@@ -464,14 +732,14 @@ def makeTheISA(source, target, env):
 
     code.write(str(target[0]))
 
-env.Command('config/the_isa.hh', map(Value, all_isa_list),
+env.Command('config/the_isa.hh', list(map(Value, all_isa_list)),
             MakeAction(makeTheISA, Transform("CFG ISA", 0)))
 
 def makeTheGPUISA(source, target, env):
-    isas = [ src.get_contents() for src in source ]
+    isas = [ src.get_contents().decode('utf-8') for src in source ]
     target_gpu_isa = env['TARGET_GPU_ISA']
     def define(isa):
-        return isa.upper() + '_ISA'
+        return str(isa.upper()) + '_ISA'
 
     def namespace(isa):
         return isa[0].upper() + isa[1:].lower() + 'ISA'
@@ -492,11 +760,8 @@ def makeTheGPUISA(source, target, env):
     # create an enum for any run-time determination of the ISA, we
     # reuse the same name as the namespaces
     code('enum class GPUArch {')
-    for i,isa in enumerate(isas):
-        if i + 1 == len(isas):
-            code('  $0 = $1', namespace(isa), define(isa))
-        else:
-            code('  $0 = $1,', namespace(isa), define(isa))
+    for isa in isas:
+        code('  $0 = $1,', namespace(isa), define(isa))
     code('};')
 
     code('''
@@ -509,7 +774,7 @@ def makeTheGPUISA(source, target, env):
 
     code.write(str(target[0]))
 
-env.Command('config/the_gpu_isa.hh', map(Value, all_gpu_isa_list),
+env.Command('config/the_gpu_isa.hh', list(map(Value, all_gpu_isa_list)),
             MakeAction(makeTheGPUISA, Transform("CFG ISA", 0)))
 
 ########################################################################
@@ -526,9 +791,6 @@ class DictImporter(object):
         self.modules = modules
         self.installed = set()
 
-    def __del__(self):
-        self.unload()
-
     def unload(self):
         import sys
         for module in self.installed:
@@ -562,7 +824,7 @@ class DictImporter(object):
             return mod
 
         if fullname == 'm5.defines':
-            mod.__dict__['buildEnv'] = m5.util.SmartDict(build_env)
+            mod.__dict__['buildEnv'] = dict(build_env)
             return mod
 
         source = self.modules[fullname]
@@ -570,7 +832,8 @@ class DictImporter(object):
             mod.__path__ = source.modpath
         mod.__file__ = source.abspath
 
-        exec file(source.abspath, 'r') in mod.__dict__
+        compiled = compile(open(source.abspath).read(), source.abspath, 'exec')
+        exec(compiled, mod.__dict__)
 
         return mod
 
@@ -600,7 +863,7 @@ sys.meta_path.remove(importer)
 sim_objects = m5.SimObject.allClasses
 all_enums = m5.params.allEnums
 
-for name,obj in sorted(sim_objects.iteritems()):
+for name,obj in sorted(sim_objects.items()):
     for param in obj._params.local.values():
         # load the ptype attribute now because it depends on the
         # current version of SimObject.allClasses, but when scons
@@ -624,18 +887,19 @@ depends.sort(key = lambda x: x.name)
 # Generate Python file containing a dict specifying the current
 # buildEnv flags.
 def makeDefinesPyFile(target, source, env):
-    build_env = source[0].get_contents()
+    build_env = source[0].get_contents().decode('utf-8')
 
     code = code_formatter()
     code("""
 import _m5.core
 import m5.util
 
-buildEnv = m5.util.SmartDict($build_env)
+buildEnv = dict($build_env)
 
 compileDate = _m5.core.compileDate
+gem5Version = _m5.core.gem5Version
 _globals = globals()
-for key,val in _m5.core.__dict__.iteritems():
+for key,val in _m5.core.__dict__.items():
     if key.startswith('flag_'):
         flag = key[5:]
         _globals[flag] = val
@@ -653,7 +917,8 @@ PySource('m5', 'python/m5/defines.py')
 def makeInfoPyFile(target, source, env):
     code = code_formatter()
     for src in source:
-        data = ''.join(file(src.srcnode().abspath, 'r').xreadlines())
+        with open(src.srcnode().abspath, 'r') as f:
+            data = ''.join(f)
         code('$src = ${{repr(data)}}')
     code.write(str(target[0]))
 
@@ -682,7 +947,7 @@ def createSimObjectCxxConfig(is_header):
     def body(target, source, env):
         assert len(target) == 1 and len(source) == 1
 
-        name = str(source[0].get_contents())
+        name = source[0].get_contents().decode('utf-8')
         obj = sim_objects[name]
 
         code = code_formatter()
@@ -723,10 +988,18 @@ def createSimObjectPyBindWrapper(target, source, env):
 
 # Generate all of the SimObject param C++ struct header files
 params_hh_files = []
-for name,simobj in sorted(sim_objects.iteritems()):
+for name,simobj in sorted(sim_objects.items()):
+    # If this simobject's source changes, we need to regenerate the header.
     py_source = PySource.modules[simobj.__module__]
     extra_deps = [ py_source.tnode ]
 
+    # Get the params for just this SimObject, excluding base classes.
+    params = simobj._params.local.values()
+    # Extract the parameters' c++ types.
+    types = sorted(map(lambda p: p.ptype.cxx_type, params))
+    # If any of these types have changed, we need to regenerate the header.
+    extra_deps.append(Value(types))
+
     hh_file = File('params/%s.hh' % name)
     params_hh_files.append(hh_file)
     env.Command(hh_file, Value(name),
@@ -735,7 +1008,7 @@ for name,simobj in sorted(sim_objects.iteritems()):
 
 # C++ parameter description files
 if GetOption('with_cxx_config'):
-    for name,simobj in sorted(sim_objects.iteritems()):
+    for name,simobj in sorted(sim_objects.items()):
         py_source = PySource.modules[simobj.__module__]
         extra_deps = [ py_source.tnode ]
 
@@ -760,14 +1033,14 @@ if GetOption('with_cxx_config'):
 
         code = code_formatter()
 
-        for name,simobj in sorted(sim_objects.iteritems()):
+        for name,simobj in sorted(sim_objects.items()):
             if not hasattr(simobj, 'abstract') or not simobj.abstract:
                 code('#include "cxx_config/${name}.hh"')
         code()
         code('void cxxConfigInit()')
         code('{')
         code.indent()
-        for name,simobj in sorted(sim_objects.iteritems()):
+        for name,simobj in sorted(sim_objects.items()):
             not_abstract = not hasattr(simobj, 'abstract') or \
                 not simobj.abstract
             if not_abstract and 'type' in simobj.__dict__:
@@ -782,14 +1055,14 @@ if GetOption('with_cxx_config'):
     env.Command(cxx_config_init_cc_file, Value(name),
         MakeAction(createCxxConfigInitCC, Transform("CXXCINIT")))
     cxx_param_hh_files = ["cxx_config/%s.hh" % simobj
-        for name,simobj in sorted(sim_objects.iteritems())
+        for name,simobj in sorted(sim_objects.items())
         if not hasattr(simobj, 'abstract') or not simobj.abstract]
     Depends(cxx_config_init_cc_file, cxx_param_hh_files +
             [File('sim/cxx_config.hh')])
     Source(cxx_config_init_cc_file)
 
 # Generate all enum header files
-for name,enum in sorted(all_enums.iteritems()):
+for name,enum in sorted(all_enums.items()):
     py_source = PySource.modules[enum.__module__]
     extra_deps = [ py_source.tnode ]
 
@@ -806,7 +1079,7 @@ for name,enum in sorted(all_enums.iteritems()):
 
 # Generate SimObject Python bindings wrapper files
 if env['USE_PYTHON']:
-    for name,simobj in sorted(sim_objects.iteritems()):
+    for name,simobj in sorted(sim_objects.items()):
         py_source = PySource.modules[simobj.__module__]
         extra_deps = [ py_source.tnode ]
         cc_file = File('python/_m5/param_%s.cc' % name)
@@ -816,24 +1089,6 @@ if env['USE_PYTHON']:
         env.Depends(cc_file, depends + extra_deps)
         Source(cc_file)
 
-# Build all protocol buffers if we have got protoc and protobuf available
-if env['HAVE_PROTOBUF']:
-    for proto in ProtoBuf.all:
-        # Use both the source and header as the target, and the .proto
-        # file as the source. When executing the protoc compiler, also
-        # specify the proto_path to avoid having the generated files
-        # include the path.
-        env.Command([proto.cc_file, proto.hh_file], proto.tnode,
-                    MakeAction('$PROTOC --cpp_out ${TARGET.dir} '
-                               '--proto_path ${SOURCE.dir} $SOURCE',
-                               Transform("PROTOC")))
-
-        # Add the C++ source file
-        Source(proto.cc_file, tags=proto.tags)
-elif ProtoBuf.all:
-    print 'Got protobuf to build, but lacks support!'
-    Exit(1)
-
 #
 # Handle debug flags
 #
@@ -858,22 +1113,19 @@ namespace Debug {
 
 ''')
 
-    for name, flag in sorted(source[0].read().iteritems()):
+    for name, flag in sorted(source[0].read().items()):
         n, compound, desc = flag
         assert n == name
 
         if not compound:
             code('SimpleFlag $name("$name", "$desc");')
         else:
-            comp_code('CompoundFlag $name("$name", "$desc",')
+            comp_code('CompoundFlag $name("$name", "$desc", {')
             comp_code.indent()
-            last = len(compound) - 1
-            for i,flag in enumerate(compound):
-                if i != last:
-                    comp_code('&$flag,')
-                else:
-                    comp_code('&$flag);')
+            for flag in compound:
+                comp_code('&$flag,')
             comp_code.dedent()
+            comp_code('});')
 
     code.append(comp_code)
     code()
@@ -920,7 +1172,7 @@ namespace Debug {
 
     code.write(str(target[0]))
 
-for name,flag in sorted(debug_flags.iteritems()):
+for name,flag in sorted(debug_flags.items()):
     n, compound, desc = flag
     assert n == name
 
@@ -939,6 +1191,11 @@ env.Command('sim/tags.cc', None,
                        Transform("VER TAGS")))
 env.AlwaysBuild(tags)
 
+# Build a small helper that marshals the Python code using the same
+# version of Python as gem5. This is in an unorthodox location to
+# avoid building it for every variant.
+py_marshal = marshal_env.Program('marshal', 'python/marshal.cc')[0]
+
 # Embed python files.  All .py files that have been indicated by a
 # PySource() call in a SConscript need to be embedded into the M5
 # library.  To do that, we compile the file to byte code, marshal the
@@ -950,17 +1207,23 @@ def embedPyFile(target, source, env):
             return "0"
         return '"%s"' % string
 
-    '''Action function to compile a .py into a code object, marshal
-    it, compress it, and stick it into an asm file so the code appears
-    as just bytes with a label in the data section'''
+    '''Action function to compile a .py into a code object, marshal it,
+    compress it, and stick it into an asm file so the code appears as
+    just bytes with a label in the data section. The action takes two
+    sources:
 
-    src = file(str(source[0]), 'r').read()
+    source[0]: Binary used to marshal Python sources
+    source[1]: Python script to marshal
+    '''
+
+    import subprocess
+
+    marshalled = subprocess.check_output(
+            [source[0].abspath, str(source[1])], env=env['ENV'])
 
-    pysource = PySource.tnodes[source[0]]
-    compiled = compile(src, pysource.abspath, 'exec')
-    marshalled = marshal.dumps(compiled)
     compressed = zlib.compress(marshalled)
     data = compressed
+    pysource = PySource.tnodes[source[1]]
     sym = pysource.symname
 
     code = code_formatter()
@@ -969,16 +1232,10 @@ def embedPyFile(target, source, env):
 
 namespace {
 
-const uint8_t data_${sym}[] = {
 ''')
-    code.indent()
-    step = 16
-    for i in xrange(0, len(data), step):
-        x = array.array('B', data[i:i+step])
-        code(''.join('%d,' % d for d in x))
-    code.dedent()
+    blobToCpp(data, 'data_' + sym, code)
+    code('''\
 
-    code('''};
 
 EmbeddedPython embedded_${sym}(
     ${{c_str(pysource.arcname)}},
@@ -993,8 +1250,8 @@ EmbeddedPython embedded_${sym}(
     code.write(str(target[0]))
 
 for source in PySource.all:
-    env.Command(source.cpp, source.tnode,
-                MakeAction(embedPyFile, Transform("EMBED PY")))
+    marshal_env.Command(source.cpp, [ py_marshal, source.tnode ],
+                        MakeAction(embedPyFile, Transform("EMBED PY")))
     Source(source.cpp, tags=source.tags, add_tags='python')
 
 ########################################################################
@@ -1006,15 +1263,16 @@ for source in PySource.all:
 # List of constructed environments to pass back to SConstruct
 date_source = Source('base/date.cc', tags=[])
 
+gem5_binary = Gem5('gem5')
+
 # Function to create a new build environment as clone of current
 # environment 'env' with modified object suffix and optional stripped
 # binary.  Additional keyword arguments are appended to corresponding
 # build environment vars.
-def makeEnv(env, label, objsfx, strip=False, disable_partial=False, **kwargs):
+def makeEnv(env, label, objsfx, strip=False, **kwargs):
     # SCons doesn't know to append a library suffix when there is a '.' in the
     # name.  Use '_' instead.
     libname = 'gem5_' + label
-    exename = 'gem5.' + label
     secondary_exename = 'm5.' + label
 
     new_env = env.Clone(OBJSUFFIX=objsfx, SHOBJSUFFIX=objsfx + 's')
@@ -1043,6 +1301,19 @@ def makeEnv(env, label, objsfx, strip=False, disable_partial=False, **kwargs):
         group_static = [ s.static(new_env) for s in srcs ]
         group_shared = [ s.shared(new_env) for s in srcs ]
 
+        # Disable partial linking if mixing it with LTO is broken and LTO
+        # is enabled.
+        #
+        # Also, up until Apple LLVM version 10.0.0 (clang-1000.11.45.5),
+        # partial linked objects do not expose symbols that are marked with
+        # the hidden visibility and consequently building gem5 on Mac OS
+        # fails. As a workaround, we disable partial linking, however, we
+        # may want to revisit in the future.
+        broken_inc_lto = env.get('BROKEN_INCREMENTAL_LTO', False)
+        forced_lto = GetOption('force_lto')
+        darwin = (env['PLATFORM'] == 'darwin')
+        disable_partial = (broken_inc_lto and forced_lto) or darwin
+
         # If partial linking is disabled, add these sources to the build
         # directly, and short circuit this loop.
         if disable_partial:
@@ -1070,64 +1341,33 @@ def makeEnv(env, label, objsfx, strip=False, disable_partial=False, **kwargs):
     new_env.Depends(shared_date, shared_objs)
     shared_objs.extend(shared_date)
 
+    main_objs = [ s.static(new_env) for s in Source.all.with_tag('main') ]
+
     # First make a library of everything but main() so other programs can
     # link against m5.
     static_lib = new_env.StaticLibrary(libname, static_objs)
     shared_lib = new_env.SharedLibrary(libname, shared_objs)
 
-    # Now link a stub with main() and the static library.
-    main_objs = [ s.static(new_env) for s in Source.all.with_tag('main') ]
+    # Keep track of the object files generated so far so Executables can
+    # include them.
+    new_env['STATIC_OBJS'] = static_objs
+    new_env['SHARED_OBJS'] = shared_objs
+    new_env['MAIN_OBJS'] = main_objs
 
-    for test in UnitTest.all:
-        test_sources = Source.all.with_tag(str(test.target))
-        test_objs = [ s.static(new_env) for s in test_sources ]
-        if test.main:
-            test_objs += main_objs
-        path = 'unittest/%s.%s' % (test.target, label)
-        new_env.Program(path, test_objs + static_objs)
-
-    gtest_env = new_env.Clone()
-    gtest_env.Append(LIBS=gtest_env['GTEST_LIBS'])
-    gtest_env.Append(CPPFLAGS=gtest_env['GTEST_CPPFLAGS'])
-    gtestlib_sources = Source.all.with_tag('gtest lib')
-    gtest_out_dir = Dir(new_env['BUILDDIR']).Dir('unittests.%s' % label)
-    for test in GTest.all:
-        test_sources = list(test.sources)
-        if not test.skip_lib:
-            test_sources += gtestlib_sources
-        for f in test.filters:
-            test_sources += Source.all.apply_filter(f)
-        test_objs = [ s.static(gtest_env) for s in test_sources ]
-        test_binary = gtest_env.Program(
-            test.dir.File('%s.%s' % (test.target, label)), test_objs)
-
-        AlwaysBuild(gtest_env.Command(
-            gtest_out_dir.File("%s/%s.xml" % (test.dir, test.target)),
-            test_binary, "${SOURCES[0]} --gtest_output=xml:${TARGETS[0]}"))
-
-    progname = exename
-    if strip:
-        progname += '.unstripped'
-
-    targets = new_env.Program(progname, main_objs + static_objs)
-
-    if strip:
-        if sys.platform == 'sunos5':
-            cmd = 'cp $SOURCE $TARGET; strip $TARGET'
-        else:
-            cmd = 'strip $SOURCE -o $TARGET'
-        targets = new_env.Command(exename, progname,
-                    MakeAction(cmd, Transform("STRIP")))
+    new_env['STATIC_LIB'] = static_lib
+    new_env['SHARED_LIB'] = shared_lib
 
-    new_env.Command(secondary_exename, exename,
-            MakeAction('ln $SOURCE $TARGET', Transform("HARDLINK")))
+    # Record some settings for building Executables.
+    new_env['EXE_SUFFIX'] = label
+    new_env['STRIP_EXES'] = strip
 
-    new_env.M5Binary = targets[0]
+    for cls in ExecutableMeta.all:
+        cls.declare_all(new_env)
 
-    # Set up regression tests.
-    SConscript(os.path.join(env.root.abspath, 'tests', 'SConscript'),
-               variant_dir=Dir('tests').Dir(new_env.Label),
-               exports={ 'env' : new_env }, duplicate=False)
+    new_env.M5Binary = File(gem5_binary.path(new_env))
+
+    new_env.Command(secondary_exename, new_env.M5Binary,
+            MakeAction('ln $SOURCE $TARGET', Transform("HARDLINK")))
 
 # Start out with the compiler flags common to all compilers,
 # i.e. they all use -g for opt and -g -pg for prof
@@ -1166,8 +1406,7 @@ elif env['CLANG']:
     for target in ['opt', 'fast', 'prof', 'perf']:
         ccflags[target] += ['-O3']
 else:
-    print 'Unknown compiler, please fix compiler options'
-    Exit(1)
+    error('Unknown compiler, please fix compiler options')
 
 
 # To speed things up, we only instantiate the build environments we
@@ -1182,11 +1421,8 @@ def identifyTarget(t):
     ext = t.split('.')[-1]
     if ext in target_types:
         return ext
-    if obj2target.has_key(ext):
+    if ext in obj2target:
         return obj2target[ext]
-    match = re.search(r'/tests/([^/]+)/', t)
-    if match and match.group(1) in target_types:
-        return match.group(1)
     return 'all'
 
 needed_envs = [identifyTarget(target) for target in BUILD_TARGETS]
@@ -1209,14 +1445,10 @@ if 'opt' in needed_envs:
 
 # "Fast" binary
 if 'fast' in needed_envs:
-    disable_partial = \
-            env.get('BROKEN_INCREMENTAL_LTO', False) and \
-            GetOption('force_lto')
     makeEnv(env, 'fast', '.fo', strip = True,
             CCFLAGS = Split(ccflags['fast']),
             CPPDEFINES = ['NDEBUG', 'TRACING_ON=0'],
-            LINKFLAGS = Split(ldflags['fast']),
-            disable_partial=disable_partial)
+            LINKFLAGS = Split(ldflags['fast']))
 
 # Profiled binary using gprof
 if 'prof' in needed_envs: