]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/bootstrap/builder.rs
2e89abe202cf6690cd0ee5059dd5ad42f4b896b0
[rust.git] / src / bootstrap / builder.rs
1 use std::any::{type_name, Any};
2 use std::cell::{Cell, RefCell};
3 use std::collections::BTreeSet;
4 use std::env;
5 use std::ffi::{OsStr, OsString};
6 use std::fmt::{Debug, Write};
7 use std::fs::{self, File};
8 use std::hash::Hash;
9 use std::io::{BufRead, BufReader, ErrorKind};
10 use std::ops::Deref;
11 use std::path::{Component, Path, PathBuf};
12 use std::process::{Command, Stdio};
13 use std::time::{Duration, Instant};
14
15 use crate::cache::{Cache, Interned, INTERNER};
16 use crate::config::{SplitDebuginfo, TargetSelection};
17 use crate::dist;
18 use crate::doc;
19 use crate::flags::{Color, Subcommand};
20 use crate::install;
21 use crate::native;
22 use crate::run;
23 use crate::test;
24 use crate::tool::{self, SourceType};
25 use crate::util::{self, add_dylib_path, add_link_lib_path, exe, libdir, output, t};
26 use crate::EXTRA_CHECK_CFGS;
27 use crate::{check, Config};
28 use crate::{compile, Crate};
29 use crate::{Build, CLang, DocTests, GitRepo, Mode};
30
31 pub use crate::Compiler;
32 // FIXME: replace with std::lazy after it gets stabilized and reaches beta
33 use once_cell::sync::{Lazy, OnceCell};
34 use xz2::bufread::XzDecoder;
35
36 pub struct Builder<'a> {
37     pub build: &'a Build,
38     pub top_stage: u32,
39     pub kind: Kind,
40     cache: Cache,
41     stack: RefCell<Vec<Box<dyn Any>>>,
42     time_spent_on_dependencies: Cell<Duration>,
43     pub paths: Vec<PathBuf>,
44 }
45
46 impl<'a> Deref for Builder<'a> {
47     type Target = Build;
48
49     fn deref(&self) -> &Self::Target {
50         self.build
51     }
52 }
53
54 pub trait Step: 'static + Clone + Debug + PartialEq + Eq + Hash {
55     /// `PathBuf` when directories are created or to return a `Compiler` once
56     /// it's been assembled.
57     type Output: Clone;
58
59     /// Whether this step is run by default as part of its respective phase.
60     /// `true` here can still be overwritten by `should_run` calling `default_condition`.
61     const DEFAULT: bool = false;
62
63     /// If true, then this rule should be skipped if --target was specified, but --host was not
64     const ONLY_HOSTS: bool = false;
65
66     /// Primary function to execute this rule. Can call `builder.ensure()`
67     /// with other steps to run those.
68     fn run(self, builder: &Builder<'_>) -> Self::Output;
69
70     /// When bootstrap is passed a set of paths, this controls whether this rule
71     /// will execute. However, it does not get called in a "default" context
72     /// when we are not passed any paths; in that case, `make_run` is called
73     /// directly.
74     fn should_run(run: ShouldRun<'_>) -> ShouldRun<'_>;
75
76     /// Builds up a "root" rule, either as a default rule or from a path passed
77     /// to us.
78     ///
79     /// When path is `None`, we are executing in a context where no paths were
80     /// passed. When `./x.py build` is run, for example, this rule could get
81     /// called if it is in the correct list below with a path of `None`.
82     fn make_run(_run: RunConfig<'_>) {
83         // It is reasonable to not have an implementation of make_run for rules
84         // who do not want to get called from the root context. This means that
85         // they are likely dependencies (e.g., sysroot creation) or similar, and
86         // as such calling them from ./x.py isn't logical.
87         unimplemented!()
88     }
89 }
90
91 pub struct RunConfig<'a> {
92     pub builder: &'a Builder<'a>,
93     pub target: TargetSelection,
94     pub paths: Vec<PathSet>,
95 }
96
97 impl RunConfig<'_> {
98     pub fn build_triple(&self) -> TargetSelection {
99         self.builder.build.build
100     }
101 }
102
103 struct StepDescription {
104     default: bool,
105     only_hosts: bool,
106     should_run: fn(ShouldRun<'_>) -> ShouldRun<'_>,
107     make_run: fn(RunConfig<'_>),
108     name: &'static str,
109     kind: Kind,
110 }
111
112 #[derive(Clone, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq)]
113 pub struct TaskPath {
114     pub path: PathBuf,
115     pub kind: Option<Kind>,
116 }
117
118 impl TaskPath {
119     pub fn parse(path: impl Into<PathBuf>) -> TaskPath {
120         let mut kind = None;
121         let mut path = path.into();
122
123         let mut components = path.components();
124         if let Some(Component::Normal(os_str)) = components.next() {
125             if let Some(str) = os_str.to_str() {
126                 if let Some((found_kind, found_prefix)) = str.split_once("::") {
127                     if found_kind.is_empty() {
128                         panic!("empty kind in task path {}", path.display());
129                     }
130                     kind = Kind::parse(found_kind);
131                     assert!(kind.is_some());
132                     path = Path::new(found_prefix).join(components.as_path());
133                 }
134             }
135         }
136
137         TaskPath { path, kind }
138     }
139 }
140
141 impl Debug for TaskPath {
142     fn fmt(&self, f: &mut std::fmt::Formatter<'_>) -> std::fmt::Result {
143         if let Some(kind) = &self.kind {
144             write!(f, "{}::", kind.as_str())?;
145         }
146         write!(f, "{}", self.path.display())
147     }
148 }
149
150 /// Collection of paths used to match a task rule.
151 #[derive(Debug, Clone, PartialOrd, Ord, PartialEq, Eq)]
152 pub enum PathSet {
153     /// A collection of individual paths or aliases.
154     ///
155     /// These are generally matched as a path suffix. For example, a
156     /// command-line value of `std` will match if `library/std` is in the
157     /// set.
158     ///
159     /// NOTE: the paths within a set should always be aliases of one another.
160     /// For example, `src/librustdoc` and `src/tools/rustdoc` should be in the same set,
161     /// but `library/core` and `library/std` generally should not, unless there's no way (for that Step)
162     /// to build them separately.
163     Set(BTreeSet<TaskPath>),
164     /// A "suite" of paths.
165     ///
166     /// These can match as a path suffix (like `Set`), or as a prefix. For
167     /// example, a command-line value of `src/test/ui/abi/variadic-ffi.rs`
168     /// will match `src/test/ui`. A command-line value of `ui` would also
169     /// match `src/test/ui`.
170     Suite(TaskPath),
171 }
172
173 impl PathSet {
174     fn empty() -> PathSet {
175         PathSet::Set(BTreeSet::new())
176     }
177
178     fn one<P: Into<PathBuf>>(path: P, kind: Kind) -> PathSet {
179         let mut set = BTreeSet::new();
180         set.insert(TaskPath { path: path.into(), kind: Some(kind) });
181         PathSet::Set(set)
182     }
183
184     fn has(&self, needle: &Path, module: Option<Kind>) -> bool {
185         match self {
186             PathSet::Set(set) => set.iter().any(|p| Self::check(p, needle, module)),
187             PathSet::Suite(suite) => Self::check(suite, needle, module),
188         }
189     }
190
191     // internal use only
192     fn check(p: &TaskPath, needle: &Path, module: Option<Kind>) -> bool {
193         if let (Some(p_kind), Some(kind)) = (&p.kind, module) {
194             p.path.ends_with(needle) && *p_kind == kind
195         } else {
196             p.path.ends_with(needle)
197         }
198     }
199
200     /// Return all `TaskPath`s in `Self` that contain any of the `needles`, removing the
201     /// matched needles.
202     ///
203     /// This is used for `StepDescription::krate`, which passes all matching crates at once to
204     /// `Step::make_run`, rather than calling it many times with a single crate.
205     /// See `tests.rs` for examples.
206     fn intersection_removing_matches(
207         &self,
208         needles: &mut Vec<&Path>,
209         module: Option<Kind>,
210     ) -> PathSet {
211         let mut check = |p| {
212             for (i, n) in needles.iter().enumerate() {
213                 let matched = Self::check(p, n, module);
214                 if matched {
215                     needles.remove(i);
216                     return true;
217                 }
218             }
219             false
220         };
221         match self {
222             PathSet::Set(set) => PathSet::Set(set.iter().filter(|&p| check(p)).cloned().collect()),
223             PathSet::Suite(suite) => {
224                 if check(suite) {
225                     self.clone()
226                 } else {
227                     PathSet::empty()
228                 }
229             }
230         }
231     }
232
233     /// A convenience wrapper for Steps which know they have no aliases and all their sets contain only a single path.
234     ///
235     /// This can be used with [`ShouldRun::krate`], [`ShouldRun::path`], or [`ShouldRun::alias`].
236     #[track_caller]
237     pub fn assert_single_path(&self) -> &TaskPath {
238         match self {
239             PathSet::Set(set) => {
240                 assert_eq!(set.len(), 1, "called assert_single_path on multiple paths");
241                 set.iter().next().unwrap()
242             }
243             PathSet::Suite(_) => unreachable!("called assert_single_path on a Suite path"),
244         }
245     }
246 }
247
248 impl StepDescription {
249     fn from<S: Step>(kind: Kind) -> StepDescription {
250         StepDescription {
251             default: S::DEFAULT,
252             only_hosts: S::ONLY_HOSTS,
253             should_run: S::should_run,
254             make_run: S::make_run,
255             name: std::any::type_name::<S>(),
256             kind,
257         }
258     }
259
260     fn maybe_run(&self, builder: &Builder<'_>, pathsets: Vec<PathSet>) {
261         if pathsets.iter().any(|set| self.is_excluded(builder, set)) {
262             return;
263         }
264
265         // Determine the targets participating in this rule.
266         let targets = if self.only_hosts { &builder.hosts } else { &builder.targets };
267
268         for target in targets {
269             let run = RunConfig { builder, paths: pathsets.clone(), target: *target };
270             (self.make_run)(run);
271         }
272     }
273
274     fn is_excluded(&self, builder: &Builder<'_>, pathset: &PathSet) -> bool {
275         if builder.config.exclude.iter().any(|e| pathset.has(&e.path, e.kind)) {
276             println!("Skipping {:?} because it is excluded", pathset);
277             return true;
278         }
279
280         if !builder.config.exclude.is_empty() {
281             builder.verbose(&format!(
282                 "{:?} not skipped for {:?} -- not in {:?}",
283                 pathset, self.name, builder.config.exclude
284             ));
285         }
286         false
287     }
288
289     fn run(v: &[StepDescription], builder: &Builder<'_>, paths: &[PathBuf]) {
290         let should_runs = v
291             .iter()
292             .map(|desc| (desc.should_run)(ShouldRun::new(builder, desc.kind)))
293             .collect::<Vec<_>>();
294
295         // sanity checks on rules
296         for (desc, should_run) in v.iter().zip(&should_runs) {
297             assert!(
298                 !should_run.paths.is_empty(),
299                 "{:?} should have at least one pathset",
300                 desc.name
301             );
302         }
303
304         if paths.is_empty() || builder.config.include_default_paths {
305             for (desc, should_run) in v.iter().zip(&should_runs) {
306                 if desc.default && should_run.is_really_default() {
307                     desc.maybe_run(builder, should_run.paths.iter().cloned().collect());
308                 }
309             }
310         }
311
312         // strip CurDir prefix if present
313         let mut paths: Vec<_> =
314             paths.into_iter().map(|p| p.strip_prefix(".").unwrap_or(p)).collect();
315
316         // Handle all test suite paths.
317         // (This is separate from the loop below to avoid having to handle multiple paths in `is_suite_path` somehow.)
318         paths.retain(|path| {
319             for (desc, should_run) in v.iter().zip(&should_runs) {
320                 if let Some(suite) = should_run.is_suite_path(&path) {
321                     desc.maybe_run(builder, vec![suite.clone()]);
322                     return false;
323                 }
324             }
325             true
326         });
327
328         if paths.is_empty() {
329             return;
330         }
331
332         // Handle all PathSets.
333         for (desc, should_run) in v.iter().zip(&should_runs) {
334             let pathsets = should_run.pathset_for_paths_removing_matches(&mut paths, desc.kind);
335             if !pathsets.is_empty() {
336                 desc.maybe_run(builder, pathsets);
337             }
338         }
339
340         if !paths.is_empty() {
341             eprintln!("error: no `{}` rules matched {:?}", builder.kind.as_str(), paths,);
342             eprintln!(
343                 "help: run `x.py {} --help --verbose` to show a list of available paths",
344                 builder.kind.as_str()
345             );
346             eprintln!(
347                 "note: if you are adding a new Step to bootstrap itself, make sure you register it with `describe!`"
348             );
349             crate::detail_exit(1);
350         }
351     }
352 }
353
354 enum ReallyDefault<'a> {
355     Bool(bool),
356     Lazy(Lazy<bool, Box<dyn Fn() -> bool + 'a>>),
357 }
358
359 pub struct ShouldRun<'a> {
360     pub builder: &'a Builder<'a>,
361     kind: Kind,
362
363     // use a BTreeSet to maintain sort order
364     paths: BTreeSet<PathSet>,
365
366     // If this is a default rule, this is an additional constraint placed on
367     // its run. Generally something like compiler docs being enabled.
368     is_really_default: ReallyDefault<'a>,
369 }
370
371 impl<'a> ShouldRun<'a> {
372     fn new(builder: &'a Builder<'_>, kind: Kind) -> ShouldRun<'a> {
373         ShouldRun {
374             builder,
375             kind,
376             paths: BTreeSet::new(),
377             is_really_default: ReallyDefault::Bool(true), // by default no additional conditions
378         }
379     }
380
381     pub fn default_condition(mut self, cond: bool) -> Self {
382         self.is_really_default = ReallyDefault::Bool(cond);
383         self
384     }
385
386     pub fn lazy_default_condition(mut self, lazy_cond: Box<dyn Fn() -> bool + 'a>) -> Self {
387         self.is_really_default = ReallyDefault::Lazy(Lazy::new(lazy_cond));
388         self
389     }
390
391     pub fn is_really_default(&self) -> bool {
392         match &self.is_really_default {
393             ReallyDefault::Bool(val) => *val,
394             ReallyDefault::Lazy(lazy) => *lazy.deref(),
395         }
396     }
397
398     /// Indicates it should run if the command-line selects the given crate or
399     /// any of its (local) dependencies.
400     ///
401     /// Compared to `krate`, this treats the dependencies as aliases for the
402     /// same job. Generally it is preferred to use `krate`, and treat each
403     /// individual path separately. For example `./x.py test src/liballoc`
404     /// (which uses `krate`) will test just `liballoc`. However, `./x.py check
405     /// src/liballoc` (which uses `all_krates`) will check all of `libtest`.
406     /// `all_krates` should probably be removed at some point.
407     pub fn all_krates(mut self, name: &str) -> Self {
408         let mut set = BTreeSet::new();
409         for krate in self.builder.in_tree_crates(name, None) {
410             let path = krate.local_path(self.builder);
411             set.insert(TaskPath { path, kind: Some(self.kind) });
412         }
413         self.paths.insert(PathSet::Set(set));
414         self
415     }
416
417     /// Indicates it should run if the command-line selects the given crate or
418     /// any of its (local) dependencies.
419     ///
420     /// `make_run` will be called a single time with all matching command-line paths.
421     pub fn crate_or_deps(self, name: &str) -> Self {
422         let crates = self.builder.in_tree_crates(name, None);
423         self.crates(crates)
424     }
425
426     /// Indicates it should run if the command-line selects any of the given crates.
427     ///
428     /// `make_run` will be called a single time with all matching command-line paths.
429     pub(crate) fn crates(mut self, crates: Vec<&Crate>) -> Self {
430         for krate in crates {
431             let path = krate.local_path(self.builder);
432             self.paths.insert(PathSet::one(path, self.kind));
433         }
434         self
435     }
436
437     // single alias, which does not correspond to any on-disk path
438     pub fn alias(mut self, alias: &str) -> Self {
439         assert!(
440             !self.builder.src.join(alias).exists(),
441             "use `builder.path()` for real paths: {}",
442             alias
443         );
444         self.paths.insert(PathSet::Set(
445             std::iter::once(TaskPath { path: alias.into(), kind: Some(self.kind) }).collect(),
446         ));
447         self
448     }
449
450     // single, non-aliased path
451     pub fn path(self, path: &str) -> Self {
452         self.paths(&[path])
453     }
454
455     // multiple aliases for the same job
456     pub fn paths(mut self, paths: &[&str]) -> Self {
457         self.paths.insert(PathSet::Set(
458             paths
459                 .iter()
460                 .map(|p| {
461                     // FIXME(#96188): make sure this is actually a path.
462                     // This currently breaks for paths within submodules.
463                     //assert!(
464                     //    self.builder.src.join(p).exists(),
465                     //    "`should_run.paths` should correspond to real on-disk paths - use `alias` if there is no relevant path: {}",
466                     //    p
467                     //);
468                     TaskPath { path: p.into(), kind: Some(self.kind) }
469                 })
470                 .collect(),
471         ));
472         self
473     }
474
475     /// Handles individual files (not directories) within a test suite.
476     fn is_suite_path(&self, requested_path: &Path) -> Option<&PathSet> {
477         self.paths.iter().find(|pathset| match pathset {
478             PathSet::Suite(suite) => requested_path.starts_with(&suite.path),
479             PathSet::Set(_) => false,
480         })
481     }
482
483     pub fn suite_path(mut self, suite: &str) -> Self {
484         self.paths.insert(PathSet::Suite(TaskPath { path: suite.into(), kind: Some(self.kind) }));
485         self
486     }
487
488     // allows being more explicit about why should_run in Step returns the value passed to it
489     pub fn never(mut self) -> ShouldRun<'a> {
490         self.paths.insert(PathSet::empty());
491         self
492     }
493
494     /// Given a set of requested paths, return the subset which match the Step for this `ShouldRun`,
495     /// removing the matches from `paths`.
496     ///
497     /// NOTE: this returns multiple PathSets to allow for the possibility of multiple units of work
498     /// within the same step. For example, `test::Crate` allows testing multiple crates in the same
499     /// cargo invocation, which are put into separate sets because they aren't aliases.
500     ///
501     /// The reason we return PathSet instead of PathBuf is to allow for aliases that mean the same thing
502     /// (for now, just `all_krates` and `paths`, but we may want to add an `aliases` function in the future?)
503     fn pathset_for_paths_removing_matches(
504         &self,
505         paths: &mut Vec<&Path>,
506         kind: Kind,
507     ) -> Vec<PathSet> {
508         let mut sets = vec![];
509         for pathset in &self.paths {
510             let subset = pathset.intersection_removing_matches(paths, Some(kind));
511             if subset != PathSet::empty() {
512                 sets.push(subset);
513             }
514         }
515         sets
516     }
517 }
518
519 #[derive(Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Debug)]
520 pub enum Kind {
521     Build,
522     Check,
523     Clippy,
524     Fix,
525     Format,
526     Test,
527     Bench,
528     Doc,
529     Clean,
530     Dist,
531     Install,
532     Run,
533     Setup,
534 }
535
536 impl Kind {
537     pub fn parse(string: &str) -> Option<Kind> {
538         // these strings, including the one-letter aliases, must match the x.py help text
539         Some(match string {
540             "build" | "b" => Kind::Build,
541             "check" | "c" => Kind::Check,
542             "clippy" => Kind::Clippy,
543             "fix" => Kind::Fix,
544             "fmt" => Kind::Format,
545             "test" | "t" => Kind::Test,
546             "bench" => Kind::Bench,
547             "doc" | "d" => Kind::Doc,
548             "clean" => Kind::Clean,
549             "dist" => Kind::Dist,
550             "install" => Kind::Install,
551             "run" | "r" => Kind::Run,
552             "setup" => Kind::Setup,
553             _ => return None,
554         })
555     }
556
557     pub fn as_str(&self) -> &'static str {
558         match self {
559             Kind::Build => "build",
560             Kind::Check => "check",
561             Kind::Clippy => "clippy",
562             Kind::Fix => "fix",
563             Kind::Format => "fmt",
564             Kind::Test => "test",
565             Kind::Bench => "bench",
566             Kind::Doc => "doc",
567             Kind::Clean => "clean",
568             Kind::Dist => "dist",
569             Kind::Install => "install",
570             Kind::Run => "run",
571             Kind::Setup => "setup",
572         }
573     }
574 }
575
576 impl<'a> Builder<'a> {
577     fn get_step_descriptions(kind: Kind) -> Vec<StepDescription> {
578         macro_rules! describe {
579             ($($rule:ty),+ $(,)?) => {{
580                 vec![$(StepDescription::from::<$rule>(kind)),+]
581             }};
582         }
583         match kind {
584             Kind::Build => describe!(
585                 compile::Std,
586                 compile::Rustc,
587                 compile::Assemble,
588                 compile::CodegenBackend,
589                 compile::StartupObjects,
590                 tool::BuildManifest,
591                 tool::Rustbook,
592                 tool::ErrorIndex,
593                 tool::UnstableBookGen,
594                 tool::Tidy,
595                 tool::Linkchecker,
596                 tool::CargoTest,
597                 tool::Compiletest,
598                 tool::RemoteTestServer,
599                 tool::RemoteTestClient,
600                 tool::RustInstaller,
601                 tool::Cargo,
602                 tool::Rls,
603                 tool::RustAnalyzer,
604                 tool::RustDemangler,
605                 tool::Rustdoc,
606                 tool::Clippy,
607                 tool::CargoClippy,
608                 native::Llvm,
609                 native::Sanitizers,
610                 tool::Rustfmt,
611                 tool::Miri,
612                 tool::CargoMiri,
613                 native::Lld,
614                 native::CrtBeginEnd
615             ),
616             Kind::Check | Kind::Clippy | Kind::Fix => describe!(
617                 check::Std,
618                 check::Rustc,
619                 check::Rustdoc,
620                 check::CodegenBackend,
621                 check::Clippy,
622                 check::Miri,
623                 check::Rls,
624                 check::Rustfmt,
625                 check::Bootstrap
626             ),
627             Kind::Test => describe!(
628                 crate::toolstate::ToolStateCheck,
629                 test::ExpandYamlAnchors,
630                 test::Tidy,
631                 test::Ui,
632                 test::RunPassValgrind,
633                 test::MirOpt,
634                 test::Codegen,
635                 test::CodegenUnits,
636                 test::Assembly,
637                 test::Incremental,
638                 test::Debuginfo,
639                 test::UiFullDeps,
640                 test::Rustdoc,
641                 test::Pretty,
642                 test::Crate,
643                 test::CrateLibrustc,
644                 test::CrateRustdoc,
645                 test::CrateRustdocJsonTypes,
646                 test::Linkcheck,
647                 test::TierCheck,
648                 test::Cargotest,
649                 test::Cargo,
650                 test::Rls,
651                 test::ErrorIndex,
652                 test::Distcheck,
653                 test::RunMakeFullDeps,
654                 test::Nomicon,
655                 test::Reference,
656                 test::RustdocBook,
657                 test::RustByExample,
658                 test::TheBook,
659                 test::UnstableBook,
660                 test::RustcBook,
661                 test::LintDocs,
662                 test::RustcGuide,
663                 test::EmbeddedBook,
664                 test::EditionGuide,
665                 test::Rustfmt,
666                 test::Miri,
667                 test::Clippy,
668                 test::RustDemangler,
669                 test::CompiletestTest,
670                 test::RustdocJSStd,
671                 test::RustdocJSNotStd,
672                 test::RustdocGUI,
673                 test::RustdocTheme,
674                 test::RustdocUi,
675                 test::RustdocJson,
676                 test::HtmlCheck,
677                 // Run bootstrap close to the end as it's unlikely to fail
678                 test::Bootstrap,
679                 // Run run-make last, since these won't pass without make on Windows
680                 test::RunMake,
681             ),
682             Kind::Bench => describe!(test::Crate, test::CrateLibrustc),
683             Kind::Doc => describe!(
684                 doc::UnstableBook,
685                 doc::UnstableBookGen,
686                 doc::TheBook,
687                 doc::Standalone,
688                 doc::Std,
689                 doc::Rustc,
690                 doc::Rustdoc,
691                 doc::Rustfmt,
692                 doc::ErrorIndex,
693                 doc::Nomicon,
694                 doc::Reference,
695                 doc::RustdocBook,
696                 doc::RustByExample,
697                 doc::RustcBook,
698                 doc::CargoBook,
699                 doc::Clippy,
700                 doc::Miri,
701                 doc::EmbeddedBook,
702                 doc::EditionGuide,
703             ),
704             Kind::Dist => describe!(
705                 dist::Docs,
706                 dist::RustcDocs,
707                 dist::Mingw,
708                 dist::Rustc,
709                 dist::Std,
710                 dist::RustcDev,
711                 dist::Analysis,
712                 dist::Src,
713                 dist::Cargo,
714                 dist::Rls,
715                 dist::RustAnalyzer,
716                 dist::Rustfmt,
717                 dist::RustDemangler,
718                 dist::Clippy,
719                 dist::Miri,
720                 dist::LlvmTools,
721                 dist::RustDev,
722                 dist::Extended,
723                 // It seems that PlainSourceTarball somehow changes how some of the tools
724                 // perceive their dependencies (see #93033) which would invalidate fingerprints
725                 // and force us to rebuild tools after vendoring dependencies.
726                 // To work around this, create the Tarball after building all the tools.
727                 dist::PlainSourceTarball,
728                 dist::BuildManifest,
729                 dist::ReproducibleArtifacts,
730             ),
731             Kind::Install => describe!(
732                 install::Docs,
733                 install::Std,
734                 install::Cargo,
735                 install::Rls,
736                 install::RustAnalyzer,
737                 install::Rustfmt,
738                 install::RustDemangler,
739                 install::Clippy,
740                 install::Miri,
741                 install::Analysis,
742                 install::Src,
743                 install::Rustc
744             ),
745             Kind::Run => describe!(run::ExpandYamlAnchors, run::BuildManifest, run::BumpStage0),
746             // These commands either don't use paths, or they're special-cased in Build::build()
747             Kind::Clean | Kind::Format | Kind::Setup => vec![],
748         }
749     }
750
751     pub fn get_help(build: &Build, kind: Kind) -> Option<String> {
752         let step_descriptions = Builder::get_step_descriptions(kind);
753         if step_descriptions.is_empty() {
754             return None;
755         }
756
757         let builder = Self::new_internal(build, kind, vec![]);
758         let builder = &builder;
759         // The "build" kind here is just a placeholder, it will be replaced with something else in
760         // the following statement.
761         let mut should_run = ShouldRun::new(builder, Kind::Build);
762         for desc in step_descriptions {
763             should_run.kind = desc.kind;
764             should_run = (desc.should_run)(should_run);
765         }
766         let mut help = String::from("Available paths:\n");
767         let mut add_path = |path: &Path| {
768             t!(write!(help, "    ./x.py {} {}\n", kind.as_str(), path.display()));
769         };
770         for pathset in should_run.paths {
771             match pathset {
772                 PathSet::Set(set) => {
773                     for path in set {
774                         add_path(&path.path);
775                     }
776                 }
777                 PathSet::Suite(path) => {
778                     add_path(&path.path.join("..."));
779                 }
780             }
781         }
782         Some(help)
783     }
784
785     fn new_internal(build: &Build, kind: Kind, paths: Vec<PathBuf>) -> Builder<'_> {
786         Builder {
787             build,
788             top_stage: build.config.stage,
789             kind,
790             cache: Cache::new(),
791             stack: RefCell::new(Vec::new()),
792             time_spent_on_dependencies: Cell::new(Duration::new(0, 0)),
793             paths,
794         }
795     }
796
797     pub fn new(build: &Build) -> Builder<'_> {
798         let (kind, paths) = match build.config.cmd {
799             Subcommand::Build { ref paths } => (Kind::Build, &paths[..]),
800             Subcommand::Check { ref paths } => (Kind::Check, &paths[..]),
801             Subcommand::Clippy { ref paths, .. } => (Kind::Clippy, &paths[..]),
802             Subcommand::Fix { ref paths } => (Kind::Fix, &paths[..]),
803             Subcommand::Doc { ref paths, .. } => (Kind::Doc, &paths[..]),
804             Subcommand::Test { ref paths, .. } => (Kind::Test, &paths[..]),
805             Subcommand::Bench { ref paths, .. } => (Kind::Bench, &paths[..]),
806             Subcommand::Dist { ref paths } => (Kind::Dist, &paths[..]),
807             Subcommand::Install { ref paths } => (Kind::Install, &paths[..]),
808             Subcommand::Run { ref paths } => (Kind::Run, &paths[..]),
809             Subcommand::Format { .. } => (Kind::Format, &[][..]),
810             Subcommand::Clean { .. } | Subcommand::Setup { .. } => {
811                 panic!()
812             }
813         };
814
815         Self::new_internal(build, kind, paths.to_owned())
816     }
817
818     pub fn execute_cli(&self) {
819         self.run_step_descriptions(&Builder::get_step_descriptions(self.kind), &self.paths);
820     }
821
822     pub fn default_doc(&self, paths: &[PathBuf]) {
823         self.run_step_descriptions(&Builder::get_step_descriptions(Kind::Doc), paths);
824     }
825
826     /// NOTE: keep this in sync with `rustdoc::clean::utils::doc_rust_lang_org_channel`, or tests will fail on beta/stable.
827     pub fn doc_rust_lang_org_channel(&self) -> String {
828         let channel = match &*self.config.channel {
829             "stable" => &self.version,
830             "beta" => "beta",
831             "nightly" | "dev" => "nightly",
832             // custom build of rustdoc maybe? link to the latest stable docs just in case
833             _ => "stable",
834         };
835         "https://doc.rust-lang.org/".to_owned() + channel
836     }
837
838     fn run_step_descriptions(&self, v: &[StepDescription], paths: &[PathBuf]) {
839         StepDescription::run(v, self, paths);
840     }
841
842     /// Modifies the interpreter section of 'fname' to fix the dynamic linker,
843     /// or the RPATH section, to fix the dynamic library search path
844     ///
845     /// This is only required on NixOS and uses the PatchELF utility to
846     /// change the interpreter/RPATH of ELF executables.
847     ///
848     /// Please see https://nixos.org/patchelf.html for more information
849     pub(crate) fn fix_bin_or_dylib(&self, fname: &Path) {
850         // FIXME: cache NixOS detection?
851         match Command::new("uname").arg("-s").stderr(Stdio::inherit()).output() {
852             Err(_) => return,
853             Ok(output) if !output.status.success() => return,
854             Ok(output) => {
855                 let mut s = output.stdout;
856                 if s.last() == Some(&b'\n') {
857                     s.pop();
858                 }
859                 if s != b"Linux" {
860                     return;
861                 }
862             }
863         }
864
865         // If the user has asked binaries to be patched for Nix, then
866         // don't check for NixOS or `/lib`, just continue to the patching.
867         // NOTE: this intentionally comes after the Linux check:
868         // - patchelf only works with ELF files, so no need to run it on Mac or Windows
869         // - On other Unix systems, there is no stable syscall interface, so Nix doesn't manage the global libc.
870         if !self.config.patch_binaries_for_nix {
871             // Use `/etc/os-release` instead of `/etc/NIXOS`.
872             // The latter one does not exist on NixOS when using tmpfs as root.
873             const NIX_IDS: &[&str] = &["ID=nixos", "ID='nixos'", "ID=\"nixos\""];
874             let os_release = match File::open("/etc/os-release") {
875                 Err(e) if e.kind() == ErrorKind::NotFound => return,
876                 Err(e) => panic!("failed to access /etc/os-release: {}", e),
877                 Ok(f) => f,
878             };
879             if !BufReader::new(os_release).lines().any(|l| NIX_IDS.contains(&t!(l).trim())) {
880                 return;
881             }
882             if Path::new("/lib").exists() {
883                 return;
884             }
885         }
886
887         // At this point we're pretty sure the user is running NixOS or using Nix
888         println!("info: you seem to be using Nix. Attempting to patch {}", fname.display());
889
890         // Only build `.nix-deps` once.
891         static NIX_DEPS_DIR: OnceCell<PathBuf> = OnceCell::new();
892         let mut nix_build_succeeded = true;
893         let nix_deps_dir = NIX_DEPS_DIR.get_or_init(|| {
894             // Run `nix-build` to "build" each dependency (which will likely reuse
895             // the existing `/nix/store` copy, or at most download a pre-built copy).
896             //
897             // Importantly, we create a gc-root called `.nix-deps` in the `build/`
898             // directory, but still reference the actual `/nix/store` path in the rpath
899             // as it makes it significantly more robust against changes to the location of
900             // the `.nix-deps` location.
901             //
902             // bintools: Needed for the path of `ld-linux.so` (via `nix-support/dynamic-linker`).
903             // zlib: Needed as a system dependency of `libLLVM-*.so`.
904             // patchelf: Needed for patching ELF binaries (see doc comment above).
905             let nix_deps_dir = self.out.join(".nix-deps");
906             const NIX_EXPR: &str = "
907             with (import <nixpkgs> {});
908             symlinkJoin {
909                 name = \"rust-stage0-dependencies\";
910                 paths = [
911                     zlib
912                     patchelf
913                     stdenv.cc.bintools
914                 ];
915             }
916             ";
917             nix_build_succeeded = self.try_run(Command::new("nix-build").args(&[
918                 Path::new("-E"),
919                 Path::new(NIX_EXPR),
920                 Path::new("-o"),
921                 &nix_deps_dir,
922             ]));
923             nix_deps_dir
924         });
925         if !nix_build_succeeded {
926             return;
927         }
928
929         let mut patchelf = Command::new(nix_deps_dir.join("bin/patchelf"));
930         let rpath_entries = {
931             // ORIGIN is a relative default, all binary and dynamic libraries we ship
932             // appear to have this (even when `../lib` is redundant).
933             // NOTE: there are only two paths here, delimited by a `:`
934             let mut entries = OsString::from("$ORIGIN/../lib:");
935             entries.push(t!(fs::canonicalize(nix_deps_dir)));
936             entries.push("/lib");
937             entries
938         };
939         patchelf.args(&[OsString::from("--set-rpath"), rpath_entries]);
940         if !fname.extension().map_or(false, |ext| ext == "so") {
941             // Finally, set the corret .interp for binaries
942             let dynamic_linker_path = nix_deps_dir.join("nix-support/dynamic-linker");
943             // FIXME: can we support utf8 here? `args` doesn't accept Vec<u8>, only OsString ...
944             let dynamic_linker = t!(String::from_utf8(t!(fs::read(dynamic_linker_path))));
945             patchelf.args(&["--set-interpreter", dynamic_linker.trim_end()]);
946         }
947
948         self.try_run(patchelf.arg(fname));
949     }
950
951     pub(crate) fn download_component(&self, url: &str, dest_path: &Path, help_on_error: &str) {
952         // Use a temporary file in case we crash while downloading, to avoid a corrupt download in cache/.
953         let tempfile = self.tempdir().join(dest_path.file_name().unwrap());
954         // While bootstrap itself only supports http and https downloads, downstream forks might
955         // need to download components from other protocols. The match allows them adding more
956         // protocols without worrying about merge conficts if we change the HTTP implementation.
957         match url.split_once("://").map(|(proto, _)| proto) {
958             Some("http") | Some("https") => {
959                 self.download_http_with_retries(&tempfile, url, help_on_error)
960             }
961             Some(other) => panic!("unsupported protocol {other} in {url}"),
962             None => panic!("no protocol in {url}"),
963         }
964         t!(std::fs::rename(&tempfile, dest_path));
965     }
966
967     fn download_http_with_retries(&self, tempfile: &Path, url: &str, help_on_error: &str) {
968         println!("downloading {}", url);
969         // Try curl. If that fails and we are on windows, fallback to PowerShell.
970         let mut curl = Command::new("curl");
971         curl.args(&[
972             "-#",
973             "-y",
974             "30",
975             "-Y",
976             "10", // timeout if speed is < 10 bytes/sec for > 30 seconds
977             "--connect-timeout",
978             "30", // timeout if cannot connect within 30 seconds
979             "--retry",
980             "3",
981             "-Sf",
982             "-o",
983         ]);
984         curl.arg(tempfile);
985         curl.arg(url);
986         if !self.check_run(&mut curl) {
987             if self.build.build.contains("windows-msvc") {
988                 println!("Fallback to PowerShell");
989                 for _ in 0..3 {
990                     if self.try_run(Command::new("PowerShell.exe").args(&[
991                         "/nologo",
992                         "-Command",
993                         "[Net.ServicePointManager]::SecurityProtocol = [Net.SecurityProtocolType]::Tls12;",
994                         &format!(
995                             "(New-Object System.Net.WebClient).DownloadFile('{}', '{}')",
996                             url, tempfile.to_str().expect("invalid UTF-8 not supported with powershell downloads"),
997                         ),
998                     ])) {
999                         return;
1000                     }
1001                     println!("\nspurious failure, trying again");
1002                 }
1003             }
1004             if !help_on_error.is_empty() {
1005                 eprintln!("{}", help_on_error);
1006             }
1007             crate::detail_exit(1);
1008         }
1009     }
1010
1011     pub(crate) fn unpack(&self, tarball: &Path, dst: &Path, pattern: &str) {
1012         println!("extracting {} to {}", tarball.display(), dst.display());
1013         if !dst.exists() {
1014             t!(fs::create_dir_all(dst));
1015         }
1016
1017         // `tarball` ends with `.tar.xz`; strip that suffix
1018         // example: `rust-dev-nightly-x86_64-unknown-linux-gnu`
1019         let uncompressed_filename =
1020             Path::new(tarball.file_name().expect("missing tarball filename")).file_stem().unwrap();
1021         let directory_prefix = Path::new(Path::new(uncompressed_filename).file_stem().unwrap());
1022
1023         // decompress the file
1024         let data = t!(File::open(tarball));
1025         let decompressor = XzDecoder::new(BufReader::new(data));
1026
1027         let mut tar = tar::Archive::new(decompressor);
1028         for member in t!(tar.entries()) {
1029             let mut member = t!(member);
1030             let original_path = t!(member.path()).into_owned();
1031             // skip the top-level directory
1032             if original_path == directory_prefix {
1033                 continue;
1034             }
1035             let mut short_path = t!(original_path.strip_prefix(directory_prefix));
1036             if !short_path.starts_with(pattern) {
1037                 continue;
1038             }
1039             short_path = t!(short_path.strip_prefix(pattern));
1040             let dst_path = dst.join(short_path);
1041             self.verbose(&format!("extracting {} to {}", original_path.display(), dst.display()));
1042             if !t!(member.unpack_in(dst)) {
1043                 panic!("path traversal attack ??");
1044             }
1045             let src_path = dst.join(original_path);
1046             if src_path.is_dir() && dst_path.exists() {
1047                 continue;
1048             }
1049             t!(fs::rename(src_path, dst_path));
1050         }
1051         t!(fs::remove_dir_all(dst.join(directory_prefix)));
1052     }
1053
1054     /// Returns whether the SHA256 checksum of `path` matches `expected`.
1055     pub(crate) fn verify(&self, path: &Path, expected: &str) -> bool {
1056         use sha2::Digest;
1057
1058         self.verbose(&format!("verifying {}", path.display()));
1059         let mut hasher = sha2::Sha256::new();
1060         // FIXME: this is ok for rustfmt (4.1 MB large at time of writing), but it seems memory-intensive for rustc and larger components.
1061         // Consider using streaming IO instead?
1062         let contents = if self.config.dry_run { vec![] } else { t!(fs::read(path)) };
1063         hasher.update(&contents);
1064         let found = hex::encode(hasher.finalize().as_slice());
1065         let verified = found == expected;
1066         if !verified && !self.config.dry_run {
1067             println!(
1068                 "invalid checksum: \n\
1069                 found:    {found}\n\
1070                 expected: {expected}",
1071             );
1072         }
1073         return verified;
1074     }
1075
1076     /// Obtain a compiler at a given stage and for a given host. Explicitly does
1077     /// not take `Compiler` since all `Compiler` instances are meant to be
1078     /// obtained through this function, since it ensures that they are valid
1079     /// (i.e., built and assembled).
1080     pub fn compiler(&self, stage: u32, host: TargetSelection) -> Compiler {
1081         self.ensure(compile::Assemble { target_compiler: Compiler { stage, host } })
1082     }
1083
1084     /// Similar to `compiler`, except handles the full-bootstrap option to
1085     /// silently use the stage1 compiler instead of a stage2 compiler if one is
1086     /// requested.
1087     ///
1088     /// Note that this does *not* have the side effect of creating
1089     /// `compiler(stage, host)`, unlike `compiler` above which does have such
1090     /// a side effect. The returned compiler here can only be used to compile
1091     /// new artifacts, it can't be used to rely on the presence of a particular
1092     /// sysroot.
1093     ///
1094     /// See `force_use_stage1` for documentation on what each argument is.
1095     pub fn compiler_for(
1096         &self,
1097         stage: u32,
1098         host: TargetSelection,
1099         target: TargetSelection,
1100     ) -> Compiler {
1101         if self.build.force_use_stage1(Compiler { stage, host }, target) {
1102             self.compiler(1, self.config.build)
1103         } else {
1104             self.compiler(stage, host)
1105         }
1106     }
1107
1108     pub fn sysroot(&self, compiler: Compiler) -> Interned<PathBuf> {
1109         self.ensure(compile::Sysroot { compiler })
1110     }
1111
1112     /// Returns the libdir where the standard library and other artifacts are
1113     /// found for a compiler's sysroot.
1114     pub fn sysroot_libdir(&self, compiler: Compiler, target: TargetSelection) -> Interned<PathBuf> {
1115         #[derive(Debug, Copy, Clone, Hash, PartialEq, Eq)]
1116         struct Libdir {
1117             compiler: Compiler,
1118             target: TargetSelection,
1119         }
1120         impl Step for Libdir {
1121             type Output = Interned<PathBuf>;
1122
1123             fn should_run(run: ShouldRun<'_>) -> ShouldRun<'_> {
1124                 run.never()
1125             }
1126
1127             fn run(self, builder: &Builder<'_>) -> Interned<PathBuf> {
1128                 let lib = builder.sysroot_libdir_relative(self.compiler);
1129                 let sysroot = builder
1130                     .sysroot(self.compiler)
1131                     .join(lib)
1132                     .join("rustlib")
1133                     .join(self.target.triple)
1134                     .join("lib");
1135                 // Avoid deleting the rustlib/ directory we just copied
1136                 // (in `impl Step for Sysroot`).
1137                 if !builder.download_rustc() {
1138                     let _ = fs::remove_dir_all(&sysroot);
1139                     t!(fs::create_dir_all(&sysroot));
1140                 }
1141                 INTERNER.intern_path(sysroot)
1142             }
1143         }
1144         self.ensure(Libdir { compiler, target })
1145     }
1146
1147     pub fn sysroot_codegen_backends(&self, compiler: Compiler) -> PathBuf {
1148         self.sysroot_libdir(compiler, compiler.host).with_file_name("codegen-backends")
1149     }
1150
1151     /// Returns the compiler's libdir where it stores the dynamic libraries that
1152     /// it itself links against.
1153     ///
1154     /// For example this returns `<sysroot>/lib` on Unix and `<sysroot>/bin` on
1155     /// Windows.
1156     pub fn rustc_libdir(&self, compiler: Compiler) -> PathBuf {
1157         if compiler.is_snapshot(self) {
1158             self.rustc_snapshot_libdir()
1159         } else {
1160             match self.config.libdir_relative() {
1161                 Some(relative_libdir) if compiler.stage >= 1 => {
1162                     self.sysroot(compiler).join(relative_libdir)
1163                 }
1164                 _ => self.sysroot(compiler).join(libdir(compiler.host)),
1165             }
1166         }
1167     }
1168
1169     /// Returns the compiler's relative libdir where it stores the dynamic libraries that
1170     /// it itself links against.
1171     ///
1172     /// For example this returns `lib` on Unix and `bin` on
1173     /// Windows.
1174     pub fn libdir_relative(&self, compiler: Compiler) -> &Path {
1175         if compiler.is_snapshot(self) {
1176             libdir(self.config.build).as_ref()
1177         } else {
1178             match self.config.libdir_relative() {
1179                 Some(relative_libdir) if compiler.stage >= 1 => relative_libdir,
1180                 _ => libdir(compiler.host).as_ref(),
1181             }
1182         }
1183     }
1184
1185     /// Returns the compiler's relative libdir where the standard library and other artifacts are
1186     /// found for a compiler's sysroot.
1187     ///
1188     /// For example this returns `lib` on Unix and Windows.
1189     pub fn sysroot_libdir_relative(&self, compiler: Compiler) -> &Path {
1190         match self.config.libdir_relative() {
1191             Some(relative_libdir) if compiler.stage >= 1 => relative_libdir,
1192             _ if compiler.stage == 0 => &self.build.initial_libdir,
1193             _ => Path::new("lib"),
1194         }
1195     }
1196
1197     pub fn rustc_lib_paths(&self, compiler: Compiler) -> Vec<PathBuf> {
1198         let mut dylib_dirs = vec![self.rustc_libdir(compiler)];
1199
1200         // Ensure that the downloaded LLVM libraries can be found.
1201         if self.config.llvm_from_ci {
1202             let ci_llvm_lib = self.out.join(&*compiler.host.triple).join("ci-llvm").join("lib");
1203             dylib_dirs.push(ci_llvm_lib);
1204         }
1205
1206         dylib_dirs
1207     }
1208
1209     /// Adds the compiler's directory of dynamic libraries to `cmd`'s dynamic
1210     /// library lookup path.
1211     pub fn add_rustc_lib_path(&self, compiler: Compiler, cmd: &mut Command) {
1212         // Windows doesn't need dylib path munging because the dlls for the
1213         // compiler live next to the compiler and the system will find them
1214         // automatically.
1215         if cfg!(windows) {
1216             return;
1217         }
1218
1219         add_dylib_path(self.rustc_lib_paths(compiler), cmd);
1220     }
1221
1222     /// Gets a path to the compiler specified.
1223     pub fn rustc(&self, compiler: Compiler) -> PathBuf {
1224         if compiler.is_snapshot(self) {
1225             self.initial_rustc.clone()
1226         } else {
1227             self.sysroot(compiler).join("bin").join(exe("rustc", compiler.host))
1228         }
1229     }
1230
1231     /// Gets the paths to all of the compiler's codegen backends.
1232     fn codegen_backends(&self, compiler: Compiler) -> impl Iterator<Item = PathBuf> {
1233         fs::read_dir(self.sysroot_codegen_backends(compiler))
1234             .into_iter()
1235             .flatten()
1236             .filter_map(Result::ok)
1237             .map(|entry| entry.path())
1238     }
1239
1240     pub fn rustdoc(&self, compiler: Compiler) -> PathBuf {
1241         self.ensure(tool::Rustdoc { compiler })
1242     }
1243
1244     pub fn rustdoc_cmd(&self, compiler: Compiler) -> Command {
1245         let mut cmd = Command::new(&self.bootstrap_out.join("rustdoc"));
1246         cmd.env("RUSTC_STAGE", compiler.stage.to_string())
1247             .env("RUSTC_SYSROOT", self.sysroot(compiler))
1248             // Note that this is *not* the sysroot_libdir because rustdoc must be linked
1249             // equivalently to rustc.
1250             .env("RUSTDOC_LIBDIR", self.rustc_libdir(compiler))
1251             .env("CFG_RELEASE_CHANNEL", &self.config.channel)
1252             .env("RUSTDOC_REAL", self.rustdoc(compiler))
1253             .env("RUSTC_BOOTSTRAP", "1");
1254
1255         cmd.arg("-Wrustdoc::invalid_codeblock_attributes");
1256
1257         if self.config.deny_warnings {
1258             cmd.arg("-Dwarnings");
1259         }
1260         cmd.arg("-Znormalize-docs");
1261
1262         // Remove make-related flags that can cause jobserver problems.
1263         cmd.env_remove("MAKEFLAGS");
1264         cmd.env_remove("MFLAGS");
1265
1266         if let Some(linker) = self.linker(compiler.host) {
1267             cmd.env("RUSTDOC_LINKER", linker);
1268         }
1269         if self.is_fuse_ld_lld(compiler.host) {
1270             cmd.env("RUSTDOC_FUSE_LD_LLD", "1");
1271         }
1272         cmd
1273     }
1274
1275     /// Return the path to `llvm-config` for the target, if it exists.
1276     ///
1277     /// Note that this returns `None` if LLVM is disabled, or if we're in a
1278     /// check build or dry-run, where there's no need to build all of LLVM.
1279     fn llvm_config(&self, target: TargetSelection) -> Option<PathBuf> {
1280         if self.config.llvm_enabled() && self.kind != Kind::Check && !self.config.dry_run {
1281             let llvm_config = self.ensure(native::Llvm { target });
1282             if llvm_config.is_file() {
1283                 return Some(llvm_config);
1284             }
1285         }
1286         None
1287     }
1288
1289     /// Convenience wrapper to allow `builder.llvm_link_shared()` instead of `builder.config.llvm_link_shared(&builder)`.
1290     pub(crate) fn llvm_link_shared(&self) -> bool {
1291         Config::llvm_link_shared(self)
1292     }
1293
1294     pub(crate) fn download_rustc(&self) -> bool {
1295         Config::download_rustc(self)
1296     }
1297
1298     pub(crate) fn initial_rustfmt(&self) -> Option<PathBuf> {
1299         Config::initial_rustfmt(self)
1300     }
1301
1302     /// Prepares an invocation of `cargo` to be run.
1303     ///
1304     /// This will create a `Command` that represents a pending execution of
1305     /// Cargo. This cargo will be configured to use `compiler` as the actual
1306     /// rustc compiler, its output will be scoped by `mode`'s output directory,
1307     /// it will pass the `--target` flag for the specified `target`, and will be
1308     /// executing the Cargo command `cmd`.
1309     pub fn cargo(
1310         &self,
1311         compiler: Compiler,
1312         mode: Mode,
1313         source_type: SourceType,
1314         target: TargetSelection,
1315         cmd: &str,
1316     ) -> Cargo {
1317         let mut cargo = Command::new(&self.initial_cargo);
1318         let out_dir = self.stage_out(compiler, mode);
1319
1320         // Codegen backends are not yet tracked by -Zbinary-dep-depinfo,
1321         // so we need to explicitly clear out if they've been updated.
1322         for backend in self.codegen_backends(compiler) {
1323             self.clear_if_dirty(&out_dir, &backend);
1324         }
1325
1326         if cmd == "doc" || cmd == "rustdoc" {
1327             let my_out = match mode {
1328                 // This is the intended out directory for compiler documentation.
1329                 Mode::Rustc | Mode::ToolRustc => self.compiler_doc_out(target),
1330                 Mode::Std => out_dir.join(target.triple).join("doc"),
1331                 _ => panic!("doc mode {:?} not expected", mode),
1332             };
1333             let rustdoc = self.rustdoc(compiler);
1334             self.clear_if_dirty(&my_out, &rustdoc);
1335         }
1336
1337         cargo.env("CARGO_TARGET_DIR", &out_dir).arg(cmd);
1338
1339         let profile_var = |name: &str| {
1340             let profile = if self.config.rust_optimize { "RELEASE" } else { "DEV" };
1341             format!("CARGO_PROFILE_{}_{}", profile, name)
1342         };
1343
1344         // See comment in rustc_llvm/build.rs for why this is necessary, largely llvm-config
1345         // needs to not accidentally link to libLLVM in stage0/lib.
1346         cargo.env("REAL_LIBRARY_PATH_VAR", &util::dylib_path_var());
1347         if let Some(e) = env::var_os(util::dylib_path_var()) {
1348             cargo.env("REAL_LIBRARY_PATH", e);
1349         }
1350
1351         // Found with `rg "init_env_logger\("`. If anyone uses `init_env_logger`
1352         // from out of tree it shouldn't matter, since x.py is only used for
1353         // building in-tree.
1354         let color_logs = ["RUSTDOC_LOG_COLOR", "RUSTC_LOG_COLOR", "RUST_LOG_COLOR"];
1355         match self.build.config.color {
1356             Color::Always => {
1357                 cargo.arg("--color=always");
1358                 for log in &color_logs {
1359                     cargo.env(log, "always");
1360                 }
1361             }
1362             Color::Never => {
1363                 cargo.arg("--color=never");
1364                 for log in &color_logs {
1365                     cargo.env(log, "never");
1366                 }
1367             }
1368             Color::Auto => {} // nothing to do
1369         }
1370
1371         if cmd != "install" {
1372             cargo.arg("--target").arg(target.rustc_target_arg());
1373         } else {
1374             assert_eq!(target, compiler.host);
1375         }
1376
1377         // Set a flag for `check`/`clippy`/`fix`, so that certain build
1378         // scripts can do less work (i.e. not building/requiring LLVM).
1379         if cmd == "check" || cmd == "clippy" || cmd == "fix" {
1380             // If we've not yet built LLVM, or it's stale, then bust
1381             // the rustc_llvm cache. That will always work, even though it
1382             // may mean that on the next non-check build we'll need to rebuild
1383             // rustc_llvm. But if LLVM is stale, that'll be a tiny amount
1384             // of work comparatively, and we'd likely need to rebuild it anyway,
1385             // so that's okay.
1386             if crate::native::prebuilt_llvm_config(self, target).is_err() {
1387                 cargo.env("RUST_CHECK", "1");
1388             }
1389         }
1390
1391         let stage = if compiler.stage == 0 && self.local_rebuild {
1392             // Assume the local-rebuild rustc already has stage1 features.
1393             1
1394         } else {
1395             compiler.stage
1396         };
1397
1398         let mut rustflags = Rustflags::new(target);
1399         if stage != 0 {
1400             if let Ok(s) = env::var("CARGOFLAGS_NOT_BOOTSTRAP") {
1401                 cargo.args(s.split_whitespace());
1402             }
1403             rustflags.env("RUSTFLAGS_NOT_BOOTSTRAP");
1404         } else {
1405             if let Ok(s) = env::var("CARGOFLAGS_BOOTSTRAP") {
1406                 cargo.args(s.split_whitespace());
1407             }
1408             rustflags.env("RUSTFLAGS_BOOTSTRAP");
1409             if cmd == "clippy" {
1410                 // clippy overwrites sysroot if we pass it to cargo.
1411                 // Pass it directly to clippy instead.
1412                 // NOTE: this can't be fixed in clippy because we explicitly don't set `RUSTC`,
1413                 // so it has no way of knowing the sysroot.
1414                 rustflags.arg("--sysroot");
1415                 rustflags.arg(
1416                     self.sysroot(compiler)
1417                         .as_os_str()
1418                         .to_str()
1419                         .expect("sysroot must be valid UTF-8"),
1420                 );
1421                 // Only run clippy on a very limited subset of crates (in particular, not build scripts).
1422                 cargo.arg("-Zunstable-options");
1423                 // Explicitly does *not* set `--cfg=bootstrap`, since we're using a nightly clippy.
1424                 let host_version = Command::new("rustc").arg("--version").output().map_err(|_| ());
1425                 let output = host_version.and_then(|output| {
1426                     if output.status.success() {
1427                         Ok(output)
1428                     } else {
1429                         Err(())
1430                     }
1431                 }).unwrap_or_else(|_| {
1432                     eprintln!(
1433                         "error: `x.py clippy` requires a host `rustc` toolchain with the `clippy` component"
1434                     );
1435                     eprintln!("help: try `rustup component add clippy`");
1436                     crate::detail_exit(1);
1437                 });
1438                 if !t!(std::str::from_utf8(&output.stdout)).contains("nightly") {
1439                     rustflags.arg("--cfg=bootstrap");
1440                 }
1441             } else {
1442                 rustflags.arg("--cfg=bootstrap");
1443             }
1444         }
1445
1446         let use_new_symbol_mangling = match self.config.rust_new_symbol_mangling {
1447             Some(setting) => {
1448                 // If an explicit setting is given, use that
1449                 setting
1450             }
1451             None => {
1452                 if mode == Mode::Std {
1453                     // The standard library defaults to the legacy scheme
1454                     false
1455                 } else {
1456                     // The compiler and tools default to the new scheme
1457                     true
1458                 }
1459             }
1460         };
1461
1462         if use_new_symbol_mangling {
1463             rustflags.arg("-Csymbol-mangling-version=v0");
1464         } else {
1465             rustflags.arg("-Csymbol-mangling-version=legacy");
1466             rustflags.arg("-Zunstable-options");
1467         }
1468
1469         // FIXME(Urgau): This a hack as it shouldn't be gated on stage 0 but until `rustc_llvm`
1470         // is made to work with `--check-cfg` which is currently not easly possible until cargo
1471         // get some support for setting `--check-cfg` within build script, it's the least invasive
1472         // hack that still let's us have cfg checking for the vast majority of the codebase.
1473         if stage != 0 {
1474             // Enable cfg checking of cargo features for everything but std and also enable cfg
1475             // checking of names and values.
1476             //
1477             // Note: `std`, `alloc` and `core` imports some dependencies by #[path] (like
1478             // backtrace, core_simd, std_float, ...), those dependencies have their own
1479             // features but cargo isn't involved in the #[path] process and so cannot pass the
1480             // complete list of features, so for that reason we don't enable checking of
1481             // features for std crates.
1482             cargo.arg(if mode != Mode::Std {
1483                 "-Zcheck-cfg=names,values,features"
1484             } else {
1485                 "-Zcheck-cfg=names,values"
1486             });
1487
1488             // Add extra cfg not defined in/by rustc
1489             //
1490             // Note: Altrough it would seems that "-Zunstable-options" to `rustflags` is useless as
1491             // cargo would implicitly add it, it was discover that sometimes bootstrap only use
1492             // `rustflags` without `cargo` making it required.
1493             rustflags.arg("-Zunstable-options");
1494             for (restricted_mode, name, values) in EXTRA_CHECK_CFGS {
1495                 if *restricted_mode == None || *restricted_mode == Some(mode) {
1496                     // Creating a string of the values by concatenating each value:
1497                     // ',"tvos","watchos"' or '' (nothing) when there are no values
1498                     let values = match values {
1499                         Some(values) => values
1500                             .iter()
1501                             .map(|val| [",", "\"", val, "\""])
1502                             .flatten()
1503                             .collect::<String>(),
1504                         None => String::new(),
1505                     };
1506                     rustflags.arg(&format!("--check-cfg=values({name}{values})"));
1507                 }
1508             }
1509         }
1510
1511         // FIXME: It might be better to use the same value for both `RUSTFLAGS` and `RUSTDOCFLAGS`,
1512         // but this breaks CI. At the very least, stage0 `rustdoc` needs `--cfg bootstrap`. See
1513         // #71458.
1514         let mut rustdocflags = rustflags.clone();
1515         rustdocflags.propagate_cargo_env("RUSTDOCFLAGS");
1516         if stage == 0 {
1517             rustdocflags.env("RUSTDOCFLAGS_BOOTSTRAP");
1518         } else {
1519             rustdocflags.env("RUSTDOCFLAGS_NOT_BOOTSTRAP");
1520         }
1521
1522         if let Ok(s) = env::var("CARGOFLAGS") {
1523             cargo.args(s.split_whitespace());
1524         }
1525
1526         match mode {
1527             Mode::Std | Mode::ToolBootstrap | Mode::ToolStd => {}
1528             Mode::Rustc | Mode::Codegen | Mode::ToolRustc => {
1529                 // Build proc macros both for the host and the target
1530                 if target != compiler.host && cmd != "check" {
1531                     cargo.arg("-Zdual-proc-macros");
1532                     rustflags.arg("-Zdual-proc-macros");
1533                 }
1534             }
1535         }
1536
1537         // This tells Cargo (and in turn, rustc) to output more complete
1538         // dependency information.  Most importantly for rustbuild, this
1539         // includes sysroot artifacts, like libstd, which means that we don't
1540         // need to track those in rustbuild (an error prone process!). This
1541         // feature is currently unstable as there may be some bugs and such, but
1542         // it represents a big improvement in rustbuild's reliability on
1543         // rebuilds, so we're using it here.
1544         //
1545         // For some additional context, see #63470 (the PR originally adding
1546         // this), as well as #63012 which is the tracking issue for this
1547         // feature on the rustc side.
1548         cargo.arg("-Zbinary-dep-depinfo");
1549         match mode {
1550             Mode::ToolBootstrap => {
1551                 // Restrict the allowed features to those passed by rustbuild, so we don't depend on nightly accidentally.
1552                 // HACK: because anyhow does feature detection in build.rs, we need to allow the backtrace feature too.
1553                 rustflags.arg("-Zallow-features=binary-dep-depinfo,backtrace");
1554             }
1555             Mode::ToolStd => {
1556                 // Right now this is just compiletest and a few other tools that build on stable.
1557                 // Allow them to use `feature(test)`, but nothing else.
1558                 rustflags.arg("-Zallow-features=binary-dep-depinfo,test,backtrace");
1559             }
1560             Mode::Std | Mode::Rustc | Mode::Codegen | Mode::ToolRustc => {}
1561         }
1562
1563         cargo.arg("-j").arg(self.jobs().to_string());
1564         // Remove make-related flags to ensure Cargo can correctly set things up
1565         cargo.env_remove("MAKEFLAGS");
1566         cargo.env_remove("MFLAGS");
1567
1568         // FIXME: Temporary fix for https://github.com/rust-lang/cargo/issues/3005
1569         // Force cargo to output binaries with disambiguating hashes in the name
1570         let mut metadata = if compiler.stage == 0 {
1571             // Treat stage0 like a special channel, whether it's a normal prior-
1572             // release rustc or a local rebuild with the same version, so we
1573             // never mix these libraries by accident.
1574             "bootstrap".to_string()
1575         } else {
1576             self.config.channel.to_string()
1577         };
1578         // We want to make sure that none of the dependencies between
1579         // std/test/rustc unify with one another. This is done for weird linkage
1580         // reasons but the gist of the problem is that if librustc, libtest, and
1581         // libstd all depend on libc from crates.io (which they actually do) we
1582         // want to make sure they all get distinct versions. Things get really
1583         // weird if we try to unify all these dependencies right now, namely
1584         // around how many times the library is linked in dynamic libraries and
1585         // such. If rustc were a static executable or if we didn't ship dylibs
1586         // this wouldn't be a problem, but we do, so it is. This is in general
1587         // just here to make sure things build right. If you can remove this and
1588         // things still build right, please do!
1589         match mode {
1590             Mode::Std => metadata.push_str("std"),
1591             // When we're building rustc tools, they're built with a search path
1592             // that contains things built during the rustc build. For example,
1593             // bitflags is built during the rustc build, and is a dependency of
1594             // rustdoc as well. We're building rustdoc in a different target
1595             // directory, though, which means that Cargo will rebuild the
1596             // dependency. When we go on to build rustdoc, we'll look for
1597             // bitflags, and find two different copies: one built during the
1598             // rustc step and one that we just built. This isn't always a
1599             // problem, somehow -- not really clear why -- but we know that this
1600             // fixes things.
1601             Mode::ToolRustc => metadata.push_str("tool-rustc"),
1602             // Same for codegen backends.
1603             Mode::Codegen => metadata.push_str("codegen"),
1604             _ => {}
1605         }
1606         cargo.env("__CARGO_DEFAULT_LIB_METADATA", &metadata);
1607
1608         if cmd == "clippy" {
1609             rustflags.arg("-Zforce-unstable-if-unmarked");
1610         }
1611
1612         rustflags.arg("-Zmacro-backtrace");
1613
1614         let want_rustdoc = self.doc_tests != DocTests::No;
1615
1616         // We synthetically interpret a stage0 compiler used to build tools as a
1617         // "raw" compiler in that it's the exact snapshot we download. Normally
1618         // the stage0 build means it uses libraries build by the stage0
1619         // compiler, but for tools we just use the precompiled libraries that
1620         // we've downloaded
1621         let use_snapshot = mode == Mode::ToolBootstrap;
1622         assert!(!use_snapshot || stage == 0 || self.local_rebuild);
1623
1624         let maybe_sysroot = self.sysroot(compiler);
1625         let sysroot = if use_snapshot { self.rustc_snapshot_sysroot() } else { &maybe_sysroot };
1626         let libdir = self.rustc_libdir(compiler);
1627
1628         // Clear the output directory if the real rustc we're using has changed;
1629         // Cargo cannot detect this as it thinks rustc is bootstrap/debug/rustc.
1630         //
1631         // Avoid doing this during dry run as that usually means the relevant
1632         // compiler is not yet linked/copied properly.
1633         //
1634         // Only clear out the directory if we're compiling std; otherwise, we
1635         // should let Cargo take care of things for us (via depdep info)
1636         if !self.config.dry_run && mode == Mode::Std && cmd == "build" {
1637             self.clear_if_dirty(&out_dir, &self.rustc(compiler));
1638         }
1639
1640         // Customize the compiler we're running. Specify the compiler to cargo
1641         // as our shim and then pass it some various options used to configure
1642         // how the actual compiler itself is called.
1643         //
1644         // These variables are primarily all read by
1645         // src/bootstrap/bin/{rustc.rs,rustdoc.rs}
1646         cargo
1647             .env("RUSTBUILD_NATIVE_DIR", self.native_dir(target))
1648             .env("RUSTC_REAL", self.rustc(compiler))
1649             .env("RUSTC_STAGE", stage.to_string())
1650             .env("RUSTC_SYSROOT", &sysroot)
1651             .env("RUSTC_LIBDIR", &libdir)
1652             .env("RUSTDOC", self.bootstrap_out.join("rustdoc"))
1653             .env(
1654                 "RUSTDOC_REAL",
1655                 if cmd == "doc" || cmd == "rustdoc" || (cmd == "test" && want_rustdoc) {
1656                     self.rustdoc(compiler)
1657                 } else {
1658                     PathBuf::from("/path/to/nowhere/rustdoc/not/required")
1659                 },
1660             )
1661             .env("RUSTC_ERROR_METADATA_DST", self.extended_error_dir())
1662             .env("RUSTC_BREAK_ON_ICE", "1");
1663         // Clippy support is a hack and uses the default `cargo-clippy` in path.
1664         // Don't override RUSTC so that the `cargo-clippy` in path will be run.
1665         if cmd != "clippy" {
1666             cargo.env("RUSTC", self.bootstrap_out.join("rustc"));
1667         }
1668
1669         // Dealing with rpath here is a little special, so let's go into some
1670         // detail. First off, `-rpath` is a linker option on Unix platforms
1671         // which adds to the runtime dynamic loader path when looking for
1672         // dynamic libraries. We use this by default on Unix platforms to ensure
1673         // that our nightlies behave the same on Windows, that is they work out
1674         // of the box. This can be disabled, of course, but basically that's why
1675         // we're gated on RUSTC_RPATH here.
1676         //
1677         // Ok, so the astute might be wondering "why isn't `-C rpath` used
1678         // here?" and that is indeed a good question to ask. This codegen
1679         // option is the compiler's current interface to generating an rpath.
1680         // Unfortunately it doesn't quite suffice for us. The flag currently
1681         // takes no value as an argument, so the compiler calculates what it
1682         // should pass to the linker as `-rpath`. This unfortunately is based on
1683         // the **compile time** directory structure which when building with
1684         // Cargo will be very different than the runtime directory structure.
1685         //
1686         // All that's a really long winded way of saying that if we use
1687         // `-Crpath` then the executables generated have the wrong rpath of
1688         // something like `$ORIGIN/deps` when in fact the way we distribute
1689         // rustc requires the rpath to be `$ORIGIN/../lib`.
1690         //
1691         // So, all in all, to set up the correct rpath we pass the linker
1692         // argument manually via `-C link-args=-Wl,-rpath,...`. Plus isn't it
1693         // fun to pass a flag to a tool to pass a flag to pass a flag to a tool
1694         // to change a flag in a binary?
1695         if self.config.rust_rpath && util::use_host_linker(target) {
1696             let rpath = if target.contains("apple") {
1697                 // Note that we need to take one extra step on macOS to also pass
1698                 // `-Wl,-instal_name,@rpath/...` to get things to work right. To
1699                 // do that we pass a weird flag to the compiler to get it to do
1700                 // so. Note that this is definitely a hack, and we should likely
1701                 // flesh out rpath support more fully in the future.
1702                 rustflags.arg("-Zosx-rpath-install-name");
1703                 Some("-Wl,-rpath,@loader_path/../lib")
1704             } else if !target.contains("windows") {
1705                 rustflags.arg("-Clink-args=-Wl,-z,origin");
1706                 Some("-Wl,-rpath,$ORIGIN/../lib")
1707             } else {
1708                 None
1709             };
1710             if let Some(rpath) = rpath {
1711                 rustflags.arg(&format!("-Clink-args={}", rpath));
1712             }
1713         }
1714
1715         if let Some(host_linker) = self.linker(compiler.host) {
1716             cargo.env("RUSTC_HOST_LINKER", host_linker);
1717         }
1718         if self.is_fuse_ld_lld(compiler.host) {
1719             cargo.env("RUSTC_HOST_FUSE_LD_LLD", "1");
1720             cargo.env("RUSTDOC_FUSE_LD_LLD", "1");
1721         }
1722
1723         if let Some(target_linker) = self.linker(target) {
1724             let target = crate::envify(&target.triple);
1725             cargo.env(&format!("CARGO_TARGET_{}_LINKER", target), target_linker);
1726         }
1727         if self.is_fuse_ld_lld(target) {
1728             rustflags.arg("-Clink-args=-fuse-ld=lld");
1729         }
1730         self.lld_flags(target).for_each(|flag| {
1731             rustdocflags.arg(&flag);
1732         });
1733
1734         if !(["build", "check", "clippy", "fix", "rustc"].contains(&cmd)) && want_rustdoc {
1735             cargo.env("RUSTDOC_LIBDIR", self.rustc_libdir(compiler));
1736         }
1737
1738         let debuginfo_level = match mode {
1739             Mode::Rustc | Mode::Codegen => self.config.rust_debuginfo_level_rustc,
1740             Mode::Std => self.config.rust_debuginfo_level_std,
1741             Mode::ToolBootstrap | Mode::ToolStd | Mode::ToolRustc => {
1742                 self.config.rust_debuginfo_level_tools
1743             }
1744         };
1745         cargo.env(profile_var("DEBUG"), debuginfo_level.to_string());
1746         cargo.env(
1747             profile_var("DEBUG_ASSERTIONS"),
1748             if mode == Mode::Std {
1749                 self.config.rust_debug_assertions_std.to_string()
1750             } else {
1751                 self.config.rust_debug_assertions.to_string()
1752             },
1753         );
1754         cargo.env(
1755             profile_var("OVERFLOW_CHECKS"),
1756             if mode == Mode::Std {
1757                 self.config.rust_overflow_checks_std.to_string()
1758             } else {
1759                 self.config.rust_overflow_checks.to_string()
1760             },
1761         );
1762
1763         if !target.contains("windows") {
1764             let needs_unstable_opts = target.contains("linux")
1765                 || target.contains("windows")
1766                 || target.contains("bsd")
1767                 || target.contains("dragonfly")
1768                 || target.contains("illumos");
1769
1770             if needs_unstable_opts {
1771                 rustflags.arg("-Zunstable-options");
1772             }
1773             match self.config.rust_split_debuginfo {
1774                 SplitDebuginfo::Packed => rustflags.arg("-Csplit-debuginfo=packed"),
1775                 SplitDebuginfo::Unpacked => rustflags.arg("-Csplit-debuginfo=unpacked"),
1776                 SplitDebuginfo::Off => rustflags.arg("-Csplit-debuginfo=off"),
1777             };
1778         }
1779
1780         if self.config.cmd.bless() {
1781             // Bless `expect!` tests.
1782             cargo.env("UPDATE_EXPECT", "1");
1783         }
1784
1785         if !mode.is_tool() {
1786             cargo.env("RUSTC_FORCE_UNSTABLE", "1");
1787         }
1788
1789         if let Some(x) = self.crt_static(target) {
1790             if x {
1791                 rustflags.arg("-Ctarget-feature=+crt-static");
1792             } else {
1793                 rustflags.arg("-Ctarget-feature=-crt-static");
1794             }
1795         }
1796
1797         if let Some(x) = self.crt_static(compiler.host) {
1798             cargo.env("RUSTC_HOST_CRT_STATIC", x.to_string());
1799         }
1800
1801         if let Some(map_to) = self.build.debuginfo_map_to(GitRepo::Rustc) {
1802             let map = format!("{}={}", self.build.src.display(), map_to);
1803             cargo.env("RUSTC_DEBUGINFO_MAP", map);
1804
1805             // `rustc` needs to know the virtual `/rustc/$hash` we're mapping to,
1806             // in order to opportunistically reverse it later.
1807             cargo.env("CFG_VIRTUAL_RUST_SOURCE_BASE_DIR", map_to);
1808         }
1809
1810         // Enable usage of unstable features
1811         cargo.env("RUSTC_BOOTSTRAP", "1");
1812         self.add_rust_test_threads(&mut cargo);
1813
1814         // Almost all of the crates that we compile as part of the bootstrap may
1815         // have a build script, including the standard library. To compile a
1816         // build script, however, it itself needs a standard library! This
1817         // introduces a bit of a pickle when we're compiling the standard
1818         // library itself.
1819         //
1820         // To work around this we actually end up using the snapshot compiler
1821         // (stage0) for compiling build scripts of the standard library itself.
1822         // The stage0 compiler is guaranteed to have a libstd available for use.
1823         //
1824         // For other crates, however, we know that we've already got a standard
1825         // library up and running, so we can use the normal compiler to compile
1826         // build scripts in that situation.
1827         if mode == Mode::Std {
1828             cargo
1829                 .env("RUSTC_SNAPSHOT", &self.initial_rustc)
1830                 .env("RUSTC_SNAPSHOT_LIBDIR", self.rustc_snapshot_libdir());
1831         } else {
1832             cargo
1833                 .env("RUSTC_SNAPSHOT", self.rustc(compiler))
1834                 .env("RUSTC_SNAPSHOT_LIBDIR", self.rustc_libdir(compiler));
1835         }
1836
1837         // Tools that use compiler libraries may inherit the `-lLLVM` link
1838         // requirement, but the `-L` library path is not propagated across
1839         // separate Cargo projects. We can add LLVM's library path to the
1840         // platform-specific environment variable as a workaround.
1841         if mode == Mode::ToolRustc || mode == Mode::Codegen {
1842             if let Some(llvm_config) = self.llvm_config(target) {
1843                 let llvm_libdir = output(Command::new(&llvm_config).arg("--libdir"));
1844                 add_link_lib_path(vec![llvm_libdir.trim().into()], &mut cargo);
1845             }
1846         }
1847
1848         // Compile everything except libraries and proc macros with the more
1849         // efficient initial-exec TLS model. This doesn't work with `dlopen`,
1850         // so we can't use it by default in general, but we can use it for tools
1851         // and our own internal libraries.
1852         if !mode.must_support_dlopen() && !target.triple.starts_with("powerpc-") {
1853             rustflags.arg("-Ztls-model=initial-exec");
1854         }
1855
1856         if self.config.incremental {
1857             cargo.env("CARGO_INCREMENTAL", "1");
1858         } else {
1859             // Don't rely on any default setting for incr. comp. in Cargo
1860             cargo.env("CARGO_INCREMENTAL", "0");
1861         }
1862
1863         if let Some(ref on_fail) = self.config.on_fail {
1864             cargo.env("RUSTC_ON_FAIL", on_fail);
1865         }
1866
1867         if self.config.print_step_timings {
1868             cargo.env("RUSTC_PRINT_STEP_TIMINGS", "1");
1869         }
1870
1871         if self.config.print_step_rusage {
1872             cargo.env("RUSTC_PRINT_STEP_RUSAGE", "1");
1873         }
1874
1875         if self.config.backtrace_on_ice {
1876             cargo.env("RUSTC_BACKTRACE_ON_ICE", "1");
1877         }
1878
1879         cargo.env("RUSTC_VERBOSE", self.verbosity.to_string());
1880
1881         if source_type == SourceType::InTree {
1882             let mut lint_flags = Vec::new();
1883             // When extending this list, add the new lints to the RUSTFLAGS of the
1884             // build_bootstrap function of src/bootstrap/bootstrap.py as well as
1885             // some code doesn't go through this `rustc` wrapper.
1886             lint_flags.push("-Wrust_2018_idioms");
1887             lint_flags.push("-Wunused_lifetimes");
1888             lint_flags.push("-Wsemicolon_in_expressions_from_macros");
1889
1890             if self.config.deny_warnings {
1891                 lint_flags.push("-Dwarnings");
1892                 rustdocflags.arg("-Dwarnings");
1893             }
1894
1895             // This does not use RUSTFLAGS due to caching issues with Cargo.
1896             // Clippy is treated as an "in tree" tool, but shares the same
1897             // cache as other "submodule" tools. With these options set in
1898             // RUSTFLAGS, that causes *every* shared dependency to be rebuilt.
1899             // By injecting this into the rustc wrapper, this circumvents
1900             // Cargo's fingerprint detection. This is fine because lint flags
1901             // are always ignored in dependencies. Eventually this should be
1902             // fixed via better support from Cargo.
1903             cargo.env("RUSTC_LINT_FLAGS", lint_flags.join(" "));
1904
1905             rustdocflags.arg("-Wrustdoc::invalid_codeblock_attributes");
1906         }
1907
1908         if mode == Mode::Rustc {
1909             rustflags.arg("-Zunstable-options");
1910             rustflags.arg("-Wrustc::internal");
1911         }
1912
1913         // Throughout the build Cargo can execute a number of build scripts
1914         // compiling C/C++ code and we need to pass compilers, archivers, flags, etc
1915         // obtained previously to those build scripts.
1916         // Build scripts use either the `cc` crate or `configure/make` so we pass
1917         // the options through environment variables that are fetched and understood by both.
1918         //
1919         // FIXME: the guard against msvc shouldn't need to be here
1920         if target.contains("msvc") {
1921             if let Some(ref cl) = self.config.llvm_clang_cl {
1922                 cargo.env("CC", cl).env("CXX", cl);
1923             }
1924         } else {
1925             let ccache = self.config.ccache.as_ref();
1926             let ccacheify = |s: &Path| {
1927                 let ccache = match ccache {
1928                     Some(ref s) => s,
1929                     None => return s.display().to_string(),
1930                 };
1931                 // FIXME: the cc-rs crate only recognizes the literal strings
1932                 // `ccache` and `sccache` when doing caching compilations, so we
1933                 // mirror that here. It should probably be fixed upstream to
1934                 // accept a new env var or otherwise work with custom ccache
1935                 // vars.
1936                 match &ccache[..] {
1937                     "ccache" | "sccache" => format!("{} {}", ccache, s.display()),
1938                     _ => s.display().to_string(),
1939                 }
1940             };
1941             let cc = ccacheify(&self.cc(target));
1942             cargo.env(format!("CC_{}", target.triple), &cc);
1943
1944             let cflags = self.cflags(target, GitRepo::Rustc, CLang::C).join(" ");
1945             cargo.env(format!("CFLAGS_{}", target.triple), &cflags);
1946
1947             if let Some(ar) = self.ar(target) {
1948                 let ranlib = format!("{} s", ar.display());
1949                 cargo
1950                     .env(format!("AR_{}", target.triple), ar)
1951                     .env(format!("RANLIB_{}", target.triple), ranlib);
1952             }
1953
1954             if let Ok(cxx) = self.cxx(target) {
1955                 let cxx = ccacheify(&cxx);
1956                 let cxxflags = self.cflags(target, GitRepo::Rustc, CLang::Cxx).join(" ");
1957                 cargo
1958                     .env(format!("CXX_{}", target.triple), &cxx)
1959                     .env(format!("CXXFLAGS_{}", target.triple), cxxflags);
1960             }
1961         }
1962
1963         if mode == Mode::Std && self.config.extended && compiler.is_final_stage(self) {
1964             rustflags.arg("-Zsave-analysis");
1965             cargo.env(
1966                 "RUST_SAVE_ANALYSIS_CONFIG",
1967                 "{\"output_file\": null,\"full_docs\": false,\
1968                        \"pub_only\": true,\"reachable_only\": false,\
1969                        \"distro_crate\": true,\"signatures\": false,\"borrow_data\": false}",
1970             );
1971         }
1972
1973         // If Control Flow Guard is enabled, pass the `control-flow-guard` flag to rustc
1974         // when compiling the standard library, since this might be linked into the final outputs
1975         // produced by rustc. Since this mitigation is only available on Windows, only enable it
1976         // for the standard library in case the compiler is run on a non-Windows platform.
1977         // This is not needed for stage 0 artifacts because these will only be used for building
1978         // the stage 1 compiler.
1979         if cfg!(windows)
1980             && mode == Mode::Std
1981             && self.config.control_flow_guard
1982             && compiler.stage >= 1
1983         {
1984             rustflags.arg("-Ccontrol-flow-guard");
1985         }
1986
1987         // For `cargo doc` invocations, make rustdoc print the Rust version into the docs
1988         // This replaces spaces with newlines because RUSTDOCFLAGS does not
1989         // support arguments with regular spaces. Hopefully someday Cargo will
1990         // have space support.
1991         let rust_version = self.rust_version().replace(' ', "\n");
1992         rustdocflags.arg("--crate-version").arg(&rust_version);
1993
1994         // Environment variables *required* throughout the build
1995         //
1996         // FIXME: should update code to not require this env var
1997         cargo.env("CFG_COMPILER_HOST_TRIPLE", target.triple);
1998
1999         // Set this for all builds to make sure doc builds also get it.
2000         cargo.env("CFG_RELEASE_CHANNEL", &self.config.channel);
2001
2002         // This one's a bit tricky. As of the time of this writing the compiler
2003         // links to the `winapi` crate on crates.io. This crate provides raw
2004         // bindings to Windows system functions, sort of like libc does for
2005         // Unix. This crate also, however, provides "import libraries" for the
2006         // MinGW targets. There's an import library per dll in the windows
2007         // distribution which is what's linked to. These custom import libraries
2008         // are used because the winapi crate can reference Windows functions not
2009         // present in the MinGW import libraries.
2010         //
2011         // For example MinGW may ship libdbghelp.a, but it may not have
2012         // references to all the functions in the dbghelp dll. Instead the
2013         // custom import library for dbghelp in the winapi crates has all this
2014         // information.
2015         //
2016         // Unfortunately for us though the import libraries are linked by
2017         // default via `-ldylib=winapi_foo`. That is, they're linked with the
2018         // `dylib` type with a `winapi_` prefix (so the winapi ones don't
2019         // conflict with the system MinGW ones). This consequently means that
2020         // the binaries we ship of things like rustc_codegen_llvm (aka the rustc_codegen_llvm
2021         // DLL) when linked against *again*, for example with procedural macros
2022         // or plugins, will trigger the propagation logic of `-ldylib`, passing
2023         // `-lwinapi_foo` to the linker again. This isn't actually available in
2024         // our distribution, however, so the link fails.
2025         //
2026         // To solve this problem we tell winapi to not use its bundled import
2027         // libraries. This means that it will link to the system MinGW import
2028         // libraries by default, and the `-ldylib=foo` directives will still get
2029         // passed to the final linker, but they'll look like `-lfoo` which can
2030         // be resolved because MinGW has the import library. The downside is we
2031         // don't get newer functions from Windows, but we don't use any of them
2032         // anyway.
2033         if !mode.is_tool() {
2034             cargo.env("WINAPI_NO_BUNDLED_LIBRARIES", "1");
2035         }
2036
2037         for _ in 0..self.verbosity {
2038             cargo.arg("-v");
2039         }
2040
2041         match (mode, self.config.rust_codegen_units_std, self.config.rust_codegen_units) {
2042             (Mode::Std, Some(n), _) | (_, _, Some(n)) => {
2043                 cargo.env(profile_var("CODEGEN_UNITS"), n.to_string());
2044             }
2045             _ => {
2046                 // Don't set anything
2047             }
2048         }
2049
2050         if self.config.rust_optimize {
2051             // FIXME: cargo bench/install do not accept `--release`
2052             if cmd != "bench" && cmd != "install" {
2053                 cargo.arg("--release");
2054             }
2055         }
2056
2057         if self.config.locked_deps {
2058             cargo.arg("--locked");
2059         }
2060         if self.config.vendor || self.is_sudo {
2061             cargo.arg("--frozen");
2062         }
2063
2064         // Try to use a sysroot-relative bindir, in case it was configured absolutely.
2065         cargo.env("RUSTC_INSTALL_BINDIR", self.config.bindir_relative());
2066
2067         self.ci_env.force_coloring_in_ci(&mut cargo);
2068
2069         // When we build Rust dylibs they're all intended for intermediate
2070         // usage, so make sure we pass the -Cprefer-dynamic flag instead of
2071         // linking all deps statically into the dylib.
2072         if matches!(mode, Mode::Std | Mode::Rustc) {
2073             rustflags.arg("-Cprefer-dynamic");
2074         }
2075
2076         // When building incrementally we default to a lower ThinLTO import limit
2077         // (unless explicitly specified otherwise). This will produce a somewhat
2078         // slower code but give way better compile times.
2079         {
2080             let limit = match self.config.rust_thin_lto_import_instr_limit {
2081                 Some(limit) => Some(limit),
2082                 None if self.config.incremental => Some(10),
2083                 _ => None,
2084             };
2085
2086             if let Some(limit) = limit {
2087                 rustflags.arg(&format!("-Cllvm-args=-import-instr-limit={}", limit));
2088             }
2089         }
2090
2091         Cargo { command: cargo, rustflags, rustdocflags }
2092     }
2093
2094     /// Ensure that a given step is built, returning its output. This will
2095     /// cache the step, so it is safe (and good!) to call this as often as
2096     /// needed to ensure that all dependencies are built.
2097     pub fn ensure<S: Step>(&'a self, step: S) -> S::Output {
2098         {
2099             let mut stack = self.stack.borrow_mut();
2100             for stack_step in stack.iter() {
2101                 // should skip
2102                 if stack_step.downcast_ref::<S>().map_or(true, |stack_step| *stack_step != step) {
2103                     continue;
2104                 }
2105                 let mut out = String::new();
2106                 out += &format!("\n\nCycle in build detected when adding {:?}\n", step);
2107                 for el in stack.iter().rev() {
2108                     out += &format!("\t{:?}\n", el);
2109                 }
2110                 panic!("{}", out);
2111             }
2112             if let Some(out) = self.cache.get(&step) {
2113                 self.verbose_than(1, &format!("{}c {:?}", "  ".repeat(stack.len()), step));
2114
2115                 return out;
2116             }
2117             self.verbose_than(1, &format!("{}> {:?}", "  ".repeat(stack.len()), step));
2118             stack.push(Box::new(step.clone()));
2119         }
2120
2121         #[cfg(feature = "build-metrics")]
2122         self.metrics.enter_step(&step);
2123
2124         let (out, dur) = {
2125             let start = Instant::now();
2126             let zero = Duration::new(0, 0);
2127             let parent = self.time_spent_on_dependencies.replace(zero);
2128             let out = step.clone().run(self);
2129             let dur = start.elapsed();
2130             let deps = self.time_spent_on_dependencies.replace(parent + dur);
2131             (out, dur - deps)
2132         };
2133
2134         if self.config.print_step_timings && !self.config.dry_run {
2135             let step_string = format!("{:?}", step);
2136             let brace_index = step_string.find("{").unwrap_or(0);
2137             let type_string = type_name::<S>();
2138             println!(
2139                 "[TIMING] {} {} -- {}.{:03}",
2140                 &type_string.strip_prefix("bootstrap::").unwrap_or(type_string),
2141                 &step_string[brace_index..],
2142                 dur.as_secs(),
2143                 dur.subsec_millis()
2144             );
2145         }
2146
2147         #[cfg(feature = "build-metrics")]
2148         self.metrics.exit_step();
2149
2150         {
2151             let mut stack = self.stack.borrow_mut();
2152             let cur_step = stack.pop().expect("step stack empty");
2153             assert_eq!(cur_step.downcast_ref(), Some(&step));
2154         }
2155         self.verbose_than(1, &format!("{}< {:?}", "  ".repeat(self.stack.borrow().len()), step));
2156         self.cache.put(step, out.clone());
2157         out
2158     }
2159
2160     /// Ensure that a given step is built *only if it's supposed to be built by default*, returning
2161     /// its output. This will cache the step, so it's safe (and good!) to call this as often as
2162     /// needed to ensure that all dependencies are build.
2163     pub(crate) fn ensure_if_default<T, S: Step<Output = Option<T>>>(
2164         &'a self,
2165         step: S,
2166         kind: Kind,
2167     ) -> S::Output {
2168         let desc = StepDescription::from::<S>(kind);
2169         let should_run = (desc.should_run)(ShouldRun::new(self, desc.kind));
2170
2171         // Avoid running steps contained in --exclude
2172         for pathset in &should_run.paths {
2173             if desc.is_excluded(self, pathset) {
2174                 return None;
2175             }
2176         }
2177
2178         // Only execute if it's supposed to run as default
2179         if desc.default && should_run.is_really_default() { self.ensure(step) } else { None }
2180     }
2181
2182     /// Checks if any of the "should_run" paths is in the `Builder` paths.
2183     pub(crate) fn was_invoked_explicitly<S: Step>(&'a self, kind: Kind) -> bool {
2184         let desc = StepDescription::from::<S>(kind);
2185         let should_run = (desc.should_run)(ShouldRun::new(self, desc.kind));
2186
2187         for path in &self.paths {
2188             if should_run.paths.iter().any(|s| s.has(path, Some(desc.kind)))
2189                 && !desc.is_excluded(
2190                     self,
2191                     &PathSet::Suite(TaskPath { path: path.clone(), kind: Some(desc.kind) }),
2192                 )
2193             {
2194                 return true;
2195             }
2196         }
2197
2198         false
2199     }
2200 }
2201
2202 #[cfg(test)]
2203 mod tests;
2204
2205 #[derive(Debug, Clone)]
2206 struct Rustflags(String, TargetSelection);
2207
2208 impl Rustflags {
2209     fn new(target: TargetSelection) -> Rustflags {
2210         let mut ret = Rustflags(String::new(), target);
2211         ret.propagate_cargo_env("RUSTFLAGS");
2212         ret
2213     }
2214
2215     /// By default, cargo will pick up on various variables in the environment. However, bootstrap
2216     /// reuses those variables to pass additional flags to rustdoc, so by default they get overridden.
2217     /// Explicitly add back any previous value in the environment.
2218     ///
2219     /// `prefix` is usually `RUSTFLAGS` or `RUSTDOCFLAGS`.
2220     fn propagate_cargo_env(&mut self, prefix: &str) {
2221         // Inherit `RUSTFLAGS` by default ...
2222         self.env(prefix);
2223
2224         // ... and also handle target-specific env RUSTFLAGS if they're configured.
2225         let target_specific = format!("CARGO_TARGET_{}_{}", crate::envify(&self.1.triple), prefix);
2226         self.env(&target_specific);
2227     }
2228
2229     fn env(&mut self, env: &str) {
2230         if let Ok(s) = env::var(env) {
2231             for part in s.split(' ') {
2232                 self.arg(part);
2233             }
2234         }
2235     }
2236
2237     fn arg(&mut self, arg: &str) -> &mut Self {
2238         assert_eq!(arg.split(' ').count(), 1);
2239         if !self.0.is_empty() {
2240             self.0.push(' ');
2241         }
2242         self.0.push_str(arg);
2243         self
2244     }
2245 }
2246
2247 #[derive(Debug)]
2248 pub struct Cargo {
2249     command: Command,
2250     rustflags: Rustflags,
2251     rustdocflags: Rustflags,
2252 }
2253
2254 impl Cargo {
2255     pub fn rustdocflag(&mut self, arg: &str) -> &mut Cargo {
2256         self.rustdocflags.arg(arg);
2257         self
2258     }
2259     pub fn rustflag(&mut self, arg: &str) -> &mut Cargo {
2260         self.rustflags.arg(arg);
2261         self
2262     }
2263
2264     pub fn arg(&mut self, arg: impl AsRef<OsStr>) -> &mut Cargo {
2265         self.command.arg(arg.as_ref());
2266         self
2267     }
2268
2269     pub fn args<I, S>(&mut self, args: I) -> &mut Cargo
2270     where
2271         I: IntoIterator<Item = S>,
2272         S: AsRef<OsStr>,
2273     {
2274         for arg in args {
2275             self.arg(arg.as_ref());
2276         }
2277         self
2278     }
2279
2280     pub fn env(&mut self, key: impl AsRef<OsStr>, value: impl AsRef<OsStr>) -> &mut Cargo {
2281         // These are managed through rustflag/rustdocflag interfaces.
2282         assert_ne!(key.as_ref(), "RUSTFLAGS");
2283         assert_ne!(key.as_ref(), "RUSTDOCFLAGS");
2284         self.command.env(key.as_ref(), value.as_ref());
2285         self
2286     }
2287
2288     pub fn add_rustc_lib_path(&mut self, builder: &Builder<'_>, compiler: Compiler) {
2289         builder.add_rustc_lib_path(compiler, &mut self.command);
2290     }
2291
2292     pub fn current_dir(&mut self, dir: &Path) -> &mut Cargo {
2293         self.command.current_dir(dir);
2294         self
2295     }
2296 }
2297
2298 impl From<Cargo> for Command {
2299     fn from(mut cargo: Cargo) -> Command {
2300         let rustflags = &cargo.rustflags.0;
2301         if !rustflags.is_empty() {
2302             cargo.command.env("RUSTFLAGS", rustflags);
2303         }
2304
2305         let rustdocflags = &cargo.rustdocflags.0;
2306         if !rustdocflags.is_empty() {
2307             cargo.command.env("RUSTDOCFLAGS", rustdocflags);
2308         }
2309
2310         cargo.command
2311     }
2312 }