scons: Bump minimum gcc version to 4.8
[gem5.git] / src / SConscript
index 52de673dcdf54d957100a60ef4b2178202350cbf..bb6f26fc1221820d6fd36e3ac6a6e3e6315a5dce 100755 (executable)
@@ -41,7 +41,7 @@ from os.path import basename, dirname, exists, isdir, isfile, join as joinpath
 
 import SCons
 
-# This file defines how to build a particular configuration of M5
+# This file defines how to build a particular configuration of gem5
 # based on variable settings in the 'env' build environment.
 
 Import('*')
@@ -51,7 +51,7 @@ Export('env')
 
 build_env = [(opt, env[opt]) for opt in export_vars]
 
-from m5.util import code_formatter
+from m5.util import code_formatter, compareVersions
 
 ########################################################################
 # Code for adding source files of various types
@@ -61,8 +61,10 @@ from m5.util import code_formatter
 # get specifies a set of filters, only files that match those filters
 # will be accepted (unspecified filters on files are assumed to be
 # false).  Current filters are:
-#     main -- specifies the m5 main() function
-#     skip_lib -- do not put this file into the m5 library
+#     main -- specifies the gem5 main() function
+#     skip_lib -- do not put this file into the gem5 library
+#     skip_no_python -- do not put this file into a no_python library
+#       as it embeds compiled Python
 #     <unittest> -- unit tests use filters based on the unit test name
 #
 # A parent can now be specified for a source file and default filter
@@ -76,7 +78,7 @@ class SourceMeta(type):
     def __init__(cls, name, bases, dict):
         super(SourceMeta, cls).__init__(name, bases, dict)
         cls.all = []
-        
+
     def get(cls, **guards):
         '''Find all files that match the specified guards.  If a source
         file does not specify a flag, the default is False'''
@@ -148,7 +150,15 @@ class SourceFile(object):
     def __ge__(self, other): return self.filename >= other.filename
     def __eq__(self, other): return self.filename == other.filename
     def __ne__(self, other): return self.filename != other.filename
-        
+
+    @staticmethod
+    def done():
+        def disabled(cls, name, *ignored):
+            raise RuntimeError("Additional SourceFile '%s'" % name,\
+                  "declared, but targets deps are already fixed.")
+        SourceFile.__init__ = disabled
+
+
 class Source(SourceFile):
     '''Add a c/c++ source file to the build'''
     def __init__(self, source, Werror=True, swig=False, **guards):
@@ -164,7 +174,7 @@ class PySource(SourceFile):
     modules = {}
     tnodes = {}
     symnames = {}
-    
+
     def __init__(self, package, source, **guards):
         '''specify the python package, the source file, and any guards'''
         super(PySource, self).__init__(source, **guards)
@@ -221,7 +231,7 @@ class SwigSource(SourceFile):
 
     def __init__(self, package, source, **guards):
         '''Specify the python package, the source file, and any guards'''
-        super(SwigSource, self).__init__(source, **guards)
+        super(SwigSource, self).__init__(source, skip_no_python=True, **guards)
 
         modname,ext = self.extname
         assert ext == 'i'
@@ -230,24 +240,53 @@ class SwigSource(SourceFile):
         cc_file = joinpath(self.dirname, modname + '_wrap.cc')
         py_file = joinpath(self.dirname, modname + '.py')
 
-        self.cc_source = Source(cc_file, swig=True, parent=self)
-        self.py_source = PySource(package, py_file, parent=self)
+        self.cc_source = Source(cc_file, swig=True, parent=self, **guards)
+        self.py_source = PySource(package, py_file, parent=self, **guards)
 
-unit_tests = []
-def UnitTest(target, sources):
-    '''Create a unit test, specify the target name and a source or
-    list of sources'''
-    if not isinstance(sources, (list, tuple)):
-        sources = [ sources ]
+class ProtoBuf(SourceFile):
+    '''Add a Protocol Buffer to build'''
 
-    sources = [ Source(src, skip_lib=True) for src in sources ]
-    unit_tests.append((target, sources))
+    def __init__(self, source, **guards):
+        '''Specify the source file, and any guards'''
+        super(ProtoBuf, self).__init__(source, **guards)
+
+        # 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')
+
+class UnitTest(object):
+    '''Create a UnitTest'''
+
+    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
+        guarded with a guard of the same name as the UnitTest
+        target.'''
+
+        srcs = []
+        for src in sources:
+            if not isinstance(src, SourceFile):
+                src = Source(src, skip_lib=True)
+            src.guards[target] = True
+            srcs.append(src)
+
+        self.sources = srcs
+        self.target = target
+        self.main = kwargs.get('main', False)
+        UnitTest.all.append(self)
 
 # Children should have access
 Export('Source')
 Export('PySource')
 Export('SimObject')
 Export('SwigSource')
+Export('ProtoBuf')
 Export('UnitTest')
 
 ########################################################################
@@ -259,7 +298,6 @@ def DebugFlag(name, desc=None):
     if name in debug_flags:
         raise AttributeError, "Flag %s already specified" % name
     debug_flags[name] = (name, (), desc)
-TraceFlag = DebugFlag
 
 def CompoundFlag(name, flags, desc=None):
     if name in debug_flags:
@@ -269,7 +307,6 @@ def CompoundFlag(name, flags, desc=None):
     debug_flags[name] = (name, compound, desc)
 
 Export('DebugFlag')
-Export('TraceFlag')
 Export('CompoundFlag')
 
 ########################################################################
@@ -287,7 +324,7 @@ for extra_dir in extras_dir_list:
     env.Append(CPPPATH=Dir(extra_dir))
 
 # Workaround for bug in SCons version > 0.97d20071212
-# Scons bug id: 2006 M5 Bug id: 308 
+# Scons bug id: 2006 gem5 Bug id: 308
 for root, dirs, files in os.walk(base_dir, topdown=True):
     Dir(root[len(base_dir) + 1:])
 
@@ -308,7 +345,16 @@ for root, dirs, files in os.walk(base_dir, topdown=True):
 
 for extra_dir in extras_dir_list:
     prefix_len = len(dirname(extra_dir)) + 1
+
+    # Also add the corresponding build directory to pick up generated
+    # include files.
+    env.Append(CPPPATH=Dir(joinpath(env['BUILDDIR'], extra_dir[prefix_len:])))
+
     for root, dirs, files in os.walk(extra_dir, topdown=True):
+        # if build lives in the extras directory, don't walk down it
+        if 'build' in dirs:
+            dirs.remove('build')
+
         if 'SConscript' in files:
             build_dir = joinpath(env['BUILDDIR'], root[prefix_len:])
             SConscript(joinpath(root, 'SConscript'), variant_dir=build_dir)
@@ -321,9 +367,9 @@ def makeTheISA(source, target, env):
     target_isa = env['TARGET_ISA']
     def define(isa):
         return isa.upper() + '_ISA'
-    
+
     def namespace(isa):
-        return isa[0].upper() + isa[1:].lower() + 'ISA' 
+        return isa[0].upper() + isa[1:].lower() + 'ISA'
 
 
     code = code_formatter()
@@ -333,13 +379,26 @@ def makeTheISA(source, target, env):
 
 ''')
 
+    # create defines for the preprocessing and compile-time determination
     for i,isa in enumerate(isas):
         code('#define $0 $1', define(isa), i + 1)
+    code()
+
+    # 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))
+    code('};')
 
     code('''
 
 #define THE_ISA ${{define(target_isa)}}
 #define TheISA ${{namespace(target_isa)}}
+#define THE_ISA_STR "${{target_isa}}"
 
 #endif // __CONFIG_THE_ISA_HH__''')
 
@@ -348,6 +407,51 @@ def makeTheISA(source, target, env):
 env.Command('config/the_isa.hh', map(Value, all_isa_list),
             MakeAction(makeTheISA, Transform("CFG ISA", 0)))
 
+def makeTheGPUISA(source, target, env):
+    isas = [ src.get_contents() for src in source ]
+    target_gpu_isa = env['TARGET_GPU_ISA']
+    def define(isa):
+        return isa.upper() + '_ISA'
+
+    def namespace(isa):
+        return isa[0].upper() + isa[1:].lower() + 'ISA'
+
+
+    code = code_formatter()
+    code('''\
+#ifndef __CONFIG_THE_GPU_ISA_HH__
+#define __CONFIG_THE_GPU_ISA_HH__
+
+''')
+
+    # create defines for the preprocessing and compile-time determination
+    for i,isa in enumerate(isas):
+        code('#define $0 $1', define(isa), i + 1)
+    code()
+
+    # 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))
+    code('};')
+
+    code('''
+
+#define THE_GPU_ISA ${{define(target_gpu_isa)}}
+#define TheGpuISA ${{namespace(target_gpu_isa)}}
+#define THE_GPU_ISA_STR "${{target_gpu_isa}}"
+
+#endif // __CONFIG_THE_GPU_ISA_HH__''')
+
+    code.write(str(target[0]))
+
+env.Command('config/the_gpu_isa.hh', map(Value, all_gpu_isa_list),
+            MakeAction(makeTheGPUISA, Transform("CFG ISA", 0)))
+
 ########################################################################
 #
 # Prevent any SimObjects from being added after this point, they
@@ -436,7 +540,19 @@ sys.meta_path.remove(importer)
 sim_objects = m5.SimObject.allClasses
 all_enums = m5.params.allEnums
 
-all_params = {}
+if m5.SimObject.noCxxHeader:
+    print >> sys.stderr, \
+        "warning: At least one SimObject lacks a header specification. " \
+        "This can cause unexpected results in the generated SWIG " \
+        "wrappers."
+
+# Find param types that need to be explicitly wrapped with swig.
+# These will be recognized because the ParamDesc will have a
+# swig_decl() method.  Most param types are based on types that don't
+# need this, either because they're based on native types (like Int)
+# or because they're SimObjects (which get swigged independently).
+# For now the only things handled here are VectorParam types.
+params_to_swig = {}
 for name,obj in sorted(sim_objects.iteritems()):
     for param in obj._params.local.values():
         # load the ptype attribute now because it depends on the
@@ -448,8 +564,8 @@ for name,obj in sorted(sim_objects.iteritems()):
         if not hasattr(param, 'swig_decl'):
             continue
         pname = param.ptype_str
-        if pname not in all_params:
-            all_params[pname] = param
+        if pname not in params_to_swig:
+            params_to_swig[pname] = param
 
 ########################################################################
 #
@@ -457,6 +573,7 @@ for name,obj in sorted(sim_objects.iteritems()):
 #
 module_depends = ["m5", "m5.SimObject", "m5.params"]
 depends = [ PySource.modules[dep].snode for dep in module_depends ]
+depends.sort(key = lambda x: x.name)
 
 ########################################################################
 #
@@ -501,7 +618,7 @@ def makeInfoPyFile(target, source, env):
 
 # Generate a file that wraps the basic top level files
 env.Command('python/m5/info.py',
-            [ '#/AUTHORS', '#/LICENSE', '#/README', ],
+            [ '#/COPYING', '#/LICENSE', '#/README', ],
             MakeAction(makeInfoPyFile, Transform("INFO")))
 PySource('m5', 'python/m5/info.py')
 
@@ -510,24 +627,35 @@ PySource('m5', 'python/m5/info.py')
 # Create all of the SimObject param headers and enum headers
 #
 
-def createSimObjectParam(target, source, env):
+def createSimObjectParamStruct(target, source, env):
     assert len(target) == 1 and len(source) == 1
 
     name = str(source[0].get_contents())
     obj = sim_objects[name]
 
     code = code_formatter()
-    obj.cxx_decl(code)
+    obj.cxx_param_decl(code)
     code.write(target[0].abspath)
 
-def createSwigParam(target, source, env):
+def createSimObjectCxxConfig(is_header):
+    def body(target, source, env):
+        assert len(target) == 1 and len(source) == 1
+
+        name = str(source[0].get_contents())
+        obj = sim_objects[name]
+
+        code = code_formatter()
+        obj.cxx_config_param_file(code, is_header)
+        code.write(target[0].abspath)
+    return body
+
+def createParamSwigWrapper(target, source, env):
     assert len(target) == 1 and len(source) == 1
 
     name = str(source[0].get_contents())
-    param = all_params[name]
+    param = params_to_swig[name]
 
     code = code_formatter()
-    code('%module(package="m5.internal") $0_${name}', param.file_ext)
     param.swig_decl(code)
     code.write(target[0].abspath)
 
@@ -541,7 +669,7 @@ def createEnumStrings(target, source, env):
     obj.cxx_def(code)
     code.write(target[0].abspath)
 
-def createEnumParam(target, source, env):
+def createEnumDecls(target, source, env):
     assert len(target) == 1 and len(source) == 1
 
     name = str(source[0].get_contents())
@@ -551,25 +679,29 @@ def createEnumParam(target, source, env):
     obj.cxx_decl(code)
     code.write(target[0].abspath)
 
-def createEnumSwig(target, source, env):
+def createEnumSwigWrapper(target, source, env):
     assert len(target) == 1 and len(source) == 1
 
     name = str(source[0].get_contents())
     obj = all_enums[name]
 
     code = code_formatter()
-    code('''\
-%module(package="m5.internal") enum_$name
+    obj.swig_decl(code)
+    code.write(target[0].abspath)
 
-%{
-#include "enums/$name.hh"
-%}
+def createSimObjectSwigWrapper(target, source, env):
+    name = source[0].get_contents()
+    obj = sim_objects[name]
 
-%include "enums/$name.hh"
-''')
+    code = code_formatter()
+    obj.swig_decl(code)
     code.write(target[0].abspath)
 
-# Generate all of the SimObject param struct header files
+# dummy target for generated code
+# we start out with all the Source files so they get copied to build/*/ also.
+SWIG = env.Dummy('swig', [s.tnode for s in Source.get()])
+
+# Generate all of the SimObject param C++ struct header files
 params_hh_files = []
 for name,simobj in sorted(sim_objects.iteritems()):
     py_source = PySource.modules[simobj.__module__]
@@ -578,17 +710,74 @@ for name,simobj in sorted(sim_objects.iteritems()):
     hh_file = File('params/%s.hh' % name)
     params_hh_files.append(hh_file)
     env.Command(hh_file, Value(name),
-                MakeAction(createSimObjectParam, Transform("SO PARAM")))
+                MakeAction(createSimObjectParamStruct, Transform("SO PARAM")))
     env.Depends(hh_file, depends + extra_deps)
+    env.Depends(SWIG, hh_file)
+
+# C++ parameter description files
+if GetOption('with_cxx_config'):
+    for name,simobj in sorted(sim_objects.iteritems()):
+        py_source = PySource.modules[simobj.__module__]
+        extra_deps = [ py_source.tnode ]
+
+        cxx_config_hh_file = File('cxx_config/%s.hh' % name)
+        cxx_config_cc_file = File('cxx_config/%s.cc' % name)
+        env.Command(cxx_config_hh_file, Value(name),
+                    MakeAction(createSimObjectCxxConfig(True),
+                    Transform("CXXCPRHH")))
+        env.Command(cxx_config_cc_file, Value(name),
+                    MakeAction(createSimObjectCxxConfig(False),
+                    Transform("CXXCPRCC")))
+        env.Depends(cxx_config_hh_file, depends + extra_deps +
+                    [File('params/%s.hh' % name), File('sim/cxx_config.hh')])
+        env.Depends(cxx_config_cc_file, depends + extra_deps +
+                    [cxx_config_hh_file])
+        Source(cxx_config_cc_file)
+
+    cxx_config_init_cc_file = File('cxx_config/init.cc')
+
+    def createCxxConfigInitCC(target, source, env):
+        assert len(target) == 1 and len(source) == 1
+
+        code = code_formatter()
+
+        for name,simobj in sorted(sim_objects.iteritems()):
+            if not hasattr(simobj, 'abstract') or not simobj.abstract:
+                code('#include "cxx_config/${name}.hh"')
+        code()
+        code('void cxxConfigInit()')
+        code('{')
+        code.indent()
+        for name,simobj in sorted(sim_objects.iteritems()):
+            not_abstract = not hasattr(simobj, 'abstract') or \
+                not simobj.abstract
+            if not_abstract and 'type' in simobj.__dict__:
+                code('cxx_config_directory["${name}"] = '
+                     '${name}CxxConfigParams::makeDirectoryEntry();')
+        code.dedent()
+        code('}')
+        code.write(target[0].abspath)
 
-# Generate any parameter header files needed
+    py_source = PySource.modules[simobj.__module__]
+    extra_deps = [ py_source.tnode ]
+    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())
+        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 any needed param SWIG wrapper files
 params_i_files = []
-for name,param in all_params.iteritems():
-    i_file = File('python/m5/internal/%s_%s.i' % (param.file_ext, name))
+for name,param in sorted(params_to_swig.iteritems()):
+    i_file = File('python/m5/internal/%s.i' % (param.swig_module_name()))
     params_i_files.append(i_file)
     env.Command(i_file, Value(name),
-                MakeAction(createSwigParam, Transform("SW PARAM")))
+                MakeAction(createParamSwigWrapper, Transform("SW PARAM")))
     env.Depends(i_file, depends)
+    env.Depends(SWIG, i_file)
     SwigSource('m5.internal', i_file)
 
 # Generate all enum header files
@@ -600,58 +789,31 @@ for name,enum in sorted(all_enums.iteritems()):
     env.Command(cc_file, Value(name),
                 MakeAction(createEnumStrings, Transform("ENUM STR")))
     env.Depends(cc_file, depends + extra_deps)
+    env.Depends(SWIG, cc_file)
     Source(cc_file)
 
     hh_file = File('enums/%s.hh' % name)
     env.Command(hh_file, Value(name),
-                MakeAction(createEnumParam, Transform("EN PARAM")))
+                MakeAction(createEnumDecls, Transform("ENUMDECL")))
     env.Depends(hh_file, depends + extra_deps)
+    env.Depends(SWIG, hh_file)
 
     i_file = File('python/m5/internal/enum_%s.i' % name)
     env.Command(i_file, Value(name),
-                MakeAction(createEnumSwig, Transform("ENUMSWIG")))
+                MakeAction(createEnumSwigWrapper, Transform("ENUMSWIG")))
     env.Depends(i_file, depends + extra_deps)
+    env.Depends(SWIG, i_file)
     SwigSource('m5.internal', i_file)
 
-def buildParam(target, source, env):
-    name = source[0].get_contents()
-    obj = sim_objects[name]
-    class_path = obj.cxx_class.split('::')
-    classname = class_path[-1]
-    namespaces = class_path[:-1]
-    params = obj._params.local.values()
-
-    code = code_formatter()
-
-    code('%module(package="m5.internal") param_$name')
-    code()
-    code('%{')
-    code('#include "params/$obj.hh"')
-    for param in params:
-        param.cxx_predecls(code)
-    code('%}')
-    code()
-
-    for param in params:
-        param.swig_predecls(code)
-
-    code()
-    if obj._base:
-        code('%import "python/m5/internal/param_${{obj._base}}.i"')
-    code()
-    obj.swig_objdecls(code)
-    code()
-
-    code('%include "params/$obj.hh"')
-
-    code.write(target[0].abspath)
-
-for name in sim_objects.iterkeys():
-    params_file = File('python/m5/internal/param_%s.i' % name)
-    env.Command(params_file, Value(name),
-                MakeAction(buildParam, Transform("BLDPARAM")))
-    env.Depends(params_file, depends)
-    SwigSource('m5.internal', params_file)
+# Generate SimObject SWIG wrapper files
+for name,simobj in sorted(sim_objects.iteritems()):
+    py_source = PySource.modules[simobj.__module__]
+    extra_deps = [ py_source.tnode ]
+    i_file = File('python/m5/internal/param_%s.i' % name)
+    env.Command(i_file, Value(name),
+                MakeAction(createSimObjectSwigWrapper, Transform("SO SWIG")))
+    env.Depends(i_file, depends + extra_deps)
+    SwigSource('m5.internal', i_file)
 
 # Generate the main swig init file
 def makeEmbeddedSwigInit(target, source, env):
@@ -667,16 +829,37 @@ extern "C" {
 EmbeddedSwig embed_swig_${module}(init_${module});
 ''')
     code.write(str(target[0]))
-    
+
 # Build all swig modules
 for swig in SwigSource.all:
     env.Command([swig.cc_source.tnode, swig.py_source.tnode], swig.tnode,
                 MakeAction('$SWIG $SWIGFLAGS -outdir ${TARGETS[1].dir} '
                 '-o ${TARGETS[0]} $SOURCES', Transform("SWIG")))
-    init_file = 'python/swig/init_%s.cc' % swig.module
+    cc_file = str(swig.tnode)
+    init_file = '%s/%s_init.cc' % (dirname(cc_file), basename(cc_file))
     env.Command(init_file, Value(swig.module),
                 MakeAction(makeEmbeddedSwigInit, Transform("EMBED SW")))
-    Source(init_file)
+    env.Depends(SWIG, init_file)
+    Source(init_file, **swig.guards)
+
+# Build all protocol buffers if we have got protoc and protobuf available
+if env['HAVE_PROTOBUF']:
+    for proto in ProtoBuf.all:
+        # Use both the source and header as the target, and the .proto
+        # file as the source. When executing the protoc compiler, also
+        # specify the proto_path to avoid having the generated files
+        # include the path.
+        env.Command([proto.cc_file, proto.hh_file], proto.tnode,
+                    MakeAction('$PROTOC --cpp_out ${TARGET.dir} '
+                               '--proto_path ${SOURCE.dir} $SOURCE',
+                               Transform("PROTOC")))
+
+        env.Depends(SWIG, [proto.cc_file, proto.hh_file])
+        # Add the C++ source file
+        Source(proto.cc_file, **proto.guards)
+elif ProtoBuf.all:
+    print 'Got protobuf to build, but lacks support!'
+    Exit(1)
 
 #
 # Handle debug flags
@@ -684,40 +867,42 @@ for swig in SwigSource.all:
 def makeDebugFlagCC(target, source, env):
     assert(len(target) == 1 and len(source) == 1)
 
-    val = eval(source[0].get_contents())
-    name, compound, desc = val
-    compound = list(sorted(compound))
-
     code = code_formatter()
 
+    # delay definition of CompoundFlags until after all the definition
+    # of all constituent SimpleFlags
+    comp_code = code_formatter()
+
     # file header
     code('''
 /*
- * DO NOT EDIT THIS FILE! Automatically generated
+ * DO NOT EDIT THIS FILE! Automatically generated by SCons.
  */
 
 #include "base/debug.hh"
-''')
 
-    for flag in compound:
-        code('#include "debug/$flag.hh"')
-    code()
-    code('namespace Debug {')
-    code()
+namespace Debug {
 
-    if not compound:
-        code('SimpleFlag $name("$name", "$desc");')
-    else:
-        code('CompoundFlag $name("$name", "$desc",')
-        code.indent()
-        last = len(compound) - 1
-        for i,flag in enumerate(compound):
-            if i != last:
-                code('$flag,')
-            else:
-                code('$flag);')
-        code.dedent()
+''')
+
+    for name, flag in sorted(source[0].read().iteritems()):
+        n, compound, desc = flag
+        assert n == name
 
+        if not compound:
+            code('SimpleFlag $name("$name", "$desc");')
+        else:
+            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);')
+            comp_code.dedent()
+
+    code.append(comp_code)
     code()
     code('} // namespace Debug')
 
@@ -734,9 +919,7 @@ def makeDebugFlagHH(target, source, env):
     # file header boilerplate
     code('''\
 /*
- * DO NOT EDIT THIS FILE!
- *
- * Automatically generated by SCons
+ * DO NOT EDIT THIS FILE! Automatically generated by SCons.
  */
 
 #ifndef __DEBUG_${name}_HH__
@@ -768,11 +951,22 @@ for name,flag in sorted(debug_flags.iteritems()):
     n, compound, desc = flag
     assert n == name
 
-    env.Command('debug/%s.hh' % name, Value(flag),
+    hh_file = 'debug/%s.hh' % name
+    env.Command(hh_file, Value(flag),
                 MakeAction(makeDebugFlagHH, Transform("TRACING", 0)))
-    env.Command('debug/%s.cc' % name, Value(flag),
-                MakeAction(makeDebugFlagCC, Transform("TRACING", 0)))
-    Source('debug/%s.cc' % name)
+    env.Depends(SWIG, hh_file)
+
+env.Command('debug/flags.cc', Value(debug_flags),
+            MakeAction(makeDebugFlagCC, Transform("TRACING", 0)))
+env.Depends(SWIG, 'debug/flags.cc')
+Source('debug/flags.cc')
+
+# version tags
+tags = \
+env.Command('sim/tags.cc', None,
+            MakeAction('util/cpt_upgrader.py --get-cc-file > $TARGET',
+                       Transform("VER TAGS")))
+env.AlwaysBuild(tags)
 
 # Embed python files.  All .py files that have been indicated by a
 # PySource() call in a SConscript need to be embedded into the M5
@@ -804,7 +998,7 @@ def embedPyFile(target, source, env):
 
 namespace {
 
-const char data_${sym}[] = {
+const uint8_t data_${sym}[] = {
 ''')
     code.indent()
     step = 16
@@ -812,7 +1006,7 @@ const char data_${sym}[] = {
         x = array.array('B', data[i:i+step])
         code(''.join('%d,' % d for d in x))
     code.dedent()
-    
+
     code('''};
 
 EmbeddedPython embedded_${sym}(
@@ -828,9 +1022,10 @@ EmbeddedPython embedded_${sym}(
     code.write(str(target[0]))
 
 for source in PySource.all:
-    env.Command(source.cpp, source.tnode, 
+    env.Command(source.cpp, source.tnode,
                 MakeAction(embedPyFile, Transform("EMBED PY")))
-    Source(source.cpp)
+    env.Depends(SWIG, source.cpp)
+    Source(source.cpp, skip_no_python=True)
 
 ########################################################################
 #
@@ -839,33 +1034,84 @@ for source in PySource.all:
 #
 
 # List of constructed environments to pass back to SConstruct
-envList = []
-
 date_source = Source('base/date.cc', skip_lib=True)
 
+# Capture this directory for the closure makeEnv, otherwise when it is
+# called, it won't know what directory it should use.
+variant_dir = Dir('.').path
+def variant(*path):
+    return os.path.join(variant_dir, *path)
+def variantd(*path):
+    return variant(*path)+'/'
+
 # 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(label, objsfx, strip = 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 = 'm5_' + label
-    exename = 'm5.' + label
+    libname = variant('gem5_' + label)
+    exename = variant('gem5.' + label)
+    secondary_exename = variant('m5.' + label)
 
     new_env = env.Clone(OBJSUFFIX=objsfx, SHOBJSUFFIX=objsfx + 's')
     new_env.Label = label
     new_env.Append(**kwargs)
 
     swig_env = new_env.Clone()
-    swig_env.Append(CCFLAGS='-Werror')
+
+    # Both gcc and clang have issues with unused labels and values in
+    # the SWIG generated code
+    swig_env.Append(CCFLAGS=['-Wno-unused-label', '-Wno-unused-value'])
+
     if env['GCC']:
-        swig_env.Append(CCFLAGS='-Wno-uninitialized')
-        swig_env.Append(CCFLAGS='-Wno-sign-compare')
-        swig_env.Append(CCFLAGS='-Wno-parentheses')
+        # Depending on the SWIG version, we also need to supress
+        # warnings about uninitialized variables and missing field
+        # initializers.
+        swig_env.Append(CCFLAGS=['-Wno-uninitialized',
+                                 '-Wno-missing-field-initializers',
+                                 '-Wno-unused-but-set-variable',
+                                 '-Wno-maybe-uninitialized',
+                                 '-Wno-type-limits'])
+
+        # Only gcc >= 4.9 supports UBSan, so check both the version
+        # and the command-line option before adding the compiler and
+        # linker flags.
+        if GetOption('with_ubsan') and \
+                compareVersions(env['GCC_VERSION'], '4.9') >= 0:
+            new_env.Append(CCFLAGS='-fsanitize=undefined')
+            new_env.Append(LINKFLAGS='-fsanitize=undefined')
+
+        # The address sanitizer is available for gcc >= 4.8
+        if GetOption('with_asan'):
+            new_env.Append(CCFLAGS=['-fsanitize=address',
+                                    '-fno-omit-frame-pointer'])
+            new_env.Append(LINKFLAGS='-fsanitize=address')
+
+    if env['CLANG']:
+        swig_env.Append(CCFLAGS=['-Wno-sometimes-uninitialized',
+                                 '-Wno-deprecated-register',
+                                 '-Wno-tautological-compare'])
+
+        # We require clang >= 3.1, so there is no need to check any
+        # versions here.
+        if GetOption('with_ubsan'):
+            new_env.Append(CCFLAGS='-fsanitize=undefined')
+            new_env.Append(LINKFLAGS='-fsanitize=undefined')
+
+        if GetOption('with_asan'):
+            new_env.Append(CCFLAGS=['-fsanitize=address',
+                                    '-fno-omit-frame-pointer'])
+            new_env.Append(LINKFLAGS='-fsanitize=address')
 
     werror_env = new_env.Clone()
-    werror_env.Append(CCFLAGS='-Werror')
+    # Treat warnings as errors but white list some warnings that we
+    # want to allow (e.g., deprecation warnings).
+    werror_env.Append(CCFLAGS=['-Werror',
+                               '-Wno-error=deprecated-declarations',
+                               '-Wno-error=deprecated',
+                               ])
 
     def make_obj(source, static, extra_deps = None):
         '''This function adds the specified source to the correct
@@ -889,13 +1135,19 @@ def makeEnv(label, objsfx, strip = False, **kwargs):
 
         return obj
 
-    sources = Source.get(main=False, skip_lib=False)
-    static_objs = [ make_obj(s, True) for s in sources ]
-    shared_objs = [ make_obj(s, False) for s in sources ]
+    lib_guards = {'main': False, 'skip_lib': False}
+
+    # Without Python, leave out all SWIG and Python content from the
+    # library builds.  The option doesn't affect gem5 built as a program
+    if GetOption('without_python'):
+        lib_guards['skip_no_python'] = False
+
+    static_objs = [ make_obj(s, True) for s in Source.get(**lib_guards) ]
+    shared_objs = [ make_obj(s, False) for s in Source.get(**lib_guards) ]
 
     static_date = make_obj(date_source, static=True, extra_deps=static_objs)
     static_objs.append(static_date)
-    
+
     shared_date = make_obj(date_source, static=False, extra_deps=shared_objs)
     shared_objs.append(shared_date)
 
@@ -904,13 +1156,18 @@ def makeEnv(label, objsfx, strip = False, **kwargs):
     static_lib = new_env.StaticLibrary(libname, static_objs)
     shared_lib = new_env.SharedLibrary(libname, shared_objs)
 
-    for target, sources in unit_tests:
-        objs = [ make_obj(s, static=True) for s in sources ]
-        new_env.Program("unittest/%s.%s" % (target, label), objs + static_objs)
-
     # Now link a stub with main() and the static library.
     main_objs = [ make_obj(s, True) for s in Source.get(main=True) ]
 
+    for test in UnitTest.all:
+        flags = { test.target : True }
+        test_sources = Source.get(**flags)
+        test_objs = [ make_obj(s, static=True) for s in test_sources ]
+        if test.main:
+            test_objs += main_objs
+        path = variant('unittest/%s.%s' % (test.target, label))
+        new_env.Program(path, test_objs + static_objs)
+
     progname = exename
     if strip:
         progname += '.unstripped'
@@ -924,52 +1181,147 @@ def makeEnv(label, objsfx, strip = False, **kwargs):
             cmd = 'strip $SOURCE -o $TARGET'
         targets = new_env.Command(exename, progname,
                     MakeAction(cmd, Transform("STRIP")))
-            
-    new_env.M5Binary = targets[0]
-    envList.append(new_env)
 
-# Debug binary
-ccflags = {}
+    new_env.Command(secondary_exename, exename,
+            MakeAction('ln $SOURCE $TARGET', Transform("HARDLINK")))
+
+    new_env.M5Binary = targets[0]
+    return new_env
+
+# Start out with the compiler flags common to all compilers,
+# i.e. they all use -g for opt and -g -pg for prof
+ccflags = {'debug' : [], 'opt' : ['-g'], 'fast' : [], 'prof' : ['-g', '-pg'],
+           'perf' : ['-g']}
+
+# Start out with the linker flags common to all linkers, i.e. -pg for
+# prof, and -lprofiler for perf. The -lprofile flag is surrounded by
+# no-as-needed and as-needed as the binutils linker is too clever and
+# simply doesn't link to the library otherwise.
+ldflags = {'debug' : [], 'opt' : [], 'fast' : [], 'prof' : ['-pg'],
+           'perf' : ['-Wl,--no-as-needed', '-lprofiler', '-Wl,--as-needed']}
+
+# For Link Time Optimization, the optimisation flags used to compile
+# individual files are decoupled from those used at link time
+# (i.e. you can compile with -O3 and perform LTO with -O0), so we need
+# to also update the linker flags based on the target.
 if env['GCC']:
     if sys.platform == 'sunos5':
-        ccflags['debug'] = '-gstabs+'
+        ccflags['debug'] += ['-gstabs+']
     else:
-        ccflags['debug'] = '-ggdb3'
-    ccflags['opt'] = '-g -O3'
-    ccflags['fast'] = '-O3'
-    ccflags['prof'] = '-O3 -g -pg'
-elif env['SUNCC']:
-    ccflags['debug'] = '-g0'
-    ccflags['opt'] = '-g -O'
-    ccflags['fast'] = '-fast'
-    ccflags['prof'] = '-fast -g -pg'
-elif env['ICC']:
-    ccflags['debug'] = '-g -O0'
-    ccflags['opt'] = '-g -O'
-    ccflags['fast'] = '-fast'
-    ccflags['prof'] = '-fast -g -pg'
+        ccflags['debug'] += ['-ggdb3']
+    ldflags['debug'] += ['-O0']
+    # opt, fast, prof and perf all share the same cc flags, also add
+    # the optimization to the ldflags as LTO defers the optimization
+    # to link time
+    for target in ['opt', 'fast', 'prof', 'perf']:
+        ccflags[target] += ['-O3']
+        ldflags[target] += ['-O3']
+
+    ccflags['fast'] += env['LTO_CCFLAGS']
+    ldflags['fast'] += env['LTO_LDFLAGS']
+elif env['CLANG']:
+    ccflags['debug'] += ['-g', '-O0']
+    # opt, fast, prof and perf all share the same cc flags
+    for target in ['opt', 'fast', 'prof', 'perf']:
+        ccflags[target] += ['-O3']
 else:
     print 'Unknown compiler, please fix compiler options'
     Exit(1)
 
-makeEnv('debug', '.do',
-        CCFLAGS = Split(ccflags['debug']),
-        CPPDEFINES = ['DEBUG', 'TRACING_ON=1'])
-
-# Optimized binary
-makeEnv('opt', '.o',
-        CCFLAGS = Split(ccflags['opt']),
-        CPPDEFINES = ['TRACING_ON=1'])
-
-# "Fast" binary
-makeEnv('fast', '.fo', strip = True,
-        CCFLAGS = Split(ccflags['fast']),
-        CPPDEFINES = ['NDEBUG', 'TRACING_ON=0'])
-
-# Profiled binary
-makeEnv('prof', '.po',
-        CCFLAGS = Split(ccflags['prof']),
-        CPPDEFINES = ['NDEBUG', 'TRACING_ON=0'],
-        LINKFLAGS = '-pg')
 
-Return('envList')
+# To speed things up, we only instantiate the build environments we
+# need.  We try to identify the needed environment for each target; if
+# we can't, we fall back on instantiating all the environments just to
+# be safe.
+target_types = ['debug', 'opt', 'fast', 'prof', 'perf']
+obj2target = {'do': 'debug', 'o': 'opt', 'fo': 'fast', 'po': 'prof',
+              'gpo' : 'perf'}
+
+def identifyTarget(t):
+    ext = t.split('.')[-1]
+    if ext in target_types:
+        return ext
+    if obj2target.has_key(ext):
+        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]
+if 'all' in needed_envs:
+    needed_envs += target_types
+
+def makeEnvirons(target, source, env):
+    # cause any later Source() calls to be fatal, as a diagnostic.
+    Source.done()
+
+    envList = []
+
+    # Debug binary
+    if 'debug' in needed_envs:
+        envList.append(
+            makeEnv(env, 'debug', '.do',
+                    CCFLAGS = Split(ccflags['debug']),
+                    CPPDEFINES = ['DEBUG', 'TRACING_ON=1'],
+                    LINKFLAGS = Split(ldflags['debug'])))
+
+    # Optimized binary
+    if 'opt' in needed_envs:
+        envList.append(
+            makeEnv(env, 'opt', '.o',
+                    CCFLAGS = Split(ccflags['opt']),
+                    CPPDEFINES = ['TRACING_ON=1'],
+                    LINKFLAGS = Split(ldflags['opt'])))
+
+    # "Fast" binary
+    if 'fast' in needed_envs:
+        envList.append(
+            makeEnv(env, 'fast', '.fo', strip = True,
+                    CCFLAGS = Split(ccflags['fast']),
+                    CPPDEFINES = ['NDEBUG', 'TRACING_ON=0'],
+                    LINKFLAGS = Split(ldflags['fast'])))
+
+    # Profiled binary using gprof
+    if 'prof' in needed_envs:
+        envList.append(
+            makeEnv(env, 'prof', '.po',
+                    CCFLAGS = Split(ccflags['prof']),
+                    CPPDEFINES = ['NDEBUG', 'TRACING_ON=0'],
+                    LINKFLAGS = Split(ldflags['prof'])))
+
+    # Profiled binary using google-pprof
+    if 'perf' in needed_envs:
+        envList.append(
+            makeEnv(env, 'perf', '.gpo',
+                    CCFLAGS = Split(ccflags['perf']),
+                    CPPDEFINES = ['NDEBUG', 'TRACING_ON=0'],
+                    LINKFLAGS = Split(ldflags['perf'])))
+
+    # Set up the regression tests for each build.
+    for e in envList:
+        SConscript(os.path.join(env.root.abspath, 'tests', 'SConscript'),
+                   variant_dir = variantd('tests', e.Label),
+                   exports = { 'env' : e }, duplicate = False)
+
+# The MakeEnvirons Builder defers the full dependency collection until
+# after processing the ISA definition (due to dynamically generated
+# source files).  Add this dependency to all targets so they will wait
+# until the environments are completely set up.  Otherwise, a second
+# process (e.g. -j2 or higher) will try to compile the requested target,
+# not know how, and fail.
+env.Append(BUILDERS = {'MakeEnvirons' :
+                        Builder(action=MakeAction(makeEnvirons,
+                                                  Transform("ENVIRONS", 1)))})
+
+isa_target = env['PHONY_BASE'] + '-deps'
+environs   = env['PHONY_BASE'] + '-environs'
+env.Depends('#all-deps',     isa_target)
+env.Depends('#all-environs', environs)
+env.ScanISA(isa_target, File('arch/%s/generated/inc.d' % env['TARGET_ISA']))
+envSetup = env.MakeEnvirons(environs, isa_target)
+
+# make sure no -deps targets occur before all ISAs are complete
+env.Depends(isa_target, '#all-isas')
+# likewise for -environs targets and all the -deps targets
+env.Depends(environs, '#all-deps')