]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/bootstrap/compile.rs
Rollup merge of #104121 - Lokathor:mir-opt-when-instruction-set-missing-on-callee...
[rust.git] / src / bootstrap / compile.rs
1 //! Implementation of compiling various phases of the compiler and standard
2 //! library.
3 //!
4 //! This module contains some of the real meat in the rustbuild build system
5 //! which is where Cargo is used to compile the standard library, libtest, and
6 //! the compiler. This module is also responsible for assembling the sysroot as it
7 //! goes along from the output of the previous stage.
8
9 use std::borrow::Cow;
10 use std::collections::HashSet;
11 use std::env;
12 use std::fs;
13 use std::io::prelude::*;
14 use std::io::BufReader;
15 use std::path::{Path, PathBuf};
16 use std::process::{Command, Stdio};
17 use std::str;
18
19 use serde::Deserialize;
20
21 use crate::builder::Cargo;
22 use crate::builder::{Builder, Kind, RunConfig, ShouldRun, Step};
23 use crate::cache::{Interned, INTERNER};
24 use crate::config::{LlvmLibunwind, RustcLto, TargetSelection};
25 use crate::dist;
26 use crate::native;
27 use crate::tool::SourceType;
28 use crate::util::get_clang_cl_resource_dir;
29 use crate::util::{exe, is_debug_info, is_dylib, output, symlink_dir, t, up_to_date};
30 use crate::LLVM_TOOLS;
31 use crate::{CLang, Compiler, DependencyType, GitRepo, Mode};
32
33 #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash)]
34 pub struct Std {
35     pub target: TargetSelection,
36     pub compiler: Compiler,
37     /// Whether to build only a subset of crates in the standard library.
38     ///
39     /// This shouldn't be used from other steps; see the comment on [`Rustc`].
40     crates: Interned<Vec<String>>,
41 }
42
43 impl Std {
44     pub fn new(compiler: Compiler, target: TargetSelection) -> Self {
45         Self { target, compiler, crates: Default::default() }
46     }
47 }
48
49 /// Return a `-p=x -p=y` string suitable for passing to a cargo invocation.
50 fn build_crates_in_set(run: &RunConfig<'_>) -> Interned<Vec<String>> {
51     let mut crates = Vec::new();
52     for krate in &run.paths {
53         let path = krate.assert_single_path();
54         let crate_name = run.builder.crate_paths[&path.path];
55         crates.push(format!("-p={crate_name}"));
56     }
57     INTERNER.intern_list(crates)
58 }
59
60 impl Step for Std {
61     type Output = ();
62     const DEFAULT: bool = true;
63
64     fn should_run(run: ShouldRun<'_>) -> ShouldRun<'_> {
65         // When downloading stage1, the standard library has already been copied to the sysroot, so
66         // there's no need to rebuild it.
67         let builder = run.builder;
68         run.crate_or_deps("test")
69             .path("library")
70             .lazy_default_condition(Box::new(|| !builder.download_rustc()))
71     }
72
73     fn make_run(run: RunConfig<'_>) {
74         // Normally, people will pass *just* library if they pass it.
75         // But it's possible (although strange) to pass something like `library std core`.
76         // Build all crates anyway, as if they hadn't passed the other args.
77         let has_library =
78             run.paths.iter().any(|set| set.assert_single_path().path.ends_with("library"));
79         let crates = if has_library { Default::default() } else { build_crates_in_set(&run) };
80         run.builder.ensure(Std {
81             compiler: run.builder.compiler(run.builder.top_stage, run.build_triple()),
82             target: run.target,
83             crates,
84         });
85     }
86
87     /// Builds the standard library.
88     ///
89     /// This will build the standard library for a particular stage of the build
90     /// using the `compiler` targeting the `target` architecture. The artifacts
91     /// created will also be linked into the sysroot directory.
92     fn run(self, builder: &Builder<'_>) {
93         let target = self.target;
94         let compiler = self.compiler;
95
96         // These artifacts were already copied (in `impl Step for Sysroot`).
97         // Don't recompile them.
98         // NOTE: the ABI of the beta compiler is different from the ABI of the downloaded compiler,
99         // so its artifacts can't be reused.
100         if builder.download_rustc() && compiler.stage != 0 {
101             return;
102         }
103
104         if builder.config.keep_stage.contains(&compiler.stage)
105             || builder.config.keep_stage_std.contains(&compiler.stage)
106         {
107             builder.info("Warning: Using a potentially old libstd. This may not behave well.");
108             builder.ensure(StdLink::from_std(self, compiler));
109             return;
110         }
111
112         builder.update_submodule(&Path::new("library").join("stdarch"));
113
114         // Profiler information requires LLVM's compiler-rt
115         if builder.config.profiler {
116             builder.update_submodule(&Path::new("src/llvm-project"));
117         }
118
119         let mut target_deps = builder.ensure(StartupObjects { compiler, target });
120
121         let compiler_to_use = builder.compiler_for(compiler.stage, compiler.host, target);
122         if compiler_to_use != compiler {
123             builder.ensure(Std::new(compiler_to_use, target));
124             builder.info(&format!("Uplifting stage1 std ({} -> {})", compiler_to_use.host, target));
125
126             // Even if we're not building std this stage, the new sysroot must
127             // still contain the third party objects needed by various targets.
128             copy_third_party_objects(builder, &compiler, target);
129             copy_self_contained_objects(builder, &compiler, target);
130
131             builder.ensure(StdLink::from_std(self, compiler_to_use));
132             return;
133         }
134
135         target_deps.extend(copy_third_party_objects(builder, &compiler, target));
136         target_deps.extend(copy_self_contained_objects(builder, &compiler, target));
137
138         let mut cargo = builder.cargo(compiler, Mode::Std, SourceType::InTree, target, "build");
139         std_cargo(builder, target, compiler.stage, &mut cargo);
140
141         builder.info(&format!(
142             "Building stage{} std artifacts ({} -> {})",
143             compiler.stage, &compiler.host, target
144         ));
145         run_cargo(
146             builder,
147             cargo,
148             self.crates.to_vec(),
149             &libstd_stamp(builder, compiler, target),
150             target_deps,
151             false,
152         );
153
154         builder.ensure(StdLink::from_std(
155             self,
156             builder.compiler(compiler.stage, builder.config.build),
157         ));
158     }
159 }
160
161 fn copy_and_stamp(
162     builder: &Builder<'_>,
163     libdir: &Path,
164     sourcedir: &Path,
165     name: &str,
166     target_deps: &mut Vec<(PathBuf, DependencyType)>,
167     dependency_type: DependencyType,
168 ) {
169     let target = libdir.join(name);
170     builder.copy(&sourcedir.join(name), &target);
171
172     target_deps.push((target, dependency_type));
173 }
174
175 fn copy_llvm_libunwind(builder: &Builder<'_>, target: TargetSelection, libdir: &Path) -> PathBuf {
176     let libunwind_path = builder.ensure(native::Libunwind { target });
177     let libunwind_source = libunwind_path.join("libunwind.a");
178     let libunwind_target = libdir.join("libunwind.a");
179     builder.copy(&libunwind_source, &libunwind_target);
180     libunwind_target
181 }
182
183 /// Copies third party objects needed by various targets.
184 fn copy_third_party_objects(
185     builder: &Builder<'_>,
186     compiler: &Compiler,
187     target: TargetSelection,
188 ) -> Vec<(PathBuf, DependencyType)> {
189     let mut target_deps = vec![];
190
191     // FIXME: remove this in 2021
192     if target == "x86_64-fortanix-unknown-sgx" {
193         if env::var_os("X86_FORTANIX_SGX_LIBS").is_some() {
194             builder.info("Warning: X86_FORTANIX_SGX_LIBS environment variable is ignored, libunwind is now compiled as part of rustbuild");
195         }
196     }
197
198     if builder.config.sanitizers_enabled(target) && compiler.stage != 0 {
199         // The sanitizers are only copied in stage1 or above,
200         // to avoid creating dependency on LLVM.
201         target_deps.extend(
202             copy_sanitizers(builder, &compiler, target)
203                 .into_iter()
204                 .map(|d| (d, DependencyType::Target)),
205         );
206     }
207
208     if target == "x86_64-fortanix-unknown-sgx"
209         || builder.config.llvm_libunwind(target) == LlvmLibunwind::InTree
210             && (target.contains("linux") || target.contains("fuchsia"))
211     {
212         let libunwind_path =
213             copy_llvm_libunwind(builder, target, &builder.sysroot_libdir(*compiler, target));
214         target_deps.push((libunwind_path, DependencyType::Target));
215     }
216
217     target_deps
218 }
219
220 /// Copies third party objects needed by various targets for self-contained linkage.
221 fn copy_self_contained_objects(
222     builder: &Builder<'_>,
223     compiler: &Compiler,
224     target: TargetSelection,
225 ) -> Vec<(PathBuf, DependencyType)> {
226     let libdir_self_contained = builder.sysroot_libdir(*compiler, target).join("self-contained");
227     t!(fs::create_dir_all(&libdir_self_contained));
228     let mut target_deps = vec![];
229
230     // Copies the libc and CRT objects.
231     //
232     // rustc historically provides a more self-contained installation for musl targets
233     // not requiring the presence of a native musl toolchain. For example, it can fall back
234     // to using gcc from a glibc-targeting toolchain for linking.
235     // To do that we have to distribute musl startup objects as a part of Rust toolchain
236     // and link with them manually in the self-contained mode.
237     if target.contains("musl") {
238         let srcdir = builder.musl_libdir(target).unwrap_or_else(|| {
239             panic!("Target {:?} does not have a \"musl-libdir\" key", target.triple)
240         });
241         for &obj in &["libc.a", "crt1.o", "Scrt1.o", "rcrt1.o", "crti.o", "crtn.o"] {
242             copy_and_stamp(
243                 builder,
244                 &libdir_self_contained,
245                 &srcdir,
246                 obj,
247                 &mut target_deps,
248                 DependencyType::TargetSelfContained,
249             );
250         }
251         let crt_path = builder.ensure(native::CrtBeginEnd { target });
252         for &obj in &["crtbegin.o", "crtbeginS.o", "crtend.o", "crtendS.o"] {
253             let src = crt_path.join(obj);
254             let target = libdir_self_contained.join(obj);
255             builder.copy(&src, &target);
256             target_deps.push((target, DependencyType::TargetSelfContained));
257         }
258
259         if !target.starts_with("s390x") {
260             let libunwind_path = copy_llvm_libunwind(builder, target, &libdir_self_contained);
261             target_deps.push((libunwind_path, DependencyType::TargetSelfContained));
262         }
263     } else if target.ends_with("-wasi") {
264         let srcdir = builder
265             .wasi_root(target)
266             .unwrap_or_else(|| {
267                 panic!("Target {:?} does not have a \"wasi-root\" key", target.triple)
268             })
269             .join("lib/wasm32-wasi");
270         for &obj in &["libc.a", "crt1-command.o", "crt1-reactor.o"] {
271             copy_and_stamp(
272                 builder,
273                 &libdir_self_contained,
274                 &srcdir,
275                 obj,
276                 &mut target_deps,
277                 DependencyType::TargetSelfContained,
278             );
279         }
280     } else if target.ends_with("windows-gnu") {
281         for obj in ["crt2.o", "dllcrt2.o"].iter() {
282             let src = compiler_file(builder, builder.cc(target), target, CLang::C, obj);
283             let target = libdir_self_contained.join(obj);
284             builder.copy(&src, &target);
285             target_deps.push((target, DependencyType::TargetSelfContained));
286         }
287     }
288
289     target_deps
290 }
291
292 /// Configure cargo to compile the standard library, adding appropriate env vars
293 /// and such.
294 pub fn std_cargo(builder: &Builder<'_>, target: TargetSelection, stage: u32, cargo: &mut Cargo) {
295     if let Some(target) = env::var_os("MACOSX_STD_DEPLOYMENT_TARGET") {
296         cargo.env("MACOSX_DEPLOYMENT_TARGET", target);
297     }
298
299     // Determine if we're going to compile in optimized C intrinsics to
300     // the `compiler-builtins` crate. These intrinsics live in LLVM's
301     // `compiler-rt` repository, but our `src/llvm-project` submodule isn't
302     // always checked out, so we need to conditionally look for this. (e.g. if
303     // an external LLVM is used we skip the LLVM submodule checkout).
304     //
305     // Note that this shouldn't affect the correctness of `compiler-builtins`,
306     // but only its speed. Some intrinsics in C haven't been translated to Rust
307     // yet but that's pretty rare. Other intrinsics have optimized
308     // implementations in C which have only had slower versions ported to Rust,
309     // so we favor the C version where we can, but it's not critical.
310     //
311     // If `compiler-rt` is available ensure that the `c` feature of the
312     // `compiler-builtins` crate is enabled and it's configured to learn where
313     // `compiler-rt` is located.
314     let compiler_builtins_root = builder.src.join("src/llvm-project/compiler-rt");
315     let compiler_builtins_c_feature = if compiler_builtins_root.exists() {
316         // Note that `libprofiler_builtins/build.rs` also computes this so if
317         // you're changing something here please also change that.
318         cargo.env("RUST_COMPILER_RT_ROOT", &compiler_builtins_root);
319         " compiler-builtins-c"
320     } else {
321         ""
322     };
323
324     if builder.no_std(target) == Some(true) {
325         let mut features = "compiler-builtins-mem".to_string();
326         if !target.starts_with("bpf") {
327             features.push_str(compiler_builtins_c_feature);
328         }
329
330         // for no-std targets we only compile a few no_std crates
331         cargo
332             .args(&["-p", "alloc"])
333             .arg("--manifest-path")
334             .arg(builder.src.join("library/alloc/Cargo.toml"))
335             .arg("--features")
336             .arg(features);
337     } else {
338         let mut features = builder.std_features(target);
339         features.push_str(compiler_builtins_c_feature);
340
341         cargo
342             .arg("--features")
343             .arg(features)
344             .arg("--manifest-path")
345             .arg(builder.src.join("library/test/Cargo.toml"));
346
347         // Help the libc crate compile by assisting it in finding various
348         // sysroot native libraries.
349         if target.contains("musl") {
350             if let Some(p) = builder.musl_libdir(target) {
351                 let root = format!("native={}", p.to_str().unwrap());
352                 cargo.rustflag("-L").rustflag(&root);
353             }
354         }
355
356         if target.ends_with("-wasi") {
357             if let Some(p) = builder.wasi_root(target) {
358                 let root = format!("native={}/lib/wasm32-wasi", p.to_str().unwrap());
359                 cargo.rustflag("-L").rustflag(&root);
360             }
361         }
362     }
363
364     // By default, rustc uses `-Cembed-bitcode=yes`, and Cargo overrides that
365     // with `-Cembed-bitcode=no` for non-LTO builds. However, libstd must be
366     // built with bitcode so that the produced rlibs can be used for both LTO
367     // builds (which use bitcode) and non-LTO builds (which use object code).
368     // So we override the override here!
369     //
370     // But we don't bother for the stage 0 compiler because it's never used
371     // with LTO.
372     if stage >= 1 {
373         cargo.rustflag("-Cembed-bitcode=yes");
374     }
375
376     // By default, rustc does not include unwind tables unless they are required
377     // for a particular target. They are not required by RISC-V targets, but
378     // compiling the standard library with them means that users can get
379     // backtraces without having to recompile the standard library themselves.
380     //
381     // This choice was discussed in https://github.com/rust-lang/rust/pull/69890
382     if target.contains("riscv") {
383         cargo.rustflag("-Cforce-unwind-tables=yes");
384     }
385
386     let html_root =
387         format!("-Zcrate-attr=doc(html_root_url=\"{}/\")", builder.doc_rust_lang_org_channel(),);
388     cargo.rustflag(&html_root);
389     cargo.rustdocflag(&html_root);
390 }
391
392 #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
393 struct StdLink {
394     pub compiler: Compiler,
395     pub target_compiler: Compiler,
396     pub target: TargetSelection,
397     /// Not actually used; only present to make sure the cache invalidation is correct.
398     crates: Interned<Vec<String>>,
399 }
400
401 impl StdLink {
402     fn from_std(std: Std, host_compiler: Compiler) -> Self {
403         Self {
404             compiler: host_compiler,
405             target_compiler: std.compiler,
406             target: std.target,
407             crates: std.crates,
408         }
409     }
410 }
411
412 impl Step for StdLink {
413     type Output = ();
414
415     fn should_run(run: ShouldRun<'_>) -> ShouldRun<'_> {
416         run.never()
417     }
418
419     /// Link all libstd rlibs/dylibs into the sysroot location.
420     ///
421     /// Links those artifacts generated by `compiler` to the `stage` compiler's
422     /// sysroot for the specified `host` and `target`.
423     ///
424     /// Note that this assumes that `compiler` has already generated the libstd
425     /// libraries for `target`, and this method will find them in the relevant
426     /// output directory.
427     fn run(self, builder: &Builder<'_>) {
428         let compiler = self.compiler;
429         let target_compiler = self.target_compiler;
430         let target = self.target;
431         builder.info(&format!(
432             "Copying stage{} std from stage{} ({} -> {} / {})",
433             target_compiler.stage, compiler.stage, &compiler.host, target_compiler.host, target
434         ));
435         let libdir = builder.sysroot_libdir(target_compiler, target);
436         let hostdir = builder.sysroot_libdir(target_compiler, compiler.host);
437         add_to_sysroot(builder, &libdir, &hostdir, &libstd_stamp(builder, compiler, target));
438     }
439 }
440
441 /// Copies sanitizer runtime libraries into target libdir.
442 fn copy_sanitizers(
443     builder: &Builder<'_>,
444     compiler: &Compiler,
445     target: TargetSelection,
446 ) -> Vec<PathBuf> {
447     let runtimes: Vec<native::SanitizerRuntime> = builder.ensure(native::Sanitizers { target });
448
449     if builder.config.dry_run() {
450         return Vec::new();
451     }
452
453     let mut target_deps = Vec::new();
454     let libdir = builder.sysroot_libdir(*compiler, target);
455
456     for runtime in &runtimes {
457         let dst = libdir.join(&runtime.name);
458         builder.copy(&runtime.path, &dst);
459
460         if target == "x86_64-apple-darwin" || target == "aarch64-apple-darwin" {
461             // Update the library’s install name to reflect that it has been renamed.
462             apple_darwin_update_library_name(&dst, &format!("@rpath/{}", &runtime.name));
463             // Upon renaming the install name, the code signature of the file will invalidate,
464             // so we will sign it again.
465             apple_darwin_sign_file(&dst);
466         }
467
468         target_deps.push(dst);
469     }
470
471     target_deps
472 }
473
474 fn apple_darwin_update_library_name(library_path: &Path, new_name: &str) {
475     let status = Command::new("install_name_tool")
476         .arg("-id")
477         .arg(new_name)
478         .arg(library_path)
479         .status()
480         .expect("failed to execute `install_name_tool`");
481     assert!(status.success());
482 }
483
484 fn apple_darwin_sign_file(file_path: &Path) {
485     let status = Command::new("codesign")
486         .arg("-f") // Force to rewrite the existing signature
487         .arg("-s")
488         .arg("-")
489         .arg(file_path)
490         .status()
491         .expect("failed to execute `codesign`");
492     assert!(status.success());
493 }
494
495 #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
496 pub struct StartupObjects {
497     pub compiler: Compiler,
498     pub target: TargetSelection,
499 }
500
501 impl Step for StartupObjects {
502     type Output = Vec<(PathBuf, DependencyType)>;
503
504     fn should_run(run: ShouldRun<'_>) -> ShouldRun<'_> {
505         run.path("library/rtstartup")
506     }
507
508     fn make_run(run: RunConfig<'_>) {
509         run.builder.ensure(StartupObjects {
510             compiler: run.builder.compiler(run.builder.top_stage, run.build_triple()),
511             target: run.target,
512         });
513     }
514
515     /// Builds and prepare startup objects like rsbegin.o and rsend.o
516     ///
517     /// These are primarily used on Windows right now for linking executables/dlls.
518     /// They don't require any library support as they're just plain old object
519     /// files, so we just use the nightly snapshot compiler to always build them (as
520     /// no other compilers are guaranteed to be available).
521     fn run(self, builder: &Builder<'_>) -> Vec<(PathBuf, DependencyType)> {
522         let for_compiler = self.compiler;
523         let target = self.target;
524         if !target.ends_with("windows-gnu") {
525             return vec![];
526         }
527
528         let mut target_deps = vec![];
529
530         let src_dir = &builder.src.join("library").join("rtstartup");
531         let dst_dir = &builder.native_dir(target).join("rtstartup");
532         let sysroot_dir = &builder.sysroot_libdir(for_compiler, target);
533         t!(fs::create_dir_all(dst_dir));
534
535         for file in &["rsbegin", "rsend"] {
536             let src_file = &src_dir.join(file.to_string() + ".rs");
537             let dst_file = &dst_dir.join(file.to_string() + ".o");
538             if !up_to_date(src_file, dst_file) {
539                 let mut cmd = Command::new(&builder.initial_rustc);
540                 cmd.env("RUSTC_BOOTSTRAP", "1");
541                 if !builder.local_rebuild {
542                     // a local_rebuild compiler already has stage1 features
543                     cmd.arg("--cfg").arg("bootstrap");
544                 }
545                 builder.run(
546                     cmd.arg("--target")
547                         .arg(target.rustc_target_arg())
548                         .arg("--emit=obj")
549                         .arg("-o")
550                         .arg(dst_file)
551                         .arg(src_file),
552                 );
553             }
554
555             let target = sysroot_dir.join((*file).to_string() + ".o");
556             builder.copy(dst_file, &target);
557             target_deps.push((target, DependencyType::Target));
558         }
559
560         target_deps
561     }
562 }
563
564 #[derive(Debug, PartialOrd, Ord, Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
565 pub struct Rustc {
566     pub target: TargetSelection,
567     pub compiler: Compiler,
568     /// Whether to build a subset of crates, rather than the whole compiler.
569     ///
570     /// This should only be requested by the user, not used within rustbuild itself.
571     /// Using it within rustbuild can lead to confusing situation where lints are replayed
572     /// in two different steps.
573     crates: Interned<Vec<String>>,
574 }
575
576 impl Rustc {
577     pub fn new(compiler: Compiler, target: TargetSelection) -> Self {
578         Self { target, compiler, crates: Default::default() }
579     }
580 }
581
582 impl Step for Rustc {
583     type Output = ();
584     const ONLY_HOSTS: bool = true;
585     const DEFAULT: bool = false;
586
587     fn should_run(run: ShouldRun<'_>) -> ShouldRun<'_> {
588         let mut crates = run.builder.in_tree_crates("rustc-main", None);
589         for (i, krate) in crates.iter().enumerate() {
590             if krate.name == "rustc-main" {
591                 crates.swap_remove(i);
592                 break;
593             }
594         }
595         run.crates(crates)
596     }
597
598     fn make_run(run: RunConfig<'_>) {
599         let crates = build_crates_in_set(&run);
600         run.builder.ensure(Rustc {
601             compiler: run.builder.compiler(run.builder.top_stage, run.build_triple()),
602             target: run.target,
603             crates,
604         });
605     }
606
607     /// Builds the compiler.
608     ///
609     /// This will build the compiler for a particular stage of the build using
610     /// the `compiler` targeting the `target` architecture. The artifacts
611     /// created will also be linked into the sysroot directory.
612     fn run(self, builder: &Builder<'_>) {
613         let compiler = self.compiler;
614         let target = self.target;
615
616         // NOTE: the ABI of the beta compiler is different from the ABI of the downloaded compiler,
617         // so its artifacts can't be reused.
618         if builder.download_rustc() && compiler.stage != 0 {
619             // Copy the existing artifacts instead of rebuilding them.
620             // NOTE: this path is only taken for tools linking to rustc-dev.
621             builder.ensure(Sysroot { compiler });
622             return;
623         }
624
625         builder.ensure(Std::new(compiler, target));
626
627         if builder.config.keep_stage.contains(&compiler.stage) {
628             builder.info("Warning: Using a potentially old librustc. This may not behave well.");
629             builder.info("Warning: Use `--keep-stage-std` if you want to rebuild the compiler when it changes");
630             builder.ensure(RustcLink::from_rustc(self, compiler));
631             return;
632         }
633
634         let compiler_to_use = builder.compiler_for(compiler.stage, compiler.host, target);
635         if compiler_to_use != compiler {
636             builder.ensure(Rustc::new(compiler_to_use, target));
637             builder
638                 .info(&format!("Uplifting stage1 rustc ({} -> {})", builder.config.build, target));
639             builder.ensure(RustcLink::from_rustc(self, compiler_to_use));
640             return;
641         }
642
643         // Ensure that build scripts and proc macros have a std / libproc_macro to link against.
644         builder.ensure(Std::new(
645             builder.compiler(self.compiler.stage, builder.config.build),
646             builder.config.build,
647         ));
648
649         let mut cargo = builder.cargo(compiler, Mode::Rustc, SourceType::InTree, target, "build");
650         rustc_cargo(builder, &mut cargo, target);
651
652         if builder.config.rust_profile_use.is_some()
653             && builder.config.rust_profile_generate.is_some()
654         {
655             panic!("Cannot use and generate PGO profiles at the same time");
656         }
657
658         // With LLD, we can use ICF (identical code folding) to reduce the executable size
659         // of librustc_driver/rustc and to improve i-cache utilization.
660         //
661         // -Wl,[link options] doesn't work on MSVC. However, /OPT:ICF (technically /OPT:REF,ICF)
662         // is already on by default in MSVC optimized builds, which is interpreted as --icf=all:
663         // https://github.com/llvm/llvm-project/blob/3329cec2f79185bafd678f310fafadba2a8c76d2/lld/COFF/Driver.cpp#L1746
664         // https://github.com/rust-lang/rust/blob/f22819bcce4abaff7d1246a56eec493418f9f4ee/compiler/rustc_codegen_ssa/src/back/linker.rs#L827
665         if builder.config.use_lld && !compiler.host.contains("msvc") {
666             cargo.rustflag("-Clink-args=-Wl,--icf=all");
667         }
668
669         let is_collecting = if let Some(path) = &builder.config.rust_profile_generate {
670             if compiler.stage == 1 {
671                 cargo.rustflag(&format!("-Cprofile-generate={}", path));
672                 // Apparently necessary to avoid overflowing the counters during
673                 // a Cargo build profile
674                 cargo.rustflag("-Cllvm-args=-vp-counters-per-site=4");
675                 true
676             } else {
677                 false
678             }
679         } else if let Some(path) = &builder.config.rust_profile_use {
680             if compiler.stage == 1 {
681                 cargo.rustflag(&format!("-Cprofile-use={}", path));
682                 cargo.rustflag("-Cllvm-args=-pgo-warn-missing-function");
683                 true
684             } else {
685                 false
686             }
687         } else {
688             false
689         };
690         if is_collecting {
691             // Ensure paths to Rust sources are relative, not absolute.
692             cargo.rustflag(&format!(
693                 "-Cllvm-args=-static-func-strip-dirname-prefix={}",
694                 builder.config.src.components().count()
695             ));
696         }
697
698         // cfg(bootstrap): remove if condition once the bootstrap compiler supports dylib LTO
699         if compiler.stage != 0 {
700             match builder.config.rust_lto {
701                 RustcLto::Thin | RustcLto::Fat => {
702                     // Since using LTO for optimizing dylibs is currently experimental,
703                     // we need to pass -Zdylib-lto.
704                     cargo.rustflag("-Zdylib-lto");
705                     // Cargo by default passes `-Cembed-bitcode=no` and doesn't pass `-Clto` when
706                     // compiling dylibs (and their dependencies), even when LTO is enabled for the
707                     // crate. Therefore, we need to override `-Clto` and `-Cembed-bitcode` here.
708                     let lto_type = match builder.config.rust_lto {
709                         RustcLto::Thin => "thin",
710                         RustcLto::Fat => "fat",
711                         _ => unreachable!(),
712                     };
713                     cargo.rustflag(&format!("-Clto={}", lto_type));
714                     cargo.rustflag("-Cembed-bitcode=yes");
715                 }
716                 RustcLto::ThinLocal => { /* Do nothing, this is the default */ }
717             }
718         }
719
720         builder.info(&format!(
721             "Building stage{} compiler artifacts ({} -> {})",
722             compiler.stage, &compiler.host, target
723         ));
724         run_cargo(
725             builder,
726             cargo,
727             self.crates.to_vec(),
728             &librustc_stamp(builder, compiler, target),
729             vec![],
730             false,
731         );
732
733         builder.ensure(RustcLink::from_rustc(
734             self,
735             builder.compiler(compiler.stage, builder.config.build),
736         ));
737     }
738 }
739
740 pub fn rustc_cargo(builder: &Builder<'_>, cargo: &mut Cargo, target: TargetSelection) {
741     cargo
742         .arg("--features")
743         .arg(builder.rustc_features(builder.kind))
744         .arg("--manifest-path")
745         .arg(builder.src.join("compiler/rustc/Cargo.toml"));
746     rustc_cargo_env(builder, cargo, target);
747 }
748
749 pub fn rustc_cargo_env(builder: &Builder<'_>, cargo: &mut Cargo, target: TargetSelection) {
750     // Set some configuration variables picked up by build scripts and
751     // the compiler alike
752     cargo
753         .env("CFG_RELEASE", builder.rust_release())
754         .env("CFG_RELEASE_CHANNEL", &builder.config.channel)
755         .env("CFG_VERSION", builder.rust_version());
756
757     if let Some(backend) = builder.config.rust_codegen_backends.get(0) {
758         cargo.env("CFG_DEFAULT_CODEGEN_BACKEND", backend);
759     }
760
761     let libdir_relative = builder.config.libdir_relative().unwrap_or_else(|| Path::new("lib"));
762     let target_config = builder.config.target_config.get(&target);
763
764     cargo.env("CFG_LIBDIR_RELATIVE", libdir_relative);
765
766     if let Some(ref ver_date) = builder.rust_info().commit_date() {
767         cargo.env("CFG_VER_DATE", ver_date);
768     }
769     if let Some(ref ver_hash) = builder.rust_info().sha() {
770         cargo.env("CFG_VER_HASH", ver_hash);
771     }
772     if !builder.unstable_features() {
773         cargo.env("CFG_DISABLE_UNSTABLE_FEATURES", "1");
774     }
775
776     // Prefer the current target's own default_linker, else a globally
777     // specified one.
778     if let Some(s) = target_config.and_then(|c| c.default_linker.as_ref()) {
779         cargo.env("CFG_DEFAULT_LINKER", s);
780     } else if let Some(ref s) = builder.config.rustc_default_linker {
781         cargo.env("CFG_DEFAULT_LINKER", s);
782     }
783
784     if builder.config.rustc_parallel {
785         // keep in sync with `bootstrap/lib.rs:Build::rustc_features`
786         // `cfg` option for rustc, `features` option for cargo, for conditional compilation
787         cargo.rustflag("--cfg=parallel_compiler");
788         cargo.rustdocflag("--cfg=parallel_compiler");
789     }
790     if builder.config.rust_verify_llvm_ir {
791         cargo.env("RUSTC_VERIFY_LLVM_IR", "1");
792     }
793
794     // Pass down configuration from the LLVM build into the build of
795     // rustc_llvm and rustc_codegen_llvm.
796     //
797     // Note that this is disabled if LLVM itself is disabled or we're in a check
798     // build. If we are in a check build we still go ahead here presuming we've
799     // detected that LLVM is already built and good to go which helps prevent
800     // busting caches (e.g. like #71152).
801     if builder.config.llvm_enabled()
802         && (builder.kind != Kind::Check
803             || crate::native::prebuilt_llvm_config(builder, target).is_ok())
804     {
805         if builder.is_rust_llvm(target) {
806             cargo.env("LLVM_RUSTLLVM", "1");
807         }
808         let llvm_config = builder.ensure(native::Llvm { target });
809         cargo.env("LLVM_CONFIG", &llvm_config);
810         if let Some(s) = target_config.and_then(|c| c.llvm_config.as_ref()) {
811             cargo.env("CFG_LLVM_ROOT", s);
812         }
813
814         // Some LLVM linker flags (-L and -l) may be needed to link `rustc_llvm`. Its build script
815         // expects these to be passed via the `LLVM_LINKER_FLAGS` env variable, separated by
816         // whitespace.
817         //
818         // For example:
819         // - on windows, when `clang-cl` is used with instrumentation, we need to manually add
820         // clang's runtime library resource directory so that the profiler runtime library can be
821         // found. This is to avoid the linker errors about undefined references to
822         // `__llvm_profile_instrument_memop` when linking `rustc_driver`.
823         let mut llvm_linker_flags = String::new();
824         if builder.config.llvm_profile_generate && target.contains("msvc") {
825             if let Some(ref clang_cl_path) = builder.config.llvm_clang_cl {
826                 // Add clang's runtime library directory to the search path
827                 let clang_rt_dir = get_clang_cl_resource_dir(clang_cl_path);
828                 llvm_linker_flags.push_str(&format!("-L{}", clang_rt_dir.display()));
829             }
830         }
831
832         // The config can also specify its own llvm linker flags.
833         if let Some(ref s) = builder.config.llvm_ldflags {
834             if !llvm_linker_flags.is_empty() {
835                 llvm_linker_flags.push_str(" ");
836             }
837             llvm_linker_flags.push_str(s);
838         }
839
840         // Set the linker flags via the env var that `rustc_llvm`'s build script will read.
841         if !llvm_linker_flags.is_empty() {
842             cargo.env("LLVM_LINKER_FLAGS", llvm_linker_flags);
843         }
844
845         // Building with a static libstdc++ is only supported on linux right now,
846         // not for MSVC or macOS
847         if builder.config.llvm_static_stdcpp
848             && !target.contains("freebsd")
849             && !target.contains("msvc")
850             && !target.contains("apple")
851             && !target.contains("solaris")
852         {
853             let file = compiler_file(
854                 builder,
855                 builder.cxx(target).unwrap(),
856                 target,
857                 CLang::Cxx,
858                 "libstdc++.a",
859             );
860             cargo.env("LLVM_STATIC_STDCPP", file);
861         }
862         if builder.llvm_link_shared() {
863             cargo.env("LLVM_LINK_SHARED", "1");
864         }
865         if builder.config.llvm_use_libcxx {
866             cargo.env("LLVM_USE_LIBCXX", "1");
867         }
868         if builder.config.llvm_optimize && !builder.config.llvm_release_debuginfo {
869             cargo.env("LLVM_NDEBUG", "1");
870         }
871     }
872 }
873
874 #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
875 struct RustcLink {
876     pub compiler: Compiler,
877     pub target_compiler: Compiler,
878     pub target: TargetSelection,
879     /// Not actually used; only present to make sure the cache invalidation is correct.
880     crates: Interned<Vec<String>>,
881 }
882
883 impl RustcLink {
884     fn from_rustc(rustc: Rustc, host_compiler: Compiler) -> Self {
885         Self {
886             compiler: host_compiler,
887             target_compiler: rustc.compiler,
888             target: rustc.target,
889             crates: rustc.crates,
890         }
891     }
892 }
893
894 impl Step for RustcLink {
895     type Output = ();
896
897     fn should_run(run: ShouldRun<'_>) -> ShouldRun<'_> {
898         run.never()
899     }
900
901     /// Same as `std_link`, only for librustc
902     fn run(self, builder: &Builder<'_>) {
903         let compiler = self.compiler;
904         let target_compiler = self.target_compiler;
905         let target = self.target;
906         builder.info(&format!(
907             "Copying stage{} rustc from stage{} ({} -> {} / {})",
908             target_compiler.stage, compiler.stage, &compiler.host, target_compiler.host, target
909         ));
910         add_to_sysroot(
911             builder,
912             &builder.sysroot_libdir(target_compiler, target),
913             &builder.sysroot_libdir(target_compiler, compiler.host),
914             &librustc_stamp(builder, compiler, target),
915         );
916     }
917 }
918
919 #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
920 pub struct CodegenBackend {
921     pub target: TargetSelection,
922     pub compiler: Compiler,
923     pub backend: Interned<String>,
924 }
925
926 impl Step for CodegenBackend {
927     type Output = ();
928     const ONLY_HOSTS: bool = true;
929     // Only the backends specified in the `codegen-backends` entry of `config.toml` are built.
930     const DEFAULT: bool = true;
931
932     fn should_run(run: ShouldRun<'_>) -> ShouldRun<'_> {
933         run.paths(&["compiler/rustc_codegen_cranelift", "compiler/rustc_codegen_gcc"])
934     }
935
936     fn make_run(run: RunConfig<'_>) {
937         for &backend in &run.builder.config.rust_codegen_backends {
938             if backend == "llvm" {
939                 continue; // Already built as part of rustc
940             }
941
942             run.builder.ensure(CodegenBackend {
943                 target: run.target,
944                 compiler: run.builder.compiler(run.builder.top_stage, run.build_triple()),
945                 backend,
946             });
947         }
948     }
949
950     fn run(self, builder: &Builder<'_>) {
951         let compiler = self.compiler;
952         let target = self.target;
953         let backend = self.backend;
954
955         builder.ensure(Rustc::new(compiler, target));
956
957         if builder.config.keep_stage.contains(&compiler.stage) {
958             builder.info(
959                 "Warning: Using a potentially old codegen backend. \
960                 This may not behave well.",
961             );
962             // Codegen backends are linked separately from this step today, so we don't do
963             // anything here.
964             return;
965         }
966
967         let compiler_to_use = builder.compiler_for(compiler.stage, compiler.host, target);
968         if compiler_to_use != compiler {
969             builder.ensure(CodegenBackend { compiler: compiler_to_use, target, backend });
970             return;
971         }
972
973         let out_dir = builder.cargo_out(compiler, Mode::Codegen, target);
974
975         let mut cargo = builder.cargo(compiler, Mode::Codegen, SourceType::InTree, target, "build");
976         cargo
977             .arg("--manifest-path")
978             .arg(builder.src.join(format!("compiler/rustc_codegen_{}/Cargo.toml", backend)));
979         rustc_cargo_env(builder, &mut cargo, target);
980
981         let tmp_stamp = out_dir.join(".tmp.stamp");
982
983         builder.info(&format!(
984             "Building stage{} codegen backend {} ({} -> {})",
985             compiler.stage, backend, &compiler.host, target
986         ));
987         let files = run_cargo(builder, cargo, vec![], &tmp_stamp, vec![], false);
988         if builder.config.dry_run() {
989             return;
990         }
991         let mut files = files.into_iter().filter(|f| {
992             let filename = f.file_name().unwrap().to_str().unwrap();
993             is_dylib(filename) && filename.contains("rustc_codegen_")
994         });
995         let codegen_backend = match files.next() {
996             Some(f) => f,
997             None => panic!("no dylibs built for codegen backend?"),
998         };
999         if let Some(f) = files.next() {
1000             panic!(
1001                 "codegen backend built two dylibs:\n{}\n{}",
1002                 codegen_backend.display(),
1003                 f.display()
1004             );
1005         }
1006         let stamp = codegen_backend_stamp(builder, compiler, target, backend);
1007         let codegen_backend = codegen_backend.to_str().unwrap();
1008         t!(fs::write(&stamp, &codegen_backend));
1009     }
1010 }
1011
1012 /// Creates the `codegen-backends` folder for a compiler that's about to be
1013 /// assembled as a complete compiler.
1014 ///
1015 /// This will take the codegen artifacts produced by `compiler` and link them
1016 /// into an appropriate location for `target_compiler` to be a functional
1017 /// compiler.
1018 fn copy_codegen_backends_to_sysroot(
1019     builder: &Builder<'_>,
1020     compiler: Compiler,
1021     target_compiler: Compiler,
1022 ) {
1023     let target = target_compiler.host;
1024
1025     // Note that this step is different than all the other `*Link` steps in
1026     // that it's not assembling a bunch of libraries but rather is primarily
1027     // moving the codegen backend into place. The codegen backend of rustc is
1028     // not linked into the main compiler by default but is rather dynamically
1029     // selected at runtime for inclusion.
1030     //
1031     // Here we're looking for the output dylib of the `CodegenBackend` step and
1032     // we're copying that into the `codegen-backends` folder.
1033     let dst = builder.sysroot_codegen_backends(target_compiler);
1034     t!(fs::create_dir_all(&dst), dst);
1035
1036     if builder.config.dry_run() {
1037         return;
1038     }
1039
1040     for backend in builder.config.rust_codegen_backends.iter() {
1041         if backend == "llvm" {
1042             continue; // Already built as part of rustc
1043         }
1044
1045         let stamp = codegen_backend_stamp(builder, compiler, target, *backend);
1046         let dylib = t!(fs::read_to_string(&stamp));
1047         let file = Path::new(&dylib);
1048         let filename = file.file_name().unwrap().to_str().unwrap();
1049         // change `librustc_codegen_cranelift-xxxxxx.so` to
1050         // `librustc_codegen_cranelift-release.so`
1051         let target_filename = {
1052             let dash = filename.find('-').unwrap();
1053             let dot = filename.find('.').unwrap();
1054             format!("{}-{}{}", &filename[..dash], builder.rust_release(), &filename[dot..])
1055         };
1056         builder.copy(&file, &dst.join(target_filename));
1057     }
1058 }
1059
1060 /// Cargo's output path for the standard library in a given stage, compiled
1061 /// by a particular compiler for the specified target.
1062 pub fn libstd_stamp(builder: &Builder<'_>, compiler: Compiler, target: TargetSelection) -> PathBuf {
1063     builder.cargo_out(compiler, Mode::Std, target).join(".libstd.stamp")
1064 }
1065
1066 /// Cargo's output path for librustc in a given stage, compiled by a particular
1067 /// compiler for the specified target.
1068 pub fn librustc_stamp(
1069     builder: &Builder<'_>,
1070     compiler: Compiler,
1071     target: TargetSelection,
1072 ) -> PathBuf {
1073     builder.cargo_out(compiler, Mode::Rustc, target).join(".librustc.stamp")
1074 }
1075
1076 /// Cargo's output path for librustc_codegen_llvm in a given stage, compiled by a particular
1077 /// compiler for the specified target and backend.
1078 fn codegen_backend_stamp(
1079     builder: &Builder<'_>,
1080     compiler: Compiler,
1081     target: TargetSelection,
1082     backend: Interned<String>,
1083 ) -> PathBuf {
1084     builder
1085         .cargo_out(compiler, Mode::Codegen, target)
1086         .join(format!(".librustc_codegen_{}.stamp", backend))
1087 }
1088
1089 pub fn compiler_file(
1090     builder: &Builder<'_>,
1091     compiler: &Path,
1092     target: TargetSelection,
1093     c: CLang,
1094     file: &str,
1095 ) -> PathBuf {
1096     let mut cmd = Command::new(compiler);
1097     cmd.args(builder.cflags(target, GitRepo::Rustc, c));
1098     cmd.arg(format!("-print-file-name={}", file));
1099     let out = output(&mut cmd);
1100     PathBuf::from(out.trim())
1101 }
1102
1103 #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
1104 pub struct Sysroot {
1105     pub compiler: Compiler,
1106 }
1107
1108 impl Step for Sysroot {
1109     type Output = Interned<PathBuf>;
1110
1111     fn should_run(run: ShouldRun<'_>) -> ShouldRun<'_> {
1112         run.never()
1113     }
1114
1115     /// Returns the sysroot for the `compiler` specified that *this build system
1116     /// generates*.
1117     ///
1118     /// That is, the sysroot for the stage0 compiler is not what the compiler
1119     /// thinks it is by default, but it's the same as the default for stages
1120     /// 1-3.
1121     fn run(self, builder: &Builder<'_>) -> Interned<PathBuf> {
1122         let compiler = self.compiler;
1123         let host_dir = builder.out.join(&compiler.host.triple);
1124
1125         let sysroot_dir = |stage| {
1126             if stage == 0 {
1127                 host_dir.join("stage0-sysroot")
1128             } else if builder.download_rustc() && compiler.stage != builder.top_stage {
1129                 host_dir.join("ci-rustc-sysroot")
1130             } else {
1131                 host_dir.join(format!("stage{}", stage))
1132             }
1133         };
1134         let sysroot = sysroot_dir(compiler.stage);
1135
1136         let _ = fs::remove_dir_all(&sysroot);
1137         t!(fs::create_dir_all(&sysroot));
1138
1139         // If we're downloading a compiler from CI, we can use the same compiler for all stages other than 0.
1140         if builder.download_rustc() && compiler.stage != 0 {
1141             assert_eq!(
1142                 builder.config.build, compiler.host,
1143                 "Cross-compiling is not yet supported with `download-rustc`",
1144             );
1145
1146             // #102002, cleanup old toolchain folders when using download-rustc so people don't use them by accident.
1147             for stage in 0..=2 {
1148                 if stage != compiler.stage {
1149                     let dir = sysroot_dir(stage);
1150                     if !dir.ends_with("ci-rustc-sysroot") {
1151                         let _ = fs::remove_dir_all(dir);
1152                     }
1153                 }
1154             }
1155
1156             // Copy the compiler into the correct sysroot.
1157             let ci_rustc_dir =
1158                 builder.config.out.join(&*builder.config.build.triple).join("ci-rustc");
1159             builder.cp_r(&ci_rustc_dir, &sysroot);
1160             return INTERNER.intern_path(sysroot);
1161         }
1162
1163         // Symlink the source root into the same location inside the sysroot,
1164         // where `rust-src` component would go (`$sysroot/lib/rustlib/src/rust`),
1165         // so that any tools relying on `rust-src` also work for local builds,
1166         // and also for translating the virtual `/rustc/$hash` back to the real
1167         // directory (for running tests with `rust.remap-debuginfo = true`).
1168         let sysroot_lib_rustlib_src = sysroot.join("lib/rustlib/src");
1169         t!(fs::create_dir_all(&sysroot_lib_rustlib_src));
1170         let sysroot_lib_rustlib_src_rust = sysroot_lib_rustlib_src.join("rust");
1171         if let Err(e) = symlink_dir(&builder.config, &builder.src, &sysroot_lib_rustlib_src_rust) {
1172             eprintln!(
1173                 "warning: creating symbolic link `{}` to `{}` failed with {}",
1174                 sysroot_lib_rustlib_src_rust.display(),
1175                 builder.src.display(),
1176                 e,
1177             );
1178             if builder.config.rust_remap_debuginfo {
1179                 eprintln!(
1180                     "warning: some `src/test/ui` tests will fail when lacking `{}`",
1181                     sysroot_lib_rustlib_src_rust.display(),
1182                 );
1183             }
1184         }
1185         // Same for the rustc-src component.
1186         let sysroot_lib_rustlib_rustcsrc = sysroot.join("lib/rustlib/rustc-src");
1187         t!(fs::create_dir_all(&sysroot_lib_rustlib_rustcsrc));
1188         let sysroot_lib_rustlib_rustcsrc_rust = sysroot_lib_rustlib_rustcsrc.join("rust");
1189         if let Err(e) =
1190             symlink_dir(&builder.config, &builder.src, &sysroot_lib_rustlib_rustcsrc_rust)
1191         {
1192             eprintln!(
1193                 "warning: creating symbolic link `{}` to `{}` failed with {}",
1194                 sysroot_lib_rustlib_rustcsrc_rust.display(),
1195                 builder.src.display(),
1196                 e,
1197             );
1198         }
1199
1200         INTERNER.intern_path(sysroot)
1201     }
1202 }
1203
1204 #[derive(Debug, Copy, PartialOrd, Ord, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
1205 pub struct Assemble {
1206     /// The compiler which we will produce in this step. Assemble itself will
1207     /// take care of ensuring that the necessary prerequisites to do so exist,
1208     /// that is, this target can be a stage2 compiler and Assemble will build
1209     /// previous stages for you.
1210     pub target_compiler: Compiler,
1211 }
1212
1213 impl Step for Assemble {
1214     type Output = Compiler;
1215     const ONLY_HOSTS: bool = true;
1216
1217     fn should_run(run: ShouldRun<'_>) -> ShouldRun<'_> {
1218         run.path("compiler/rustc").path("compiler")
1219     }
1220
1221     fn make_run(run: RunConfig<'_>) {
1222         run.builder.ensure(Assemble {
1223             target_compiler: run.builder.compiler(run.builder.top_stage + 1, run.target),
1224         });
1225     }
1226
1227     /// Prepare a new compiler from the artifacts in `stage`
1228     ///
1229     /// This will assemble a compiler in `build/$host/stage$stage`. The compiler
1230     /// must have been previously produced by the `stage - 1` builder.build
1231     /// compiler.
1232     fn run(self, builder: &Builder<'_>) -> Compiler {
1233         let target_compiler = self.target_compiler;
1234
1235         if target_compiler.stage == 0 {
1236             assert_eq!(
1237                 builder.config.build, target_compiler.host,
1238                 "Cannot obtain compiler for non-native build triple at stage 0"
1239             );
1240             // The stage 0 compiler for the build triple is always pre-built.
1241             return target_compiler;
1242         }
1243
1244         // Get the compiler that we'll use to bootstrap ourselves.
1245         //
1246         // Note that this is where the recursive nature of the bootstrap
1247         // happens, as this will request the previous stage's compiler on
1248         // downwards to stage 0.
1249         //
1250         // Also note that we're building a compiler for the host platform. We
1251         // only assume that we can run `build` artifacts, which means that to
1252         // produce some other architecture compiler we need to start from
1253         // `build` to get there.
1254         //
1255         // FIXME: It may be faster if we build just a stage 1 compiler and then
1256         //        use that to bootstrap this compiler forward.
1257         let build_compiler = builder.compiler(target_compiler.stage - 1, builder.config.build);
1258
1259         // If we're downloading a compiler from CI, we can use the same compiler for all stages other than 0.
1260         if builder.download_rustc() {
1261             builder.ensure(Sysroot { compiler: target_compiler });
1262             return target_compiler;
1263         }
1264
1265         // Build the libraries for this compiler to link to (i.e., the libraries
1266         // it uses at runtime). NOTE: Crates the target compiler compiles don't
1267         // link to these. (FIXME: Is that correct? It seems to be correct most
1268         // of the time but I think we do link to these for stage2/bin compilers
1269         // when not performing a full bootstrap).
1270         builder.ensure(Rustc::new(build_compiler, target_compiler.host));
1271
1272         for &backend in builder.config.rust_codegen_backends.iter() {
1273             if backend == "llvm" {
1274                 continue; // Already built as part of rustc
1275             }
1276
1277             builder.ensure(CodegenBackend {
1278                 compiler: build_compiler,
1279                 target: target_compiler.host,
1280                 backend,
1281             });
1282         }
1283
1284         let lld_install = if builder.config.lld_enabled {
1285             Some(builder.ensure(native::Lld { target: target_compiler.host }))
1286         } else {
1287             None
1288         };
1289
1290         let stage = target_compiler.stage;
1291         let host = target_compiler.host;
1292         builder.info(&format!("Assembling stage{} compiler ({})", stage, host));
1293
1294         // Link in all dylibs to the libdir
1295         let stamp = librustc_stamp(builder, build_compiler, target_compiler.host);
1296         let proc_macros = builder
1297             .read_stamp_file(&stamp)
1298             .into_iter()
1299             .filter_map(|(path, dependency_type)| {
1300                 if dependency_type == DependencyType::Host {
1301                     Some(path.file_name().unwrap().to_owned().into_string().unwrap())
1302                 } else {
1303                     None
1304                 }
1305             })
1306             .collect::<HashSet<_>>();
1307
1308         let sysroot = builder.sysroot(target_compiler);
1309         let rustc_libdir = builder.rustc_libdir(target_compiler);
1310         t!(fs::create_dir_all(&rustc_libdir));
1311         let src_libdir = builder.sysroot_libdir(build_compiler, host);
1312         for f in builder.read_dir(&src_libdir) {
1313             let filename = f.file_name().into_string().unwrap();
1314             if (is_dylib(&filename) || is_debug_info(&filename)) && !proc_macros.contains(&filename)
1315             {
1316                 builder.copy(&f.path(), &rustc_libdir.join(&filename));
1317             }
1318         }
1319
1320         copy_codegen_backends_to_sysroot(builder, build_compiler, target_compiler);
1321
1322         // We prepend this bin directory to the user PATH when linking Rust binaries. To
1323         // avoid shadowing the system LLD we rename the LLD we provide to `rust-lld`.
1324         let libdir = builder.sysroot_libdir(target_compiler, target_compiler.host);
1325         let libdir_bin = libdir.parent().unwrap().join("bin");
1326         t!(fs::create_dir_all(&libdir_bin));
1327         if let Some(lld_install) = lld_install {
1328             let src_exe = exe("lld", target_compiler.host);
1329             let dst_exe = exe("rust-lld", target_compiler.host);
1330             builder.copy(&lld_install.join("bin").join(&src_exe), &libdir_bin.join(&dst_exe));
1331             // for `-Z gcc-ld=lld`
1332             let gcc_ld_dir = libdir_bin.join("gcc-ld");
1333             t!(fs::create_dir(&gcc_ld_dir));
1334             let lld_wrapper_exe = builder.ensure(crate::tool::LldWrapper {
1335                 compiler: build_compiler,
1336                 target: target_compiler.host,
1337             });
1338             for name in crate::LLD_FILE_NAMES {
1339                 builder.copy(&lld_wrapper_exe, &gcc_ld_dir.join(exe(name, target_compiler.host)));
1340             }
1341         }
1342
1343         if builder.config.rust_codegen_backends.contains(&INTERNER.intern_str("llvm")) {
1344             let llvm_config_bin = builder.ensure(native::Llvm { target: target_compiler.host });
1345             if !builder.config.dry_run() {
1346                 let llvm_bin_dir = output(Command::new(llvm_config_bin).arg("--bindir"));
1347                 let llvm_bin_dir = Path::new(llvm_bin_dir.trim());
1348
1349                 // Since we've already built the LLVM tools, install them to the sysroot.
1350                 // This is the equivalent of installing the `llvm-tools-preview` component via
1351                 // rustup, and lets developers use a locally built toolchain to
1352                 // build projects that expect llvm tools to be present in the sysroot
1353                 // (e.g. the `bootimage` crate).
1354                 for tool in LLVM_TOOLS {
1355                     let tool_exe = exe(tool, target_compiler.host);
1356                     let src_path = llvm_bin_dir.join(&tool_exe);
1357                     // When using `download-ci-llvm`, some of the tools
1358                     // may not exist, so skip trying to copy them.
1359                     if src_path.exists() {
1360                         builder.copy(&src_path, &libdir_bin.join(&tool_exe));
1361                     }
1362                 }
1363             }
1364         }
1365
1366         // Ensure that `libLLVM.so` ends up in the newly build compiler directory,
1367         // so that it can be found when the newly built `rustc` is run.
1368         dist::maybe_install_llvm_runtime(builder, target_compiler.host, &sysroot);
1369         dist::maybe_install_llvm_target(builder, target_compiler.host, &sysroot);
1370
1371         // Link the compiler binary itself into place
1372         let out_dir = builder.cargo_out(build_compiler, Mode::Rustc, host);
1373         let rustc = out_dir.join(exe("rustc-main", host));
1374         let bindir = sysroot.join("bin");
1375         t!(fs::create_dir_all(&bindir));
1376         let compiler = builder.rustc(target_compiler);
1377         builder.copy(&rustc, &compiler);
1378
1379         target_compiler
1380     }
1381 }
1382
1383 /// Link some files into a rustc sysroot.
1384 ///
1385 /// For a particular stage this will link the file listed in `stamp` into the
1386 /// `sysroot_dst` provided.
1387 pub fn add_to_sysroot(
1388     builder: &Builder<'_>,
1389     sysroot_dst: &Path,
1390     sysroot_host_dst: &Path,
1391     stamp: &Path,
1392 ) {
1393     let self_contained_dst = &sysroot_dst.join("self-contained");
1394     t!(fs::create_dir_all(&sysroot_dst));
1395     t!(fs::create_dir_all(&sysroot_host_dst));
1396     t!(fs::create_dir_all(&self_contained_dst));
1397     for (path, dependency_type) in builder.read_stamp_file(stamp) {
1398         let dst = match dependency_type {
1399             DependencyType::Host => sysroot_host_dst,
1400             DependencyType::Target => sysroot_dst,
1401             DependencyType::TargetSelfContained => self_contained_dst,
1402         };
1403         builder.copy(&path, &dst.join(path.file_name().unwrap()));
1404     }
1405 }
1406
1407 pub fn run_cargo(
1408     builder: &Builder<'_>,
1409     cargo: Cargo,
1410     tail_args: Vec<String>,
1411     stamp: &Path,
1412     additional_target_deps: Vec<(PathBuf, DependencyType)>,
1413     is_check: bool,
1414 ) -> Vec<PathBuf> {
1415     if builder.config.dry_run() {
1416         return Vec::new();
1417     }
1418
1419     // `target_root_dir` looks like $dir/$target/release
1420     let target_root_dir = stamp.parent().unwrap();
1421     // `target_deps_dir` looks like $dir/$target/release/deps
1422     let target_deps_dir = target_root_dir.join("deps");
1423     // `host_root_dir` looks like $dir/release
1424     let host_root_dir = target_root_dir
1425         .parent()
1426         .unwrap() // chop off `release`
1427         .parent()
1428         .unwrap() // chop off `$target`
1429         .join(target_root_dir.file_name().unwrap());
1430
1431     // Spawn Cargo slurping up its JSON output. We'll start building up the
1432     // `deps` array of all files it generated along with a `toplevel` array of
1433     // files we need to probe for later.
1434     let mut deps = Vec::new();
1435     let mut toplevel = Vec::new();
1436     let ok = stream_cargo(builder, cargo, tail_args, &mut |msg| {
1437         let (filenames, crate_types) = match msg {
1438             CargoMessage::CompilerArtifact {
1439                 filenames,
1440                 target: CargoTarget { crate_types },
1441                 ..
1442             } => (filenames, crate_types),
1443             _ => return,
1444         };
1445         for filename in filenames {
1446             // Skip files like executables
1447             if !(filename.ends_with(".rlib")
1448                 || filename.ends_with(".lib")
1449                 || filename.ends_with(".a")
1450                 || is_debug_info(&filename)
1451                 || is_dylib(&filename)
1452                 || (is_check && filename.ends_with(".rmeta")))
1453             {
1454                 continue;
1455             }
1456
1457             let filename = Path::new(&*filename);
1458
1459             // If this was an output file in the "host dir" we don't actually
1460             // worry about it, it's not relevant for us
1461             if filename.starts_with(&host_root_dir) {
1462                 // Unless it's a proc macro used in the compiler
1463                 if crate_types.iter().any(|t| t == "proc-macro") {
1464                     deps.push((filename.to_path_buf(), DependencyType::Host));
1465                 }
1466                 continue;
1467             }
1468
1469             // If this was output in the `deps` dir then this is a precise file
1470             // name (hash included) so we start tracking it.
1471             if filename.starts_with(&target_deps_dir) {
1472                 deps.push((filename.to_path_buf(), DependencyType::Target));
1473                 continue;
1474             }
1475
1476             // Otherwise this was a "top level artifact" which right now doesn't
1477             // have a hash in the name, but there's a version of this file in
1478             // the `deps` folder which *does* have a hash in the name. That's
1479             // the one we'll want to we'll probe for it later.
1480             //
1481             // We do not use `Path::file_stem` or `Path::extension` here,
1482             // because some generated files may have multiple extensions e.g.
1483             // `std-<hash>.dll.lib` on Windows. The aforementioned methods only
1484             // split the file name by the last extension (`.lib`) while we need
1485             // to split by all extensions (`.dll.lib`).
1486             let expected_len = t!(filename.metadata()).len();
1487             let filename = filename.file_name().unwrap().to_str().unwrap();
1488             let mut parts = filename.splitn(2, '.');
1489             let file_stem = parts.next().unwrap().to_owned();
1490             let extension = parts.next().unwrap().to_owned();
1491
1492             toplevel.push((file_stem, extension, expected_len));
1493         }
1494     });
1495
1496     if !ok {
1497         crate::detail_exit(1);
1498     }
1499
1500     // Ok now we need to actually find all the files listed in `toplevel`. We've
1501     // got a list of prefix/extensions and we basically just need to find the
1502     // most recent file in the `deps` folder corresponding to each one.
1503     let contents = t!(target_deps_dir.read_dir())
1504         .map(|e| t!(e))
1505         .map(|e| (e.path(), e.file_name().into_string().unwrap(), t!(e.metadata())))
1506         .collect::<Vec<_>>();
1507     for (prefix, extension, expected_len) in toplevel {
1508         let candidates = contents.iter().filter(|&&(_, ref filename, ref meta)| {
1509             meta.len() == expected_len
1510                 && filename
1511                     .strip_prefix(&prefix[..])
1512                     .map(|s| s.starts_with('-') && s.ends_with(&extension[..]))
1513                     .unwrap_or(false)
1514         });
1515         let max = candidates.max_by_key(|&&(_, _, ref metadata)| {
1516             metadata.modified().expect("mtime should be available on all relevant OSes")
1517         });
1518         let path_to_add = match max {
1519             Some(triple) => triple.0.to_str().unwrap(),
1520             None => panic!("no output generated for {:?} {:?}", prefix, extension),
1521         };
1522         if is_dylib(path_to_add) {
1523             let candidate = format!("{}.lib", path_to_add);
1524             let candidate = PathBuf::from(candidate);
1525             if candidate.exists() {
1526                 deps.push((candidate, DependencyType::Target));
1527             }
1528         }
1529         deps.push((path_to_add.into(), DependencyType::Target));
1530     }
1531
1532     deps.extend(additional_target_deps);
1533     deps.sort();
1534     let mut new_contents = Vec::new();
1535     for (dep, dependency_type) in deps.iter() {
1536         new_contents.extend(match *dependency_type {
1537             DependencyType::Host => b"h",
1538             DependencyType::Target => b"t",
1539             DependencyType::TargetSelfContained => b"s",
1540         });
1541         new_contents.extend(dep.to_str().unwrap().as_bytes());
1542         new_contents.extend(b"\0");
1543     }
1544     t!(fs::write(&stamp, &new_contents));
1545     deps.into_iter().map(|(d, _)| d).collect()
1546 }
1547
1548 pub fn stream_cargo(
1549     builder: &Builder<'_>,
1550     cargo: Cargo,
1551     tail_args: Vec<String>,
1552     cb: &mut dyn FnMut(CargoMessage<'_>),
1553 ) -> bool {
1554     let mut cargo = Command::from(cargo);
1555     if builder.config.dry_run() {
1556         return true;
1557     }
1558     // Instruct Cargo to give us json messages on stdout, critically leaving
1559     // stderr as piped so we can get those pretty colors.
1560     let mut message_format = if builder.config.json_output {
1561         String::from("json")
1562     } else {
1563         String::from("json-render-diagnostics")
1564     };
1565     if let Some(s) = &builder.config.rustc_error_format {
1566         message_format.push_str(",json-diagnostic-");
1567         message_format.push_str(s);
1568     }
1569     cargo.arg("--message-format").arg(message_format).stdout(Stdio::piped());
1570
1571     for arg in tail_args {
1572         cargo.arg(arg);
1573     }
1574
1575     builder.verbose(&format!("running: {:?}", cargo));
1576     let mut child = match cargo.spawn() {
1577         Ok(child) => child,
1578         Err(e) => panic!("failed to execute command: {:?}\nerror: {}", cargo, e),
1579     };
1580
1581     // Spawn Cargo slurping up its JSON output. We'll start building up the
1582     // `deps` array of all files it generated along with a `toplevel` array of
1583     // files we need to probe for later.
1584     let stdout = BufReader::new(child.stdout.take().unwrap());
1585     for line in stdout.lines() {
1586         let line = t!(line);
1587         match serde_json::from_str::<CargoMessage<'_>>(&line) {
1588             Ok(msg) => {
1589                 if builder.config.json_output {
1590                     // Forward JSON to stdout.
1591                     println!("{}", line);
1592                 }
1593                 cb(msg)
1594             }
1595             // If this was informational, just print it out and continue
1596             Err(_) => println!("{}", line),
1597         }
1598     }
1599
1600     // Make sure Cargo actually succeeded after we read all of its stdout.
1601     let status = t!(child.wait());
1602     if builder.is_verbose() && !status.success() {
1603         eprintln!(
1604             "command did not execute successfully: {:?}\n\
1605                   expected success, got: {}",
1606             cargo, status
1607         );
1608     }
1609     status.success()
1610 }
1611
1612 #[derive(Deserialize)]
1613 pub struct CargoTarget<'a> {
1614     crate_types: Vec<Cow<'a, str>>,
1615 }
1616
1617 #[derive(Deserialize)]
1618 #[serde(tag = "reason", rename_all = "kebab-case")]
1619 pub enum CargoMessage<'a> {
1620     CompilerArtifact {
1621         package_id: Cow<'a, str>,
1622         features: Vec<Cow<'a, str>>,
1623         filenames: Vec<Cow<'a, str>>,
1624         target: CargoTarget<'a>,
1625     },
1626     BuildScriptExecuted {
1627         package_id: Cow<'a, str>,
1628     },
1629     BuildFinished {
1630         success: bool,
1631     },
1632 }