lib/IR/Verifier.cpp

   1 //===-- Verifier.cpp - Implement the Module Verifier -----------------------==//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the function verifier interface, that can be used for some
  11 // sanity checking of input to the system.
  12 //
  13 // Note that this does not provide full `Java style' security and verifications,
  14 // instead it just tries to ensure that code is well-formed.
  15 //
  16 //  * Both of a binary operator's parameters are of the same type
  17 //  * Verify that the indices of mem access instructions match other operands
  18 //  * Verify that arithmetic and other things are only performed on first-class
  19 //    types.  Verify that shifts & logicals only happen on integrals f.e.
  20 //  * All of the constants in a switch statement are of the correct type
  21 //  * The code is in valid SSA form
  22 //  * It should be illegal to put a label into any other type (like a structure)
  23 //    or to return one. [except constant arrays!]
  24 //  * Only phi nodes can be self referential: 'add i32 %0, %0 ; <int>:0' is bad
  25 //  * PHI nodes must have an entry for each predecessor, with no extras.
  26 //  * PHI nodes must be the first thing in a basic block, all grouped together
  27 //  * PHI nodes must have at least one entry
  28 //  * All basic blocks should only end with terminator insts, not contain them
  29 //  * The entry node to a function must not have predecessors
  30 //  * All Instructions must be embedded into a basic block
  31 //  * Functions cannot take a void-typed parameter
  32 //  * Verify that a function's argument list agrees with it's declared type.
  33 //  * It is illegal to specify a name for a void value.
  34 //  * It is illegal to have a internal global value with no initializer
  35 //  * It is illegal to have a ret instruction that returns a value that does not
  36 //    agree with the function return value type.
  37 //  * Function call argument types match the function prototype
  38 //  * A landing pad is defined by a landingpad instruction, and can be jumped to
  39 //    only by the unwind edge of an invoke instruction.
  40 //  * A landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
  41 //    block.
  42 //  * All landingpad instructions must use the same personality function with
  43 //    the same function.
  44 //  * All other things that are tested by asserts spread about the code...
  45 //
  46 //===----------------------------------------------------------------------===//
  47
  48 #include "llvm/Analysis/Verifier.h"
  49 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  50 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
  51 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  52 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  53 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  54 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
  55 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  56 #include "llvm/DebugInfo.h"
  57 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
  58 #include "llvm/IR/Constants.h"
  59 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  60 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  61 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
  62 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  63 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
  64 #include "llvm/IR/Metadata.h"
  65 #include "llvm/IR/Module.h"
  66 #include "llvm/InstVisitor.h"
  67 #include "llvm/Pass.h"
  68 #include "llvm/PassManager.h"
  69 #include "llvm/Support/CFG.h"
  70 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  71 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  72 #include "llvm/Support/ConstantRange.h"
  73 #include "llvm/Support/Debug.h"
  74 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  75 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  76 #include <algorithm>
  77 #include <cstdarg>
  78 using namespace llvm;
  79
  80 static cl::opt<bool> DisableDebugInfoVerifier("disable-debug-info-verifier",
  81                                               cl::init(true));
  82
  83 namespace {  // Anonymous namespace for class
  84   struct PreVerifier : public FunctionPass {
  85     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
  86
  87     PreVerifier() : FunctionPass(ID) {
  88       initializePreVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  89     }
  90
  91     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  92       AU.setPreservesAll();
  93     }
  94
  95     // Check that the prerequisites for successful DominatorTree construction
  96     // are satisfied.
  97     bool runOnFunction(Function &F) {
  98       bool Broken = false;
  99
 100       for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
 101         if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
 102           dbgs() << "Basic Block in function '" << F.getName()
 103                  << "' does not have terminator!\n";
 104           WriteAsOperand(dbgs(), I, true);
 105           dbgs() << "\n";
 106           Broken = true;
 107         }
 108       }
 109
 110       if (Broken)
 111         report_fatal_error("Broken module, no Basic Block terminator!");
 112
 113       return false;
 114     }
 115   };
 116 }
 117
 118 char PreVerifier::ID = 0;
 119 INITIALIZE_PASS(PreVerifier, "preverify", "Preliminary module verification",
 120                 false, false)
 121 static char &PreVerifyID = PreVerifier::ID;
 122
 123 namespace {
 124   struct Verifier : public FunctionPass, public InstVisitor<Verifier> {
 125     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
 126     bool Broken;          // Is this module found to be broken?
 127     VerifierFailureAction action;
 128                           // What to do if verification fails.
 129     Module *Mod;          // Module we are verifying right now
 130     LLVMContext *Context; // Context within which we are verifying
 131     DominatorTree *DT;    // Dominator Tree, caution can be null!
 132     const DataLayout *DL;
 133
 134     std::string Messages;
 135     raw_string_ostream MessagesStr;
 136
 137     /// InstInThisBlock - when verifying a basic block, keep track of all of the
 138     /// instructions we have seen so far.  This allows us to do efficient
 139     /// dominance checks for the case when an instruction has an operand that is
 140     /// an instruction in the same block.
 141     SmallPtrSet<Instruction*, 16> InstsInThisBlock;
 142
 143     /// MDNodes - keep track of the metadata nodes that have been checked
 144     /// already.
 145     SmallPtrSet<MDNode *, 32> MDNodes;
 146
 147     /// PersonalityFn - The personality function referenced by the
 148     /// LandingPadInsts. All LandingPadInsts within the same function must use
 149     /// the same personality function.
 150     const Value *PersonalityFn;
 151
 152     /// Finder keeps track of all debug info MDNodes in a Module.
 153     DebugInfoFinder Finder;
 154
 155     Verifier()
 156       : FunctionPass(ID), Broken(false),
 157         action(AbortProcessAction), Mod(0), Context(0), DT(0), DL(0),
 158         MessagesStr(Messages), PersonalityFn(0) {
 159       initializeVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 160     }
 161     explicit Verifier(VerifierFailureAction ctn)
 162       : FunctionPass(ID), Broken(false), action(ctn), Mod(0),
 163         Context(0), DT(0), DL(0), MessagesStr(Messages), PersonalityFn(0) {
 164       initializeVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 165     }
 166
 167     bool doInitialization(Module &M) {
 168       Mod = &M;
 169       Context = &M.getContext();
 170
 171       DL = getAnalysisIfAvailable<DataLayout>();
 172
 173       // We must abort before returning back to the pass manager, or else the
 174       // pass manager may try to run other passes on the broken module.
 175       return abortIfBroken();
 176     }
 177
 178     bool runOnFunction(Function &F) {
 179       // Get dominator information if we are being run by PassManager
 180       DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
 181
 182       Mod = F.getParent();
 183       if (!Context) Context = &F.getContext();
 184
 185       Finder.reset();
 186       visit(F);
 187       InstsInThisBlock.clear();
 188       PersonalityFn = 0;
 189
 190       if (!DisableDebugInfoVerifier)
 191         // Verify Debug Info.
 192         verifyDebugInfo();
 193
 194       // We must abort before returning back to the pass manager, or else the
 195       // pass manager may try to run other passes on the broken module.
 196       return abortIfBroken();
 197     }
 198
 199     bool doFinalization(Module &M) {
 200       // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
 201       for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 202         visitGlobalValue(*I);
 203
 204         // Check to make sure function prototypes are okay.
 205         if (I->isDeclaration()) visitFunction(*I);
 206       }
 207
 208       for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 209            I != E; ++I)
 210         visitGlobalVariable(*I);
 211
 212       for (Module::alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
 213            I != E; ++I)
 214         visitGlobalAlias(*I);
 215
 216       for (Module::named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
 217            E = M.named_metadata_end(); I != E; ++I)
 218         visitNamedMDNode(*I);
 219
 220       visitModuleFlags(M);
 221       visitModuleIdents(M);
 222
 223       if (!DisableDebugInfoVerifier) {
 224         Finder.reset();
 225         Finder.processModule(M);
 226         // Verify Debug Info.
 227         verifyDebugInfo();
 228       }
 229
 230       // If the module is broken, abort at this time.
 231       return abortIfBroken();
 232     }
 233
 234     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 235       AU.setPreservesAll();
 236       AU.addRequiredID(PreVerifyID);
 237       AU.addRequired<DominatorTree>();
 238     }
 239
 240     /// abortIfBroken - If the module is broken and we are supposed to abort on
 241     /// this condition, do so.
 242     ///
 243     bool abortIfBroken() {
 244       if (!Broken) return false;
 245       MessagesStr << "Broken module found, ";
 246       switch (action) {
 247       case AbortProcessAction:
 248         MessagesStr << "compilation aborted!\n";
 249         dbgs() << MessagesStr.str();
 250         // Client should choose different reaction if abort is not desired
 251         abort();
 252       case PrintMessageAction:
 253         MessagesStr << "verification continues.\n";
 254         dbgs() << MessagesStr.str();
 255         return false;
 256       case ReturnStatusAction:
 257         MessagesStr << "compilation terminated.\n";
 258         return true;
 259       }
 260       llvm_unreachable("Invalid action");
 261     }
 262
 263
 264     // Verification methods...
 265     void visitGlobalValue(GlobalValue &GV);
 266     void visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV);
 267     void visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA);
 268     void visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD);
 269     void visitMDNode(MDNode &MD, Function *F);
 270     void visitModuleIdents(Module &M);
 271     void visitModuleFlags(Module &M);
 272     void visitModuleFlag(MDNode *Op, DenseMap<MDString*, MDNode*> &SeenIDs,
 273                          SmallVectorImpl<MDNode*> &Requirements);
 274     void visitFunction(Function &F);
 275     void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
 276     using InstVisitor<Verifier>::visit;
 277
 278     void visit(Instruction &I);
 279
 280     void visitTruncInst(TruncInst &I);
 281     void visitZExtInst(ZExtInst &I);
 282     void visitSExtInst(SExtInst &I);
 283     void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
 284     void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
 285     void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
 286     void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
 287     void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
 288     void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
 289     void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
 290     void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
 291     void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
 292     void visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I);
 293     void visitPHINode(PHINode &PN);
 294     void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
 295     void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
 296     void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
 297     void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
 298     void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
 299     void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
 300     void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
 301     void visitCallInst(CallInst &CI);
 302     void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
 303     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
 304     void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 305     void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 306     void verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i);
 307     void visitInstruction(Instruction &I);
 308     void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
 309     void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 310     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 311     void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
 312     void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
 313     void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 314     void visitUserOp1(Instruction &I);
 315     void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
 316     void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
 317     void visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI);
 318     void visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI);
 319     void visitFenceInst(FenceInst &FI);
 320     void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
 321     void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
 322     void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
 323     void visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI);
 324
 325     void VerifyCallSite(CallSite CS);
 326     bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty,
 327                           int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
 328     bool VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
 329                              ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
 330                              SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys);
 331     bool VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
 332                                  ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos);
 333     bool VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params);
 334     void VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx,
 335                               bool isFunction, const Value *V);
 336     void VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
 337                               bool isReturnValue, const Value *V);
 338     void VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
 339                              const Value *V);
 340
 341     void VerifyBitcastType(const Value *V, Type *DestTy, Type *SrcTy);
 342     void VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE);
 343
 344     void verifyDebugInfo();
 345
 346     void WriteValue(const Value *V) {
 347       if (!V) return;
 348       if (isa<Instruction>(V)) {
 349         MessagesStr << *V << '\n';
 350       } else {
 351         WriteAsOperand(MessagesStr, V, true, Mod);
 352         MessagesStr << '\n';
 353       }
 354     }
 355
 356     void WriteType(Type *T) {
 357       if (!T) return;
 358       MessagesStr << ' ' << *T;
 359     }
 360
 361
 362     // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
 363     // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
 364     // to see why something is not correct.
 365     void CheckFailed(const Twine &Message,
 366                      const Value *V1 = 0, const Value *V2 = 0,
 367                      const Value *V3 = 0, const Value *V4 = 0) {
 368       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 369       WriteValue(V1);
 370       WriteValue(V2);
 371       WriteValue(V3);
 372       WriteValue(V4);
 373       Broken = true;
 374     }
 375
 376     void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1,
 377                      Type *T2, const Value *V3 = 0) {
 378       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 379       WriteValue(V1);
 380       WriteType(T2);
 381       WriteValue(V3);
 382       Broken = true;
 383     }
 384
 385     void CheckFailed(const Twine &Message, Type *T1,
 386                      Type *T2 = 0, Type *T3 = 0) {
 387       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 388       WriteType(T1);
 389       WriteType(T2);
 390       WriteType(T3);
 391       Broken = true;
 392     }
 393   };
 394 } // End anonymous namespace
 395
 396 char Verifier::ID = 0;
 397 INITIALIZE_PASS_BEGIN(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 398 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(PreVerifier)
 399 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTree)
 400 INITIALIZE_PASS_END(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 401
 402 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
 403 #define Assert(C, M) \
 404   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
 405 #define Assert1(C, M, V1) \
 406   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
 407 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
 408   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
 409 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
 410   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
 411 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
 412   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
 413
 414 void Verifier::visit(Instruction &I) {
 415   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
 416     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Operand is null", &I);
 417   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
 418 }
 419
 420
 421 void Verifier::visitGlobalValue(GlobalValue &GV) {
 422   Assert1(!GV.isDeclaration() ||
 423           GV.isMaterializable() ||
 424           GV.hasExternalLinkage() ||
 425           GV.hasDLLImportLinkage() ||
 426           GV.hasExternalWeakLinkage() ||
 427           (isa<GlobalAlias>(GV) &&
 428            (GV.hasLocalLinkage() || GV.hasWeakLinkage())),
 429   "Global is external, but doesn't have external or dllimport or weak linkage!",
 430           &GV);
 431
 432   Assert1(!GV.hasDLLImportLinkage() || GV.isDeclaration(),
 433           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
 434
 435   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
 436           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 437
 438   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
 439     GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
 440     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
 441             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
 442   }
 443 }
 444
 445 void Verifier::visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV) {
 446   if (GV.hasInitializer()) {
 447     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
 448             "Global variable initializer type does not match global "
 449             "variable type!", &GV);
 450
 451     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
 452     // cannot be constant.
 453     if (GV.hasCommonLinkage()) {
 454       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
 455               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
 456       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
 457               &GV);
 458     }
 459   } else {
 460     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasDLLImportLinkage() ||
 461             GV.hasExternalWeakLinkage(),
 462             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
 463   }
 464
 465   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.global_ctors" ||
 466                        GV.getName() == "llvm.global_dtors")) {
 467     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 468             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 469     // Don't worry about emitting an error for it not being an array,
 470     // visitGlobalValue will complain on appending non-array.
 471     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GV.getType())) {
 472       StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
 473       PointerType *FuncPtrTy =
 474           FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Context), false)->getPointerTo();
 475       Assert1(STy && STy->getNumElements() == 2 &&
 476               STy->getTypeAtIndex(0u)->isIntegerTy(32) &&
 477               STy->getTypeAtIndex(1) == FuncPtrTy,
 478               "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 479     }
 480   }
 481
 482   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.used" ||
 483                        GV.getName() == "llvm.compiler.used")) {
 484     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 485             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 486     Type *GVType = GV.getType()->getElementType();
 487     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GVType)) {
 488       PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ATy->getElementType());
 489       Assert1(PTy, "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 490       if (GV.hasInitializer()) {
 491         Constant *Init = GV.getInitializer();
 492         ConstantArray *InitArray = dyn_cast<ConstantArray>(Init);
 493         Assert1(InitArray, "wrong initalizer for intrinsic global variable",
 494                 Init);
 495         for (unsigned i = 0, e = InitArray->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 496           Value *V = Init->getOperand(i)->stripPointerCastsNoFollowAliases();
 497           Assert1(
 498               isa<GlobalVariable>(V) || isa<Function>(V) || isa<GlobalAlias>(V),
 499               "invalid llvm.used member", V);
 500           Assert1(V->hasName(), "members of llvm.used must be named", V);
 501         }
 502       }
 503     }
 504   }
 505
 506   if (!GV.hasInitializer()) {
 507     visitGlobalValue(GV);
 508     return;
 509   }
 510
 511   // Walk any aggregate initializers looking for bitcasts between address spaces
 512   SmallPtrSet<const Value *, 4> Visited;
 513   SmallVector<const Value *, 4> WorkStack;
 514   WorkStack.push_back(cast<Value>(GV.getInitializer()));
 515
 516   while (!WorkStack.empty()) {
 517     const Value *V = WorkStack.pop_back_val();
 518     if (!Visited.insert(V))
 519       continue;
 520
 521     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
 522       for (unsigned I = 0, N = U->getNumOperands(); I != N; ++I)
 523         WorkStack.push_back(U->getOperand(I));
 524     }
 525
 526     if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 527       VerifyConstantExprBitcastType(CE);
 528       if (Broken)
 529         return;
 530     }
 531   }
 532
 533   visitGlobalValue(GV);
 534 }
 535
 536 void Verifier::visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA) {
 537   Assert1(!GA.getName().empty(),
 538           "Alias name cannot be empty!", &GA);
 539   Assert1(GlobalAlias::isValidLinkage(GA.getLinkage()),
 540           "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
 541   Assert1(GA.getAliasee(),
 542           "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
 543   Assert1(GA.getType() == GA.getAliasee()->getType(),
 544           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
 545   Assert1(!GA.hasUnnamedAddr(), "Alias cannot have unnamed_addr!", &GA);
 546
 547   Constant *Aliasee = GA.getAliasee();
 548
 549   if (!isa<GlobalValue>(Aliasee)) {
 550     ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Aliasee);
 551     Assert1(CE &&
 552             (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
 553              CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) &&
 554             isa<GlobalValue>(CE->getOperand(0)),
 555             "Aliasee should be either GlobalValue or bitcast of GlobalValue",
 556             &GA);
 557
 558     if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast) {
 559       unsigned SrcAS = CE->getOperand(0)->getType()->getPointerAddressSpace();
 560       unsigned DstAS = CE->getType()->getPointerAddressSpace();
 561
 562       Assert1(SrcAS == DstAS,
 563               "Alias bitcasts cannot be between different address spaces",
 564               &GA);
 565     }
 566   }
 567
 568   const GlobalValue* Resolved = GA.resolveAliasedGlobal(/*stopOnWeak*/ false);
 569   Assert1(Resolved,
 570           "Aliasing chain should end with function or global variable", &GA);
 571
 572   visitGlobalValue(GA);
 573 }
 574
 575 void Verifier::visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD) {
 576   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 577     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
 578     if (!MD)
 579       continue;
 580
 581     Assert1(!MD->isFunctionLocal(),
 582             "Named metadata operand cannot be function local!", MD);
 583     visitMDNode(*MD, 0);
 584   }
 585 }
 586
 587 void Verifier::visitMDNode(MDNode &MD, Function *F) {
 588   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
 589   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
 590   if (!MDNodes.insert(&MD))
 591     return;
 592
 593   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 594     Value *Op = MD.getOperand(i);
 595     if (!Op)
 596       continue;
 597     if (isa<Constant>(Op) || isa<MDString>(Op))
 598       continue;
 599     if (MDNode *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
 600       Assert2(MD.isFunctionLocal() || !N->isFunctionLocal(),
 601               "Global metadata operand cannot be function local!", &MD, N);
 602       visitMDNode(*N, F);
 603       continue;
 604     }
 605     Assert2(MD.isFunctionLocal(), "Invalid operand for global metadata!", &MD, Op);
 606
 607     // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
 608     // function that we expect.
 609     Function *ActualF = 0;
 610     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Op))
 611       ActualF = I->getParent()->getParent();
 612     else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(Op))
 613       ActualF = BB->getParent();
 614     else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(Op))
 615       ActualF = A->getParent();
 616     assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
 617
 618     Assert2(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function",
 619             &MD, Op);
 620   }
 621 }
 622
 623 void Verifier::visitModuleIdents(Module &M) {
 624   const NamedMDNode *Idents = M.getNamedMetadata("llvm.ident");
 625   if (!Idents)
 626     return;
 627
 628   // llvm.ident takes a list of metadata entry. Each entry has only one string.
 629   // Scan each llvm.ident entry and make sure that this requirement is met.
 630   for (unsigned i = 0, e = Idents->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 631     const MDNode *N = Idents->getOperand(i);
 632     Assert1(N->getNumOperands() == 1,
 633             "incorrect number of operands in llvm.ident metadata", N);
 634     Assert1(isa<MDString>(N->getOperand(0)),
 635             ("invalid value for llvm.ident metadata entry operand"
 636              "(the operand should be a string)"),
 637             N->getOperand(0));
 638   }
 639 }
 640
 641 void Verifier::visitModuleFlags(Module &M) {
 642   const NamedMDNode *Flags = M.getModuleFlagsMetadata();
 643   if (!Flags) return;
 644
 645   // Scan each flag, and track the flags and requirements.
 646   DenseMap<MDString*, MDNode*> SeenIDs;
 647   SmallVector<MDNode*, 16> Requirements;
 648   for (unsigned I = 0, E = Flags->getNumOperands(); I != E; ++I) {
 649     visitModuleFlag(Flags->getOperand(I), SeenIDs, Requirements);
 650   }
 651
 652   // Validate that the requirements in the module are valid.
 653   for (unsigned I = 0, E = Requirements.size(); I != E; ++I) {
 654     MDNode *Requirement = Requirements[I];
 655     MDString *Flag = cast<MDString>(Requirement->getOperand(0));
 656     Value *ReqValue = Requirement->getOperand(1);
 657
 658     MDNode *Op = SeenIDs.lookup(Flag);
 659     if (!Op) {
 660       CheckFailed("invalid requirement on flag, flag is not present in module",
 661                   Flag);
 662       continue;
 663     }
 664
 665     if (Op->getOperand(2) != ReqValue) {
 666       CheckFailed(("invalid requirement on flag, "
 667                    "flag does not have the required value"),
 668                   Flag);
 669       continue;
 670     }
 671   }
 672 }
 673
 674 void Verifier::visitModuleFlag(MDNode *Op, DenseMap<MDString*, MDNode*>&SeenIDs,
 675                                SmallVectorImpl<MDNode*> &Requirements) {
 676   // Each module flag should have three arguments, the merge behavior (a
 677   // constant int), the flag ID (an MDString), and the value.
 678   Assert1(Op->getNumOperands() == 3,
 679           "incorrect number of operands in module flag", Op);
 680   ConstantInt *Behavior = dyn_cast<ConstantInt>(Op->getOperand(0));
 681   MDString *ID = dyn_cast<MDString>(Op->getOperand(1));
 682   Assert1(Behavior,
 683           "invalid behavior operand in module flag (expected constant integer)",
 684           Op->getOperand(0));
 685   unsigned BehaviorValue = Behavior->getZExtValue();
 686   Assert1(ID,
 687           "invalid ID operand in module flag (expected metadata string)",
 688           Op->getOperand(1));
 689
 690   // Sanity check the values for behaviors with additional requirements.
 691   switch (BehaviorValue) {
 692   default:
 693     Assert1(false,
 694             "invalid behavior operand in module flag (unexpected constant)",
 695             Op->getOperand(0));
 696     break;
 697
 698   case Module::Error:
 699   case Module::Warning:
 700   case Module::Override:
 701     // These behavior types accept any value.
 702     break;
 703
 704   case Module::Require: {
 705     // The value should itself be an MDNode with two operands, a flag ID (an
 706     // MDString), and a value.
 707     MDNode *Value = dyn_cast<MDNode>(Op->getOperand(2));
 708     Assert1(Value && Value->getNumOperands() == 2,
 709             "invalid value for 'require' module flag (expected metadata pair)",
 710             Op->getOperand(2));
 711     Assert1(isa<MDString>(Value->getOperand(0)),
 712             ("invalid value for 'require' module flag "
 713              "(first value operand should be a string)"),
 714             Value->getOperand(0));
 715
 716     // Append it to the list of requirements, to check once all module flags are
 717     // scanned.
 718     Requirements.push_back(Value);
 719     break;
 720   }
 721
 722   case Module::Append:
 723   case Module::AppendUnique: {
 724     // These behavior types require the operand be an MDNode.
 725     Assert1(isa<MDNode>(Op->getOperand(2)),
 726             "invalid value for 'append'-type module flag "
 727             "(expected a metadata node)", Op->getOperand(2));
 728     break;
 729   }
 730   }
 731
 732   // Unless this is a "requires" flag, check the ID is unique.
 733   if (BehaviorValue != Module::Require) {
 734     bool Inserted = SeenIDs.insert(std::make_pair(ID, Op)).second;
 735     Assert1(Inserted,
 736             "module flag identifiers must be unique (or of 'require' type)",
 737             ID);
 738   }
 739 }
 740
 741 void Verifier::VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx,
 742                                     bool isFunction, const Value *V) {
 743   unsigned Slot = ~0U;
 744   for (unsigned I = 0, E = Attrs.getNumSlots(); I != E; ++I)
 745     if (Attrs.getSlotIndex(I) == Idx) {
 746       Slot = I;
 747       break;
 748     }
 749
 750   assert(Slot != ~0U && "Attribute set inconsistency!");
 751
 752   for (AttributeSet::iterator I = Attrs.begin(Slot), E = Attrs.end(Slot);
 753          I != E; ++I) {
 754     if (I->isStringAttribute())
 755       continue;
 756
 757     if (I->getKindAsEnum() == Attribute::NoReturn ||
 758         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoUnwind ||
 759         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoInline ||
 760         I->getKindAsEnum() == Attribute::AlwaysInline ||
 761         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeForSize ||
 762         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtect ||
 763         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectReq ||
 764         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectStrong ||
 765         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoRedZone ||
 766         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoImplicitFloat ||
 767         I->getKindAsEnum() == Attribute::Naked ||
 768         I->getKindAsEnum() == Attribute::InlineHint ||
 769         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackAlignment ||
 770         I->getKindAsEnum() == Attribute::UWTable ||
 771         I->getKindAsEnum() == Attribute::NonLazyBind ||
 772         I->getKindAsEnum() == Attribute::ReturnsTwice ||
 773         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeAddress ||
 774         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeThread ||
 775         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeMemory ||
 776         I->getKindAsEnum() == Attribute::MinSize ||
 777         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoDuplicate ||
 778         I->getKindAsEnum() == Attribute::Builtin ||
 779         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoBuiltin ||
 780         I->getKindAsEnum() == Attribute::Cold ||
 781         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeNone) {
 782       if (!isFunction) {
 783         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 784                     "' only applies to functions!", V);
 785         return;
 786       }
 787     } else if (I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadOnly ||
 788                I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadNone) {
 789       if (Idx == 0) {
 790         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 791                     "' does not apply to function returns");
 792         return;
 793       }
 794     } else if (isFunction) {
 795       CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 796                   "' does not apply to functions!", V);
 797       return;
 798     }
 799   }
 800 }
 801
 802 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
 803 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
 804 void Verifier::VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
 805                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
 806   if (!Attrs.hasAttributes(Idx))
 807     return;
 808
 809   VerifyAttributeTypes(Attrs, Idx, false, V);
 810
 811   if (isReturnValue)
 812     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
 813             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest) &&
 814             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
 815             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoCapture) &&
 816             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned) &&
 817             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
 818             "Attributes 'byval', 'inalloca', 'nest', 'sret', 'nocapture', and "
 819             "'returned' do not apply to return values!", V);
 820
 821   // Check for mutually incompatible attributes.  Only inreg is compatible with
 822   // sret.
 823   unsigned AttrCount = 0;
 824   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal);
 825   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca);
 826   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) ||
 827                Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InReg);
 828   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest);
 829   Assert1(AttrCount <= 1, "Attributes 'byval', 'inalloca', 'inreg', 'nest', "
 830                           "and 'sret' are incompatible!", V);
 831
 832   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca) &&
 833             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
 834           "'inalloca and readonly' are incompatible!", V);
 835
 836   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
 837             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)), "Attributes "
 838           "'sret and returned' are incompatible!", V);
 839
 840   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ZExt) &&
 841             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::SExt)), "Attributes "
 842           "'zeroext and signext' are incompatible!", V);
 843
 844   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadNone) &&
 845             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
 846           "'readnone and readonly' are incompatible!", V);
 847
 848   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoInline) &&
 849             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::AlwaysInline)), "Attributes "
 850           "'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
 851
 852   Assert1(!AttrBuilder(Attrs, Idx).
 853             hasAttributes(AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx), Idx),
 854           "Wrong types for attribute: " +
 855           AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx).getAsString(Idx), V);
 856
 857   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 858     if (!PTy->getElementType()->isSized()) {
 859       Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
 860               !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
 861               "Attributes 'byval' and 'inalloca' do not support unsized types!",
 862               V);
 863     }
 864   } else {
 865     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal),
 866             "Attribute 'byval' only applies to parameters with pointer type!",
 867             V);
 868   }
 869 }
 870
 871 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
 872 // The value V is printed in error messages.
 873 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
 874                                    const Value *V) {
 875   if (Attrs.isEmpty())
 876     return;
 877
 878   bool SawNest = false;
 879   bool SawReturned = false;
 880
 881   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
 882     unsigned Idx = Attrs.getSlotIndex(i);
 883
 884     Type *Ty;
 885     if (Idx == 0)
 886       Ty = FT->getReturnType();
 887     else if (Idx-1 < FT->getNumParams())
 888       Ty = FT->getParamType(Idx-1);
 889     else
 890       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
 891
 892     VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, Idx == 0, V);
 893
 894     if (Idx == 0)
 895       continue;
 896
 897     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
 898       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
 899       SawNest = true;
 900     }
 901
 902     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
 903       Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
 904               V);
 905       Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FT->getReturnType()), "Incompatible "
 906               "argument and return types for 'returned' attribute", V);
 907       SawReturned = true;
 908     }
 909
 910     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet))
 911       Assert1(Idx == 1, "Attribute sret is not on first parameter!", V);
 912   }
 913
 914   if (!Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
 915     return;
 916
 917   VerifyAttributeTypes(Attrs, AttributeSet::FunctionIndex, true, V);
 918
 919   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 920                                Attribute::ReadNone) &&
 921             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 922                                Attribute::ReadOnly)),
 923           "Attributes 'readnone and readonly' are incompatible!", V);
 924
 925   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 926                                Attribute::NoInline) &&
 927             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 928                                Attribute::AlwaysInline)),
 929           "Attributes 'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
 930
 931   if (Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 932                          Attribute::OptimizeNone)) {
 933     Assert1(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 934                                Attribute::NoInline),
 935             "Attribute 'optnone' requires 'noinline'!", V);
 936
 937     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 938                                 Attribute::OptimizeForSize),
 939             "Attributes 'optsize and optnone' are incompatible!", V);
 940
 941     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 942                                 Attribute::MinSize),
 943             "Attributes 'minsize and optnone' are incompatible!", V);
 944   }
 945 }
 946
 947 void Verifier::VerifyBitcastType(const Value *V, Type *DestTy, Type *SrcTy) {
 948   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 949   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
 950   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
 951
 952   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
 953   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
 954   Assert1(SrcTy->isPointerTy() == DestTy->isPointerTy(),
 955           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", V);
 956   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize,
 957           "Bitcast requires types of same width", V);
 958
 959   // Disallow aggregates.
 960   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
 961           "Bitcast operand must not be aggregate", V);
 962   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
 963           "Bitcast type must not be aggregate", V);
 964
 965   // Without datalayout, assume all address spaces are the same size.
 966   // Don't check if both types are not pointers.
 967   // Skip casts between scalars and vectors.
 968   if (!DL ||
 969       !SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy() ||
 970       !DestTy->isPtrOrPtrVectorTy() ||
 971       SrcTy->isVectorTy() != DestTy->isVectorTy()) {
 972     return;
 973   }
 974
 975   unsigned SrcAS = SrcTy->getPointerAddressSpace();
 976   unsigned DstAS = DestTy->getPointerAddressSpace();
 977
 978   Assert1(SrcAS == DstAS,
 979           "Bitcasts between pointers of different address spaces is not legal."
 980           "Use AddrSpaceCast instead.", V);
 981 }
 982
 983 void Verifier::VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE) {
 984   if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast) {
 985     Type *SrcTy = CE->getOperand(0)->getType();
 986     Type *DstTy = CE->getType();
 987     VerifyBitcastType(CE, DstTy, SrcTy);
 988   }
 989 }
 990
 991 bool Verifier::VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params) {
 992   if (Attrs.getNumSlots() == 0)
 993     return true;
 994
 995   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
 996   unsigned LastIndex = Attrs.getSlotIndex(LastSlot);
 997   if (LastIndex <= Params
 998       || (LastIndex == AttributeSet::FunctionIndex
 999           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlotIndex(LastSlot - 1) <= Params)))
1000     return true;
1001
1002   return false;
1003 }
1004
1005 // visitFunction - Verify that a function is ok.
1006 //
1007 void Verifier::visitFunction(Function &F) {
1008   // Check function arguments.
1009   FunctionType *FT = F.getFunctionType();
1010   unsigned NumArgs = F.arg_size();
1011
1012   Assert1(Context == &F.getContext(),
1013           "Function context does not match Module context!", &F);
1014
1015   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
1016   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
1017           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
1018           &F, FT);
1019   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
1020           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
1021           F.getReturnType()->isStructTy(),
1022           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
1023
1024   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
1025           "Invalid struct return type!", &F);
1026
1027   AttributeSet Attrs = F.getAttributes();
1028
1029   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
1030           "Attribute after last parameter!", &F);
1031
1032   // Check function attributes.
1033   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
1034
1035   // On function declarations/definitions, we do not support the builtin
1036   // attribute. We do not check this in VerifyFunctionAttrs since that is
1037   // checking for Attributes that can/can not ever be on functions.
1038   Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1039                               Attribute::Builtin),
1040           "Attribute 'builtin' can only be applied to a callsite.", &F);
1041
1042   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
1043   switch (F.getCallingConv()) {
1044   default:
1045     break;
1046   case CallingConv::C:
1047     break;
1048   case CallingConv::Fast:
1049   case CallingConv::Cold:
1050   case CallingConv::X86_FastCall:
1051   case CallingConv::X86_ThisCall:
1052   case CallingConv::Intel_OCL_BI:
1053   case CallingConv::PTX_Kernel:
1054   case CallingConv::PTX_Device:
1055     Assert1(!F.isVarArg(),
1056             "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
1057     break;
1058   }
1059
1060   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
1061                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
1062
1063   // Check that the argument values match the function type for this function...
1064   unsigned i = 0;
1065   for (Function::arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
1066        I != E; ++I, ++i) {
1067     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
1068             "Argument value does not match function argument type!",
1069             I, FT->getParamType(i));
1070     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
1071             "Function arguments must have first-class types!", I);
1072     if (!isLLVMdotName)
1073       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
1074               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
1075   }
1076
1077   if (F.isMaterializable()) {
1078     // Function has a body somewhere we can't see.
1079   } else if (F.isDeclaration()) {
1080     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasDLLImportLinkage() ||
1081             F.hasExternalWeakLinkage(),
1082             "invalid linkage type for function declaration", &F);
1083   } else {
1084     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
1085     // is not legal to define intrinsics.
1086     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
1087
1088     // Check the entry node
1089     BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
1090     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
1091             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
1092
1093     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
1094     if (Entry->hasAddressTaken()) {
1095       Assert1(!BlockAddress::get(Entry)->isConstantUsed(),
1096               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
1097     }
1098   }
1099
1100   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
1101   // direct call/invokes, never having its "address taken".
1102   if (F.getIntrinsicID()) {
1103     const User *U;
1104     if (F.hasAddressTaken(&U))
1105       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
1106   }
1107 }
1108
1109 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
1110 //
1111 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
1112   InstsInThisBlock.clear();
1113
1114   // Ensure that basic blocks have terminators!
1115   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
1116
1117   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
1118   // it.
1119   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
1120     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
1121     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
1122     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
1123     PHINode *PN;
1124     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
1125       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
1126       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
1127               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
1128               "the PHI should be removed!", PN);
1129       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
1130               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
1131               "parent basic block!", PN);
1132
1133       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
1134       Values.clear();
1135       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
1136       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
1137         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
1138                                         PN->getIncomingValue(i)));
1139       std::sort(Values.begin(), Values.end());
1140
1141       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
1142         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
1143         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
1144         // all identical.
1145         //
1146         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
1147                 Values[i].second == Values[i-1].second,
1148                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
1149                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
1150                 Values[i].second, Values[i-1].second);
1151
1152         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
1153         // matched up.
1154         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
1155                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
1156                 Values[i].first, Preds[i]);
1157       }
1158     }
1159   }
1160 }
1161
1162 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
1163   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
1164   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
1165           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
1166   visitInstruction(I);
1167 }
1168
1169 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
1170   if (BI.isConditional()) {
1171     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
1172             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
1173   }
1174   visitTerminatorInst(BI);
1175 }
1176
1177 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
1178   Function *F = RI.getParent()->getParent();
1179   unsigned N = RI.getNumOperands();
1180   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
1181     Assert2(N == 0,
1182             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
1183             "return type!", &RI, F->getReturnType());
1184   else
1185     Assert2(N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType(),
1186             "Function return type does not match operand "
1187             "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
1188
1189   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
1190   // terminators...
1191   visitTerminatorInst(RI);
1192 }
1193
1194 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1195   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
1196   // have the same type as the switched-on value.
1197   Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
1198   SmallPtrSet<ConstantInt*, 32> Constants;
1199   for (SwitchInst::CaseIt i = SI.case_begin(), e = SI.case_end(); i != e; ++i) {
1200     Assert1(i.getCaseValue()->getType() == SwitchTy,
1201             "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
1202     Assert2(Constants.insert(i.getCaseValue()),
1203             "Duplicate integer as switch case", &SI, i.getCaseValue());
1204   }
1205
1206   visitTerminatorInst(SI);
1207 }
1208
1209 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
1210   Assert1(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
1211           "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
1212   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
1213     Assert1(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
1214             "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
1215
1216   visitTerminatorInst(BI);
1217 }
1218
1219 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
1220   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
1221                                           SI.getOperand(2)),
1222           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
1223
1224   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
1225           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
1226   visitInstruction(SI);
1227 }
1228
1229 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
1230 /// a pass, if any exist, it's an error.
1231 ///
1232 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
1233   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
1234 }
1235
1236 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
1237   // Get the source and destination types
1238   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1239   Type *DestTy = I.getType();
1240
1241   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1242   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1243   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1244
1245   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
1246   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
1247   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1248           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
1249   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
1250
1251   visitInstruction(I);
1252 }
1253
1254 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
1255   // Get the source and destination types
1256   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1257   Type *DestTy = I.getType();
1258
1259   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1260   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
1261   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
1262   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1263           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1264   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1265   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1266
1267   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
1268
1269   visitInstruction(I);
1270 }
1271
1272 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
1273   // Get the source and destination types
1274   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1275   Type *DestTy = I.getType();
1276
1277   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1278   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1279   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1280
1281   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
1282   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
1283   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1284           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1285   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
1286
1287   visitInstruction(I);
1288 }
1289
1290 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
1291   // Get the source and destination types
1292   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1293   Type *DestTy = I.getType();
1294   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1295   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1296   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1297
1298   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
1299   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
1300   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1301           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
1302   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
1303
1304   visitInstruction(I);
1305 }
1306
1307 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
1308   // Get the source and destination types
1309   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1310   Type *DestTy = I.getType();
1311
1312   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1313   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1314   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1315
1316   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
1317   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
1318   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1319           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1320   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
1321
1322   visitInstruction(I);
1323 }
1324
1325 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
1326   // Get the source and destination types
1327   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1328   Type *DestTy = I.getType();
1329
1330   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1331   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1332
1333   Assert1(SrcVec == DstVec,
1334           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1335   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1336           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1337   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1338           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1339
1340   if (SrcVec && DstVec)
1341     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1342             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1343             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1344
1345   visitInstruction(I);
1346 }
1347
1348 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
1349   // Get the source and destination types
1350   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1351   Type *DestTy = I.getType();
1352
1353   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1354   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1355
1356   Assert1(SrcVec == DstVec,
1357           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1358   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1359           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1360   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1361           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1362
1363   if (SrcVec && DstVec)
1364     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1365             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1366             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1367
1368   visitInstruction(I);
1369 }
1370
1371 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
1372   // Get the source and destination types
1373   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1374   Type *DestTy = I.getType();
1375
1376   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1377   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1378
1379   Assert1(SrcVec == DstVec,
1380           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1381   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
1382           &I);
1383   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1384           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
1385
1386   if (SrcVec && DstVec)
1387     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1388             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1389             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
1390
1391   visitInstruction(I);
1392 }
1393
1394 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1395   // Get the source and destination types
1396   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1397   Type *DestTy = I.getType();
1398
1399   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1400   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1401
1402   Assert1(SrcVec == DstVec,
1403           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1404   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
1405           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1406   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1407           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1408
1409   if (SrcVec && DstVec)
1410     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1411             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1412             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1413
1414   visitInstruction(I);
1415 }
1416
1417 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1418   // Get the source and destination types
1419   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1420   Type *DestTy = I.getType();
1421
1422   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1423           "PtrToInt source must be pointer", &I);
1424   Assert1(DestTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1425           "PtrToInt result must be integral", &I);
1426   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1427           "PtrToInt type mismatch", &I);
1428
1429   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1430     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1431     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1432     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1433           "PtrToInt Vector width mismatch", &I);
1434   }
1435
1436   visitInstruction(I);
1437 }
1438
1439 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1440   // Get the source and destination types
1441   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1442   Type *DestTy = I.getType();
1443
1444   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1445           "IntToPtr source must be an integral", &I);
1446   Assert1(DestTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1447           "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1448   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1449           "IntToPtr type mismatch", &I);
1450   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1451     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1452     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1453     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1454           "IntToPtr Vector width mismatch", &I);
1455   }
1456   visitInstruction(I);
1457 }
1458
1459 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1460   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1461   Type *DestTy = I.getType();
1462   VerifyBitcastType(&I, DestTy, SrcTy);
1463   visitInstruction(I);
1464 }
1465
1466 void Verifier::visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I) {
1467   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1468   Type *DestTy = I.getType();
1469
1470   Assert1(SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy(),
1471           "AddrSpaceCast source must be a pointer", &I);
1472   Assert1(DestTy->isPtrOrPtrVectorTy(),
1473           "AddrSpaceCast result must be a pointer", &I);
1474   Assert1(SrcTy->getPointerAddressSpace() != DestTy->getPointerAddressSpace(),
1475           "AddrSpaceCast must be between different address spaces", &I);
1476   if (SrcTy->isVectorTy())
1477     Assert1(SrcTy->getVectorNumElements() == DestTy->getVectorNumElements(),
1478             "AddrSpaceCast vector pointer number of elements mismatch", &I);
1479   visitInstruction(I);
1480 }
1481
1482 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1483 ///
1484 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1485   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1486   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1487   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1488   // then there is some other instruction before a PHI.
1489   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1490           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1491           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1492           &PN, PN.getParent());
1493
1494   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1495   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1496   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1497     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1498             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1499   }
1500
1501   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1502
1503   visitInstruction(PN);
1504 }
1505
1506 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1507   Instruction *I = CS.getInstruction();
1508
1509   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1510           "Called function must be a pointer!", I);
1511   PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1512
1513   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1514           "Called function is not pointer to function type!", I);
1515   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1516
1517   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1518   if (FTy->isVarArg())
1519     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1520             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1521   else
1522     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1523             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1524
1525   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1526   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1527     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1528             "Call parameter type does not match function signature!",
1529             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1530
1531   AttributeSet Attrs = CS.getAttributes();
1532
1533   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1534           "Attribute after last parameter!", I);
1535
1536   // Verify call attributes.
1537   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1538
1539   // Verify that values used for inalloca parameters are in fact allocas.
1540   for (unsigned i = 0, e = CS.arg_size(); i != e; ++i) {
1541     if (!Attrs.hasAttribute(1 + i, Attribute::InAlloca))
1542       continue;
1543     Value *Arg = CS.getArgument(i);
1544     Assert2(isa<AllocaInst>(Arg), "Inalloca argument is not an alloca!", I,
1545             Arg);
1546   }
1547
1548   if (FTy->isVarArg()) {
1549     // FIXME? is 'nest' even legal here?
1550     bool SawNest = false;
1551     bool SawReturned = false;
1552
1553     for (unsigned Idx = 1; Idx < 1 + FTy->getNumParams(); ++Idx) {
1554       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest))
1555         SawNest = true;
1556       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned))
1557         SawReturned = true;
1558     }
1559
1560     // Check attributes on the varargs part.
1561     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1562       Type *Ty = CS.getArgument(Idx-1)->getType();
1563       VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, false, I);
1564
1565       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
1566         Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", I);
1567         SawNest = true;
1568       }
1569
1570       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
1571         Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
1572                 I);
1573         Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FTy->getReturnType()),
1574                 "Incompatible argument and return types for 'returned' "
1575                 "attribute", I);
1576         SawReturned = true;
1577       }
1578
1579       Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet),
1580               "Attribute 'sret' cannot be used for vararg call arguments!", I);
1581     }
1582   }
1583
1584   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1585   if (CS.getCalledFunction() == 0 ||
1586       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
1587     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1588            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1589       Assert1(!(*PI)->isMetadataTy(),
1590               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1591   }
1592
1593   visitInstruction(*I);
1594 }
1595
1596 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1597   VerifyCallSite(&CI);
1598
1599   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1600     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1601       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1602 }
1603
1604 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1605   VerifyCallSite(&II);
1606
1607   // Verify that there is a landingpad instruction as the first non-PHI
1608   // instruction of the 'unwind' destination.
1609   Assert1(II.getUnwindDest()->isLandingPad(),
1610           "The unwind destination does not have a landingpad instruction!",&II);
1611
1612   visitTerminatorInst(II);
1613 }
1614
1615 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1616 /// of the same type!
1617 ///
1618 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1619   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1620           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1621
1622   switch (B.getOpcode()) {
1623   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1624   // integral operands.
1625   case Instruction::Add:
1626   case Instruction::Sub:
1627   case Instruction::Mul:
1628   case Instruction::SDiv:
1629   case Instruction::UDiv:
1630   case Instruction::SRem:
1631   case Instruction::URem:
1632     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1633             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1634     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1635             "Integer arithmetic operators must have same type "
1636             "for operands and result!", &B);
1637     break;
1638   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1639   // floating-point operands.
1640   case Instruction::FAdd:
1641   case Instruction::FSub:
1642   case Instruction::FMul:
1643   case Instruction::FDiv:
1644   case Instruction::FRem:
1645     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1646             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1647             "floating-point types!", &B);
1648     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1649             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1650             "for operands and result!", &B);
1651     break;
1652   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1653   case Instruction::And:
1654   case Instruction::Or:
1655   case Instruction::Xor:
1656     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1657             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1658     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1659             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1660             &B);
1661     break;
1662   case Instruction::Shl:
1663   case Instruction::LShr:
1664   case Instruction::AShr:
1665     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1666             "Shifts only work with integral types!", &B);
1667     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1668             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1669     break;
1670   default:
1671     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1672   }
1673
1674   visitInstruction(B);
1675 }
1676
1677 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst &IC) {
1678   // Check that the operands are the same type
1679   Type *Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1680   Type *Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1681   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1682           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1683   // Check that the operands are the right type
1684   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->getScalarType()->isPointerTy(),
1685           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1686   // Check that the predicate is valid.
1687   Assert1(IC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
1688           IC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE,
1689           "Invalid predicate in ICmp instruction!", &IC);
1690
1691   visitInstruction(IC);
1692 }
1693
1694 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst &FC) {
1695   // Check that the operands are the same type
1696   Type *Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1697   Type *Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1698   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1699           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1700   // Check that the operands are the right type
1701   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
1702           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1703   // Check that the predicate is valid.
1704   Assert1(FC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE &&
1705           FC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE,
1706           "Invalid predicate in FCmp instruction!", &FC);
1707
1708   visitInstruction(FC);
1709 }
1710
1711 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1712   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1713                                               EI.getOperand(1)),
1714           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1715   visitInstruction(EI);
1716 }
1717
1718 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1719   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1720                                              IE.getOperand(1),
1721                                              IE.getOperand(2)),
1722           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1723   visitInstruction(IE);
1724 }
1725
1726 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1727   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1728                                              SV.getOperand(2)),
1729           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1730   visitInstruction(SV);
1731 }
1732
1733 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1734   Type *TargetTy = GEP.getPointerOperandType()->getScalarType();
1735
1736   Assert1(isa<PointerType>(TargetTy),
1737     "GEP base pointer is not a vector or a vector of pointers", &GEP);
1738   Assert1(cast<PointerType>(TargetTy)->getElementType()->isSized(),
1739           "GEP into unsized type!", &GEP);
1740   Assert1(GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy() ==
1741           GEP.getType()->isVectorTy(), "Vector GEP must return a vector value",
1742           &GEP);
1743
1744   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1745   Type *ElTy =
1746     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getPointerOperandType(), Idxs);
1747   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1748
1749   Assert2(GEP.getType()->getScalarType()->isPointerTy() &&
1750           cast<PointerType>(GEP.getType()->getScalarType())->getElementType()
1751           == ElTy, "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1752
1753   if (GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy()) {
1754     // Additional checks for vector GEPs.
1755     unsigned GepWidth = GEP.getPointerOperandType()->getVectorNumElements();
1756     Assert1(GepWidth == GEP.getType()->getVectorNumElements(),
1757             "Vector GEP result width doesn't match operand's", &GEP);
1758     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i) {
1759       Type *IndexTy = Idxs[i]->getType();
1760       Assert1(IndexTy->isVectorTy(),
1761               "Vector GEP must have vector indices!", &GEP);
1762       unsigned IndexWidth = IndexTy->getVectorNumElements();
1763       Assert1(IndexWidth == GepWidth, "Invalid GEP index vector width", &GEP);
1764     }
1765   }
1766   visitInstruction(GEP);
1767 }
1768
1769 static bool isContiguous(const ConstantRange &A, const ConstantRange &B) {
1770   return A.getUpper() == B.getLower() || A.getLower() == B.getUpper();
1771 }
1772
1773 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1774   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
1775   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
1776   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1777   Assert2(ElTy == LI.getType(),
1778           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
1779   if (LI.isAtomic()) {
1780     Assert1(LI.getOrdering() != Release && LI.getOrdering() != AcquireRelease,
1781             "Load cannot have Release ordering", &LI);
1782     Assert1(LI.getAlignment() != 0,
1783             "Atomic load must specify explicit alignment", &LI);
1784     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1785       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1786               "atomic store operand must have integer type!",
1787               &LI, ElTy);
1788       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1789       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1790               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
1791               &LI, ElTy);
1792     }
1793   } else {
1794     Assert1(LI.getSynchScope() == CrossThread,
1795             "Non-atomic load cannot have SynchronizationScope specified", &LI);
1796   }
1797
1798   if (MDNode *Range = LI.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
1799     unsigned NumOperands = Range->getNumOperands();
1800     Assert1(NumOperands % 2 == 0, "Unfinished range!", Range);
1801     unsigned NumRanges = NumOperands / 2;
1802     Assert1(NumRanges >= 1, "It should have at least one range!", Range);
1803
1804     ConstantRange LastRange(1); // Dummy initial value
1805     for (unsigned i = 0; i < NumRanges; ++i) {
1806       ConstantInt *Low = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i));
1807       Assert1(Low, "The lower limit must be an integer!", Low);
1808       ConstantInt *High = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i + 1));
1809       Assert1(High, "The upper limit must be an integer!", High);
1810       Assert1(High->getType() == Low->getType() &&
1811               High->getType() == ElTy, "Range types must match load type!",
1812               &LI);
1813
1814       APInt HighV = High->getValue();
1815       APInt LowV = Low->getValue();
1816       ConstantRange CurRange(LowV, HighV);
1817       Assert1(!CurRange.isEmptySet() && !CurRange.isFullSet(),
1818               "Range must not be empty!", Range);
1819       if (i != 0) {
1820         Assert1(CurRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1821                 "Intervals are overlapping", Range);
1822         Assert1(LowV.sgt(LastRange.getLower()), "Intervals are not in order",
1823                 Range);
1824         Assert1(!isContiguous(CurRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1825                 Range);
1826       }
1827       LastRange = ConstantRange(LowV, HighV);
1828     }
1829     if (NumRanges > 2) {
1830       APInt FirstLow =
1831         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(0))->getValue();
1832       APInt FirstHigh =
1833         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(1))->getValue();
1834       ConstantRange FirstRange(FirstLow, FirstHigh);
1835       Assert1(FirstRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1836               "Intervals are overlapping", Range);
1837       Assert1(!isContiguous(FirstRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1838               Range);
1839     }
1840
1841
1842   }
1843
1844   visitInstruction(LI);
1845 }
1846
1847 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1848   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
1849   Assert1(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
1850   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1851   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
1852           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1853           &SI, ElTy);
1854   if (SI.isAtomic()) {
1855     Assert1(SI.getOrdering() != Acquire && SI.getOrdering() != AcquireRelease,
1856             "Store cannot have Acquire ordering", &SI);
1857     Assert1(SI.getAlignment() != 0,
1858             "Atomic store must specify explicit alignment", &SI);
1859     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1860       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1861               "atomic store operand must have integer type!",
1862               &SI, ElTy);
1863       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1864       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1865               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
1866               &SI, ElTy);
1867     }
1868   } else {
1869     Assert1(SI.getSynchScope() == CrossThread,
1870             "Non-atomic store cannot have SynchronizationScope specified", &SI);
1871   }
1872   visitInstruction(SI);
1873 }
1874
1875 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
1876   SmallPtrSet<const Type*, 4> Visited;
1877   PointerType *PTy = AI.getType();
1878   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
1879           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
1880           &AI);
1881   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(&Visited), "Cannot allocate unsized type",
1882           &AI);
1883   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
1884           "Alloca array size must have integer type", &AI);
1885
1886   // Verify that an alloca instruction is not used with inalloca more than once.
1887   unsigned InAllocaUses = 0;
1888   for (User::use_iterator UI = AI.use_begin(), UE = AI.use_end(); UI != UE;
1889        ++UI) {
1890     CallSite CS(*UI);
1891     if (!CS)
1892       continue;
1893     unsigned ArgNo = CS.getArgumentNo(UI);
1894     if (CS.isInAllocaArgument(ArgNo)) {
1895       InAllocaUses++;
1896       Assert1(InAllocaUses <= 1,
1897               "Allocas can be used at most once with inalloca!", &AI);
1898     }
1899   }
1900
1901   visitInstruction(AI);
1902 }
1903
1904 void Verifier::visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI) {
1905   Assert1(CXI.getOrdering() != NotAtomic,
1906           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
1907   Assert1(CXI.getOrdering() != Unordered,
1908           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
1909   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CXI.getOperand(0)->getType());
1910   Assert1(PTy, "First cmpxchg operand must be a pointer.", &CXI);
1911   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1912   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1913           "cmpxchg operand must have integer type!",
1914           &CXI, ElTy);
1915   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1916   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1917           "cmpxchg operand must be power-of-two byte-sized integer",
1918           &CXI, ElTy);
1919   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(1)->getType(),
1920           "Expected value type does not match pointer operand type!",
1921           &CXI, ElTy);
1922   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(2)->getType(),
1923           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1924           &CXI, ElTy);
1925   visitInstruction(CXI);
1926 }
1927
1928 void Verifier::visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI) {
1929   Assert1(RMWI.getOrdering() != NotAtomic,
1930           "atomicrmw instructions must be atomic.", &RMWI);
1931   Assert1(RMWI.getOrdering() != Unordered,
1932           "atomicrmw instructions cannot be unordered.", &RMWI);
1933   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RMWI.getOperand(0)->getType());
1934   Assert1(PTy, "First atomicrmw operand must be a pointer.", &RMWI);
1935   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1936   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1937           "atomicrmw operand must have integer type!",
1938           &RMWI, ElTy);
1939   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1940   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1941           "atomicrmw operand must be power-of-two byte-sized integer",
1942           &RMWI, ElTy);
1943   Assert2(ElTy == RMWI.getOperand(1)->getType(),
1944           "Argument value type does not match pointer operand type!",
1945           &RMWI, ElTy);
1946   Assert1(AtomicRMWInst::FIRST_BINOP <= RMWI.getOperation() &&
1947           RMWI.getOperation() <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP,
1948           "Invalid binary operation!", &RMWI);
1949   visitInstruction(RMWI);
1950 }
1951
1952 void Verifier::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
1953   const AtomicOrdering Ordering = FI.getOrdering();
1954   Assert1(Ordering == Acquire || Ordering == Release ||
1955           Ordering == AcquireRelease || Ordering == SequentiallyConsistent,
1956           "fence instructions may only have "
1957           "acquire, release, acq_rel, or seq_cst ordering.", &FI);
1958   visitInstruction(FI);
1959 }
1960
1961 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
1962   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
1963                                            EVI.getIndices()) ==
1964           EVI.getType(),
1965           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
1966
1967   visitInstruction(EVI);
1968 }
1969
1970 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
1971   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
1972                                            IVI.getIndices()) ==
1973           IVI.getOperand(1)->getType(),
1974           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
1975
1976   visitInstruction(IVI);
1977 }
1978
1979 void Verifier::visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI) {
1980   BasicBlock *BB = LPI.getParent();
1981
1982   // The landingpad instruction is ill-formed if it doesn't have any clauses and
1983   // isn't a cleanup.
1984   Assert1(LPI.getNumClauses() > 0 || LPI.isCleanup(),
1985           "LandingPadInst needs at least one clause or to be a cleanup.", &LPI);
1986
1987   // The landingpad instruction defines its parent as a landing pad block. The
1988   // landing pad block may be branched to only by the unwind edge of an invoke.
1989   for (pred_iterator I = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); I != E; ++I) {
1990     const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>((*I)->getTerminator());
1991     Assert1(II && II->getUnwindDest() == BB && II->getNormalDest() != BB,
1992             "Block containing LandingPadInst must be jumped to "
1993             "only by the unwind edge of an invoke.", &LPI);
1994   }
1995
1996   // The landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
1997   // block.
1998   Assert1(LPI.getParent()->getLandingPadInst() == &LPI,
1999           "LandingPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
2000           &LPI);
2001
2002   // The personality functions for all landingpad instructions within the same
2003   // function should match.
2004   if (PersonalityFn)
2005     Assert1(LPI.getPersonalityFn() == PersonalityFn,
2006             "Personality function doesn't match others in function", &LPI);
2007   PersonalityFn = LPI.getPersonalityFn();
2008
2009   // All operands must be constants.
2010   Assert1(isa<Constant>(PersonalityFn), "Personality function is not constant!",
2011           &LPI);
2012   for (unsigned i = 0, e = LPI.getNumClauses(); i < e; ++i) {
2013     Value *Clause = LPI.getClause(i);
2014     Assert1(isa<Constant>(Clause), "Clause is not constant!", &LPI);
2015     if (LPI.isCatch(i)) {
2016       Assert1(isa<PointerType>(Clause->getType()),
2017               "Catch operand does not have pointer type!", &LPI);
2018     } else {
2019       Assert1(LPI.isFilter(i), "Clause is neither catch nor filter!", &LPI);
2020       Assert1(isa<ConstantArray>(Clause) || isa<ConstantAggregateZero>(Clause),
2021               "Filter operand is not an array of constants!", &LPI);
2022     }
2023   }
2024
2025   visitInstruction(LPI);
2026 }
2027
2028 void Verifier::verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i) {
2029   Instruction *Op = cast<Instruction>(I.getOperand(i));
2030   // If the we have an invalid invoke, don't try to compute the dominance.
2031   // We already reject it in the invoke specific checks and the dominance
2032   // computation doesn't handle multiple edges.
2033   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
2034     if (II->getNormalDest() == II->getUnwindDest())
2035       return;
2036   }
2037
2038   const Use &U = I.getOperandUse(i);
2039   Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT->dominates(Op, U),
2040           "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
2041 }
2042
2043 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
2044 ///
2045 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
2046   BasicBlock *BB = I.getParent();
2047   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
2048
2049   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
2050     for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
2051          UI != UE; ++UI)
2052       Assert1(*UI != (User*)&I || !DT->isReachableFromEntry(BB),
2053               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
2054   }
2055
2056   // Check that void typed values don't have names
2057   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
2058           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
2059
2060   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
2061   // value type.
2062   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
2063           I.getType()->isFirstClassType(),
2064           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
2065
2066   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
2067   // checked against the callee type.
2068   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
2069           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
2070           "Invalid use of metadata!", &I);
2071
2072   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
2073   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
2074   // instruction, it is an error!
2075   for (User::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
2076        UI != UE; ++UI) {
2077     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(*UI))
2078       Assert2(Used->getParent() != 0, "Instruction referencing instruction not"
2079               " embedded in a basic block!", &I, Used);
2080     else {
2081       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", *UI);
2082       return;
2083     }
2084   }
2085
2086   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
2087     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Instruction has null operand!", &I);
2088
2089     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
2090     // instructions.
2091     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
2092       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
2093     }
2094
2095     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
2096       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
2097       // taken.
2098       Assert1(!F->isIntrinsic() || i == (isa<CallInst>(I) ? e-1 : 0),
2099               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
2100       Assert1(!F->isIntrinsic() || isa<CallInst>(I) ||
2101               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::donothing,
2102               "Cannot invoke an intrinsinc other than donothing", &I);
2103       Assert1(F->getParent() == Mod, "Referencing function in another module!",
2104               &I);
2105     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
2106       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
2107               "Referring to a basic block in another function!", &I);
2108     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
2109       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
2110               "Referring to an argument in another function!", &I);
2111     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
2112       Assert1(GV->getParent() == Mod, "Referencing global in another module!",
2113               &I);
2114     } else if (isa<Instruction>(I.getOperand(i))) {
2115       verifyDominatesUse(I, i);
2116     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
2117       Assert1((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
2118               (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
2119               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
2120     } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(I.getOperand(i))) {
2121       if (CE->getType()->isPtrOrPtrVectorTy()) {
2122         // If we have a ConstantExpr pointer, we need to see if it came from an
2123         // illegal bitcast (inttoptr <constant int> )
2124         SmallVector<const ConstantExpr *, 4> Stack;
2125         SmallPtrSet<const ConstantExpr *, 4> Visited;
2126         Stack.push_back(CE);
2127
2128         while (!Stack.empty()) {
2129           const ConstantExpr *V = Stack.pop_back_val();
2130           if (!Visited.insert(V))
2131             continue;
2132
2133           VerifyConstantExprBitcastType(V);
2134
2135           for (unsigned I = 0, N = V->getNumOperands(); I != N; ++I) {
2136             if (ConstantExpr *Op = dyn_cast<ConstantExpr>(V->getOperand(I)))
2137               Stack.push_back(Op);
2138           }
2139         }
2140       }
2141     }
2142   }
2143
2144   if (MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_fpmath)) {
2145     Assert1(I.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
2146             "fpmath requires a floating point result!", &I);
2147     Assert1(MD->getNumOperands() == 1, "fpmath takes one operand!", &I);
2148     Value *Op0 = MD->getOperand(0);
2149     if (ConstantFP *CFP0 = dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Op0)) {
2150       APFloat Accuracy = CFP0->getValueAPF();
2151       Assert1(Accuracy.isFiniteNonZero() && !Accuracy.isNegative(),
2152               "fpmath accuracy not a positive number!", &I);
2153     } else {
2154       Assert1(false, "invalid fpmath accuracy!", &I);
2155     }
2156   }
2157
2158   MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_range);
2159   Assert1(!MD || isa<LoadInst>(I), "Ranges are only for loads!", &I);
2160
2161   if (!DisableDebugInfoVerifier) {
2162     MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_dbg);
2163     Finder.processLocation(*Mod, DILocation(MD));
2164   }
2165
2166   InstsInThisBlock.insert(&I);
2167 }
2168
2169 /// VerifyIntrinsicType - Verify that the specified type (which comes from an
2170 /// intrinsic argument or return value) matches the type constraints specified
2171 /// by the .td file (e.g. an "any integer" argument really is an integer).
2172 ///
2173 /// This return true on error but does not print a message.
2174 bool Verifier::VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
2175                                    ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
2176                                    SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys) {
2177   using namespace Intrinsic;
2178
2179   // If we ran out of descriptors, there are too many arguments.
2180   if (Infos.empty()) return true;
2181   IITDescriptor D = Infos.front();
2182   Infos = Infos.slice(1);
2183
2184   switch (D.Kind) {
2185   case IITDescriptor::Void: return !Ty->isVoidTy();
2186   case IITDescriptor::VarArg: return true;
2187   case IITDescriptor::MMX:  return !Ty->isX86_MMXTy();
2188   case IITDescriptor::Metadata: return !Ty->isMetadataTy();
2189   case IITDescriptor::Half: return !Ty->isHalfTy();
2190   case IITDescriptor::Float: return !Ty->isFloatTy();
2191   case IITDescriptor::Double: return !Ty->isDoubleTy();
2192   case IITDescriptor::Integer: return !Ty->isIntegerTy(D.Integer_Width);
2193   case IITDescriptor::Vector: {
2194     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(Ty);
2195     return VT == 0 || VT->getNumElements() != D.Vector_Width ||
2196            VerifyIntrinsicType(VT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2197   }
2198   case IITDescriptor::Pointer: {
2199     PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty);
2200     return PT == 0 || PT->getAddressSpace() != D.Pointer_AddressSpace ||
2201            VerifyIntrinsicType(PT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2202   }
2203
2204   case IITDescriptor::Struct: {
2205     StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
2206     if (ST == 0 || ST->getNumElements() != D.Struct_NumElements)
2207       return true;
2208
2209     for (unsigned i = 0, e = D.Struct_NumElements; i != e; ++i)
2210       if (VerifyIntrinsicType(ST->getElementType(i), Infos, ArgTys))
2211         return true;
2212     return false;
2213   }
2214
2215   case IITDescriptor::Argument:
2216     // Two cases here - If this is the second occurrence of an argument, verify
2217     // that the later instance matches the previous instance.
2218     if (D.getArgumentNumber() < ArgTys.size())
2219       return Ty != ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2220
2221     // Otherwise, if this is the first instance of an argument, record it and
2222     // verify the "Any" kind.
2223     assert(D.getArgumentNumber() == ArgTys.size() && "Table consistency error");
2224     ArgTys.push_back(Ty);
2225
2226     switch (D.getArgumentKind()) {
2227     case IITDescriptor::AK_AnyInteger: return !Ty->isIntOrIntVectorTy();
2228     case IITDescriptor::AK_AnyFloat:   return !Ty->isFPOrFPVectorTy();
2229     case IITDescriptor::AK_AnyVector:  return !isa<VectorType>(Ty);
2230     case IITDescriptor::AK_AnyPointer: return !isa<PointerType>(Ty);
2231     }
2232     llvm_unreachable("all argument kinds not covered");
2233
2234   case IITDescriptor::ExtendVecArgument:
2235     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2236     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
2237            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
2238            VectorType::getExtendedElementVectorType(
2239                        cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
2240
2241   case IITDescriptor::TruncVecArgument:
2242     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2243     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
2244            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
2245            VectorType::getTruncatedElementVectorType(
2246                          cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
2247   }
2248   llvm_unreachable("unhandled");
2249 }
2250
2251 /// \brief Verify if the intrinsic has variable arguments.
2252 /// This method is intended to be called after all the fixed arguments have been
2253 /// verified first.
2254 ///
2255 /// This method returns true on error and does not print an error message.
2256 bool
2257 Verifier::VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
2258                                   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos) {
2259   using namespace Intrinsic;
2260
2261   // If there are no descriptors left, then it can't be a vararg.
2262   if (Infos.empty())
2263     return isVarArg ? true : false;
2264
2265   // There should be only one descriptor remaining at this point.
2266   if (Infos.size() != 1)
2267     return true;
2268
2269   // Check and verify the descriptor.
2270   IITDescriptor D = Infos.front();
2271   Infos = Infos.slice(1);
2272   if (D.Kind == IITDescriptor::VarArg)
2273     return isVarArg ? false : true;
2274
2275   return true;
2276 }
2277
2278 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
2279 ///
2280 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
2281   Function *IF = CI.getCalledFunction();
2282   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
2283           IF);
2284
2285   // Verify that the intrinsic prototype lines up with what the .td files
2286   // describe.
2287   FunctionType *IFTy = IF->getFunctionType();
2288   bool IsVarArg = IFTy->isVarArg();
2289
2290   SmallVector<Intrinsic::IITDescriptor, 8> Table;
2291   getIntrinsicInfoTableEntries(ID, Table);
2292   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> TableRef = Table;
2293
2294   SmallVector<Type *, 4> ArgTys;
2295   Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getReturnType(), TableRef, ArgTys),
2296           "Intrinsic has incorrect return type!", IF);
2297   for (unsigned i = 0, e = IFTy->getNumParams(); i != e; ++i)
2298     Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getParamType(i), TableRef, ArgTys),
2299             "Intrinsic has incorrect argument type!", IF);
2300
2301   // Verify if the intrinsic call matches the vararg property.
2302   if (IsVarArg)
2303     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2304             "Intrinsic was not defined with variable arguments!", IF);
2305   else
2306     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2307             "Callsite was not defined with variable arguments!", IF);
2308
2309   // All descriptors should be absorbed by now.
2310   Assert1(TableRef.empty(), "Intrinsic has too few arguments!", IF);
2311
2312   // Now that we have the intrinsic ID and the actual argument types (and we
2313   // know they are legal for the intrinsic!) get the intrinsic name through the
2314   // usual means.  This allows us to verify the mangling of argument types into
2315   // the name.
2316   Assert1(Intrinsic::getName(ID, ArgTys) == IF->getName(),
2317           "Intrinsic name not mangled correctly for type arguments!", IF);
2318
2319   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
2320   // or are local to *this* function.
2321   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
2322     if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(CI.getArgOperand(i)))
2323       visitMDNode(*MD, CI.getParent()->getParent());
2324
2325   switch (ID) {
2326   default:
2327     break;
2328   case Intrinsic::ctlz:  // llvm.ctlz
2329   case Intrinsic::cttz:  // llvm.cttz
2330     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2331             "is_zero_undef argument of bit counting intrinsics must be a "
2332             "constant int", &CI);
2333     break;
2334   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
2335     Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
2336                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
2337     MDNode *MD = cast<MDNode>(CI.getArgOperand(0));
2338     Assert1(MD->getNumOperands() == 1,
2339                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 2", &CI);
2340     if (!DisableDebugInfoVerifier)
2341       Finder.processDeclare(*Mod, cast<DbgDeclareInst>(&CI));
2342   } break;
2343   case Intrinsic::dbg_value: { //llvm.dbg.value
2344     if (!DisableDebugInfoVerifier) {
2345       Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
2346               "invalid llvm.dbg.value intrinsic call 1", &CI);
2347       Finder.processValue(*Mod, cast<DbgValueInst>(&CI));
2348     }
2349     break;
2350   }
2351   case Intrinsic::memcpy:
2352   case Intrinsic::memmove:
2353   case Intrinsic::memset:
2354     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3)),
2355             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
2356             &CI);
2357     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(4)),
2358             "isvolatile argument of memory intrinsics must be a constant int",
2359             &CI);
2360     break;
2361   case Intrinsic::gcroot:
2362   case Intrinsic::gcwrite:
2363   case Intrinsic::gcread:
2364     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
2365       AllocaInst *AI =
2366         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
2367       Assert1(AI, "llvm.gcroot parameter #1 must be an alloca.", &CI);
2368       Assert1(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
2369               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
2370       if (!AI->getType()->getElementType()->isPointerTy()) {
2371         Assert1(!isa<ConstantPointerNull>(CI.getArgOperand(1)),
2372                 "llvm.gcroot parameter #1 must either be a pointer alloca, "
2373                 "or argument #2 must be a non-null constant.", &CI);
2374       }
2375     }
2376
2377     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
2378             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
2379     break;
2380   case Intrinsic::init_trampoline:
2381     Assert1(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2382             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
2383             &CI);
2384     break;
2385   case Intrinsic::prefetch:
2386     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
2387             isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
2388             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
2389             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
2390             "invalid arguments to llvm.prefetch",
2391             &CI);
2392     break;
2393   case Intrinsic::stackprotector:
2394     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2395             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
2396             &CI);
2397     break;
2398   case Intrinsic::lifetime_start:
2399   case Intrinsic::lifetime_end:
2400   case Intrinsic::invariant_start:
2401     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
2402             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
2403             &CI);
2404     break;
2405   case Intrinsic::invariant_end:
2406     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2407             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
2408     break;
2409   }
2410 }
2411
2412 void Verifier::verifyDebugInfo() {
2413   // Verify Debug Info.
2414   if (!DisableDebugInfoVerifier) {
2415     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.compile_unit_begin(),
2416          E = Finder.compile_unit_end(); I != E; ++I)
2417       Assert1(DICompileUnit(*I).Verify(), "DICompileUnit does not Verify!", *I);
2418     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.subprogram_begin(),
2419          E = Finder.subprogram_end(); I != E; ++I)
2420       Assert1(DISubprogram(*I).Verify(), "DISubprogram does not Verify!", *I);
2421     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.global_variable_begin(),
2422          E = Finder.global_variable_end(); I != E; ++I)
2423       Assert1(DIGlobalVariable(*I).Verify(),
2424               "DIGlobalVariable does not Verify!", *I);
2425     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.type_begin(),
2426          E = Finder.type_end(); I != E; ++I)
2427       Assert1(DIType(*I).Verify(), "DIType does not Verify!", *I);
2428     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.scope_begin(),
2429          E = Finder.scope_end(); I != E; ++I)
2430       Assert1(DIScope(*I).Verify(), "DIScope does not Verify!", *I);
2431   }
2432 }
2433
2434 //===----------------------------------------------------------------------===//
2435 //  Implement the public interfaces to this file...
2436 //===----------------------------------------------------------------------===//
2437
2438 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(VerifierFailureAction action) {
2439   return new Verifier(action);
2440 }
2441
2442
2443 /// verifyFunction - Check a function for errors, printing messages on stderr.
2444 /// Return true if the function is corrupt.
2445 ///
2446 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, VerifierFailureAction action) {
2447   Function &F = const_cast<Function&>(f);
2448   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
2449
2450   FunctionPassManager FPM(F.getParent());
2451   Verifier *V = new Verifier(action);
2452   FPM.add(V);
2453   FPM.doInitialization();
2454   FPM.run(F);
2455   return V->Broken;
2456 }
2457
2458 /// verifyModule - Check a module for errors, printing messages on stderr.
2459 /// Return true if the module is corrupt.
2460 ///
2461 bool llvm::verifyModule(const Module &M, VerifierFailureAction action,
2462                         std::string *ErrorInfo) {
2463   PassManager PM;
2464   Verifier *V = new Verifier(action);
2465   PM.add(V);
2466   PM.run(const_cast<Module&>(M));
2467
2468   if (ErrorInfo && V->Broken)
2469     *ErrorInfo = V->MessagesStr.str();
2470   return V->Broken;
2471 }