Don't emit structors for available_externally globals (PR19933)
[oota-llvm.git] / 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/IR/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/IR/CFG.h"
55 #include "llvm/IR/CallSite.h"
56 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
57 #include "llvm/IR/ConstantRange.h"
58 #include "llvm/IR/Constants.h"
59 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
60 #include "llvm/IR/DebugInfo.h"
61 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
62 #include "llvm/IR/Dominators.h"
63 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
64 #include "llvm/IR/InstIterator.h"
65 #include "llvm/IR/InstVisitor.h"
66 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
67 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
68 #include "llvm/IR/Metadata.h"
69 #include "llvm/IR/Module.h"
70 #include "llvm/IR/PassManager.h"
71 #include "llvm/Pass.h"
72 #include "llvm/Support/CommandLine.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> VerifyDebugInfo("verify-debug-info", cl::init(false));
81
82 namespace {
83 struct VerifierSupport {
84   raw_ostream &OS;
85   const Module *M;
86
87   /// \brief Track the brokenness of the module while recursively visiting.
88   bool Broken;
89
90   explicit VerifierSupport(raw_ostream &OS)
91       : OS(OS), M(nullptr), Broken(false) {}
92
93   void WriteValue(const Value *V) {
94     if (!V)
95       return;
96     if (isa<Instruction>(V)) {
97       OS << *V << '\n';
98     } else {
99       V->printAsOperand(OS, true, M);
100       OS << '\n';
101     }
102   }
103
104   void WriteType(Type *T) {
105     if (!T)
106       return;
107     OS << ' ' << *T;
108   }
109
110   // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
111   // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
112   // to see why something is not correct.
113   void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1 = nullptr,
114                    const Value *V2 = nullptr, const Value *V3 = nullptr,
115                    const Value *V4 = nullptr) {
116     OS << Message.str() << "\n";
117     WriteValue(V1);
118     WriteValue(V2);
119     WriteValue(V3);
120     WriteValue(V4);
121     Broken = true;
122   }
123
124   void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1, Type *T2,
125                    const Value *V3 = nullptr) {
126     OS << Message.str() << "\n";
127     WriteValue(V1);
128     WriteType(T2);
129     WriteValue(V3);
130     Broken = true;
131   }
132
133   void CheckFailed(const Twine &Message, Type *T1, Type *T2 = nullptr,
134                    Type *T3 = nullptr) {
135     OS << Message.str() << "\n";
136     WriteType(T1);
137     WriteType(T2);
138     WriteType(T3);
139     Broken = true;
140   }
141 };
142 class Verifier : public InstVisitor<Verifier>, VerifierSupport {
143   friend class InstVisitor<Verifier>;
144
145   LLVMContext *Context;
146   const DataLayout *DL;
147   DominatorTree DT;
148
149   /// \brief When verifying a basic block, keep track of all of the
150   /// instructions we have seen so far.
151   ///
152   /// This allows us to do efficient dominance checks for the case when an
153   /// instruction has an operand that is an instruction in the same block.
154   SmallPtrSet<Instruction *, 16> InstsInThisBlock;
155
156   /// \brief Keep track of the metadata nodes that have been checked already.
157   SmallPtrSet<MDNode *, 32> MDNodes;
158
159   /// \brief The personality function referenced by the LandingPadInsts.
160   /// All LandingPadInsts within the same function must use the same
161   /// personality function.
162   const Value *PersonalityFn;
163
164 public:
165   explicit Verifier(raw_ostream &OS = dbgs())
166       : VerifierSupport(OS), Context(nullptr), DL(nullptr),
167         PersonalityFn(nullptr) {}
168
169   bool verify(const Function &F) {
170     M = F.getParent();
171     Context = &M->getContext();
172
173     // First ensure the function is well-enough formed to compute dominance
174     // information.
175     if (F.empty()) {
176       OS << "Function '" << F.getName()
177          << "' does not contain an entry block!\n";
178       return false;
179     }
180     for (Function::const_iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
181       if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
182         OS << "Basic Block in function '" << F.getName()
183            << "' does not have terminator!\n";
184         I->printAsOperand(OS, true);
185         OS << "\n";
186         return false;
187       }
188     }
189
190     // Now directly compute a dominance tree. We don't rely on the pass
191     // manager to provide this as it isolates us from a potentially
192     // out-of-date dominator tree and makes it significantly more complex to
193     // run this code outside of a pass manager.
194     // FIXME: It's really gross that we have to cast away constness here.
195     DT.recalculate(const_cast<Function &>(F));
196
197     Broken = false;
198     // FIXME: We strip const here because the inst visitor strips const.
199     visit(const_cast<Function &>(F));
200     InstsInThisBlock.clear();
201     PersonalityFn = nullptr;
202
203     return !Broken;
204   }
205
206   bool verify(const Module &M) {
207     this->M = &M;
208     Context = &M.getContext();
209     Broken = false;
210
211     // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
212     for (Module::const_iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
213       visitGlobalValue(*I);
214
215       // Check to make sure function prototypes are okay.
216       if (I->isDeclaration())
217         visitFunction(*I);
218     }
219
220     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
221          I != E; ++I)
222       visitGlobalVariable(*I);
223
224     for (Module::const_alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
225          I != E; ++I)
226       visitGlobalAlias(*I);
227
228     for (Module::const_named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
229                                                E = M.named_metadata_end();
230          I != E; ++I)
231       visitNamedMDNode(*I);
232
233     visitModuleFlags(M);
234     visitModuleIdents(M);
235
236     return !Broken;
237   }
238
239 private:
240   // Verification methods...
241   void visitGlobalValue(const GlobalValue &GV);
242   void visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV);
243   void visitGlobalAlias(const GlobalAlias &GA);
244   void visitAliaseeSubExpr(const GlobalAlias &A, const Constant &C);
245   void visitAliaseeSubExpr(SmallPtrSet<const GlobalAlias *, 4> &Visited,
246                            const GlobalAlias &A, const Constant &C);
247   void visitNamedMDNode(const NamedMDNode &NMD);
248   void visitMDNode(MDNode &MD, Function *F);
249   void visitModuleIdents(const Module &M);
250   void visitModuleFlags(const Module &M);
251   void visitModuleFlag(const MDNode *Op,
252                        DenseMap<const MDString *, const MDNode *> &SeenIDs,
253                        SmallVectorImpl<const MDNode *> &Requirements);
254   void visitFunction(const Function &F);
255   void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
256
257   // InstVisitor overrides...
258   using InstVisitor<Verifier>::visit;
259   void visit(Instruction &I);
260
261   void visitTruncInst(TruncInst &I);
262   void visitZExtInst(ZExtInst &I);
263   void visitSExtInst(SExtInst &I);
264   void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
265   void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
266   void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
267   void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
268   void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
269   void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
270   void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
271   void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
272   void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
273   void visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I);
274   void visitPHINode(PHINode &PN);
275   void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
276   void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
277   void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
278   void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
279   void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
280   void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
281   void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
282   void visitCallInst(CallInst &CI);
283   void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
284   void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
285   void visitLoadInst(LoadInst &LI);
286   void visitStoreInst(StoreInst &SI);
287   void verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i);
288   void visitInstruction(Instruction &I);
289   void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
290   void visitBranchInst(BranchInst &BI);
291   void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
292   void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
293   void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
294   void visitSelectInst(SelectInst &SI);
295   void visitUserOp1(Instruction &I);
296   void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
297   void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
298   void visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI);
299   void visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI);
300   void visitFenceInst(FenceInst &FI);
301   void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
302   void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
303   void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
304   void visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI);
305
306   void VerifyCallSite(CallSite CS);
307   void verifyMustTailCall(CallInst &CI);
308   bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty, int VT,
309                         unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
310   bool VerifyIntrinsicType(Type *Ty, ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
311                            SmallVectorImpl<Type *> &ArgTys);
312   bool VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
313                                ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos);
314   bool VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params);
315   void VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, bool isFunction,
316                             const Value *V);
317   void VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
318                             bool isReturnValue, const Value *V);
319   void VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
320                            const Value *V);
321
322   void VerifyBitcastType(const Value *V, Type *DestTy, Type *SrcTy);
323   void VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE);
324 };
325 class DebugInfoVerifier : public VerifierSupport {
326 public:
327   explicit DebugInfoVerifier(raw_ostream &OS = dbgs()) : VerifierSupport(OS) {}
328
329   bool verify(const Module &M) {
330     this->M = &M;
331     verifyDebugInfo();
332     return !Broken;
333   }
334
335 private:
336   void verifyDebugInfo();
337   void processInstructions(DebugInfoFinder &Finder);
338   void processCallInst(DebugInfoFinder &Finder, const CallInst &CI);
339 };
340 } // End anonymous namespace
341
342 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
343 #define Assert(C, M) \
344   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
345 #define Assert1(C, M, V1) \
346   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
347 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
348   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
349 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
350   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
351 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
352   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
353
354 void Verifier::visit(Instruction &I) {
355   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
356     Assert1(I.getOperand(i) != nullptr, "Operand is null", &I);
357   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
358 }
359
360
361 void Verifier::visitGlobalValue(const GlobalValue &GV) {
362   Assert1(!GV.isDeclaration() || GV.isMaterializable() ||
363               GV.hasExternalLinkage() || GV.hasExternalWeakLinkage(),
364           "Global is external, but doesn't have external or weak linkage!",
365           &GV);
366
367   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
368           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
369
370   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
371     const GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
372     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
373             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
374   }
375 }
376
377 void Verifier::visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV) {
378   if (GV.hasInitializer()) {
379     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
380             "Global variable initializer type does not match global "
381             "variable type!", &GV);
382
383     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
384     // cannot be constant.
385     if (GV.hasCommonLinkage()) {
386       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
387               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
388       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
389               &GV);
390     }
391   } else {
392     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasExternalWeakLinkage(),
393             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
394   }
395
396   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.global_ctors" ||
397                        GV.getName() == "llvm.global_dtors")) {
398     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
399             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
400     // Don't worry about emitting an error for it not being an array,
401     // visitGlobalValue will complain on appending non-array.
402     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GV.getType()->getElementType())) {
403       StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
404       PointerType *FuncPtrTy =
405           FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Context), false)->getPointerTo();
406       // FIXME: Reject the 2-field form in LLVM 4.0.
407       Assert1(STy && (STy->getNumElements() == 2 ||
408                       STy->getNumElements() == 3) &&
409               STy->getTypeAtIndex(0u)->isIntegerTy(32) &&
410               STy->getTypeAtIndex(1) == FuncPtrTy,
411               "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
412       if (STy->getNumElements() == 3) {
413         Type *ETy = STy->getTypeAtIndex(2);
414         Assert1(ETy->isPointerTy() &&
415                     cast<PointerType>(ETy)->getElementType()->isIntegerTy(8),
416                 "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
417       }
418     }
419   }
420
421   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.used" ||
422                        GV.getName() == "llvm.compiler.used")) {
423     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
424             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
425     Type *GVType = GV.getType()->getElementType();
426     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GVType)) {
427       PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ATy->getElementType());
428       Assert1(PTy, "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
429       if (GV.hasInitializer()) {
430         const Constant *Init = GV.getInitializer();
431         const ConstantArray *InitArray = dyn_cast<ConstantArray>(Init);
432         Assert1(InitArray, "wrong initalizer for intrinsic global variable",
433                 Init);
434         for (unsigned i = 0, e = InitArray->getNumOperands(); i != e; ++i) {
435           Value *V = Init->getOperand(i)->stripPointerCastsNoFollowAliases();
436           Assert1(
437               isa<GlobalVariable>(V) || isa<Function>(V) || isa<GlobalAlias>(V),
438               "invalid llvm.used member", V);
439           Assert1(V->hasName(), "members of llvm.used must be named", V);
440         }
441       }
442     }
443   }
444
445   Assert1(!GV.hasDLLImportStorageClass() ||
446           (GV.isDeclaration() && GV.hasExternalLinkage()) ||
447           GV.hasAvailableExternallyLinkage(),
448           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
449
450   if (!GV.hasInitializer()) {
451     visitGlobalValue(GV);
452     return;
453   }
454
455   // Walk any aggregate initializers looking for bitcasts between address spaces
456   SmallPtrSet<const Value *, 4> Visited;
457   SmallVector<const Value *, 4> WorkStack;
458   WorkStack.push_back(cast<Value>(GV.getInitializer()));
459
460   while (!WorkStack.empty()) {
461     const Value *V = WorkStack.pop_back_val();
462     if (!Visited.insert(V))
463       continue;
464
465     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
466       for (unsigned I = 0, N = U->getNumOperands(); I != N; ++I)
467         WorkStack.push_back(U->getOperand(I));
468     }
469
470     if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
471       VerifyConstantExprBitcastType(CE);
472       if (Broken)
473         return;
474     }
475   }
476
477   visitGlobalValue(GV);
478 }
479
480 void Verifier::visitAliaseeSubExpr(const GlobalAlias &GA, const Constant &C) {
481   SmallPtrSet<const GlobalAlias*, 4> Visited;
482   Visited.insert(&GA);
483   visitAliaseeSubExpr(Visited, GA, C);
484 }
485
486 void Verifier::visitAliaseeSubExpr(SmallPtrSet<const GlobalAlias *, 4> &Visited,
487                                    const GlobalAlias &GA, const Constant &C) {
488   if (const auto *GV = dyn_cast<GlobalValue>(&C)) {
489     Assert1(!GV->isDeclaration(), "Alias must point to a definition", &GA);
490
491     if (const auto *GA2 = dyn_cast<GlobalAlias>(GV)) {
492       Assert1(Visited.insert(GA2), "Aliases cannot form a cycle", &GA);
493
494       Assert1(!GA2->mayBeOverridden(), "Alias cannot point to a weak alias",
495               &GA);
496     }
497   }
498
499   if (const auto *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(&C))
500     VerifyConstantExprBitcastType(CE);
501
502   for (const Use &U : C.operands()) {
503     Value *V = &*U;
504     if (const auto *GA2 = dyn_cast<GlobalAlias>(V))
505       visitAliaseeSubExpr(Visited, GA, *GA2->getAliasee());
506     else if (const auto *C2 = dyn_cast<Constant>(V))
507       visitAliaseeSubExpr(Visited, GA, *C2);
508   }
509 }
510
511 void Verifier::visitGlobalAlias(const GlobalAlias &GA) {
512   Assert1(!GA.getName().empty(),
513           "Alias name cannot be empty!", &GA);
514   Assert1(GlobalAlias::isValidLinkage(GA.getLinkage()),
515           "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
516   const Constant *Aliasee = GA.getAliasee();
517   Assert1(Aliasee, "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
518   Assert1(GA.getType() == Aliasee->getType(),
519           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
520   Assert1(!GA.hasUnnamedAddr(), "Alias cannot have unnamed_addr!", &GA);
521
522   Assert1(isa<GlobalValue>(Aliasee) || isa<ConstantExpr>(Aliasee),
523           "Aliasee should be either GlobalValue or ConstantExpr", &GA);
524
525   visitAliaseeSubExpr(GA, *Aliasee);
526
527   visitGlobalValue(GA);
528 }
529
530 void Verifier::visitNamedMDNode(const NamedMDNode &NMD) {
531   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
532     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
533     if (!MD)
534       continue;
535
536     Assert1(!MD->isFunctionLocal(),
537             "Named metadata operand cannot be function local!", MD);
538     visitMDNode(*MD, nullptr);
539   }
540 }
541
542 void Verifier::visitMDNode(MDNode &MD, Function *F) {
543   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
544   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
545   if (!MDNodes.insert(&MD))
546     return;
547
548   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
549     Value *Op = MD.getOperand(i);
550     if (!Op)
551       continue;
552     if (isa<Constant>(Op) || isa<MDString>(Op))
553       continue;
554     if (MDNode *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
555       Assert2(MD.isFunctionLocal() || !N->isFunctionLocal(),
556               "Global metadata operand cannot be function local!", &MD, N);
557       visitMDNode(*N, F);
558       continue;
559     }
560     Assert2(MD.isFunctionLocal(), "Invalid operand for global metadata!", &MD, Op);
561
562     // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
563     // function that we expect.
564     Function *ActualF = nullptr;
565     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Op))
566       ActualF = I->getParent()->getParent();
567     else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(Op))
568       ActualF = BB->getParent();
569     else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(Op))
570       ActualF = A->getParent();
571     assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
572
573     Assert2(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function",
574             &MD, Op);
575   }
576 }
577
578 void Verifier::visitModuleIdents(const Module &M) {
579   const NamedMDNode *Idents = M.getNamedMetadata("llvm.ident");
580   if (!Idents) 
581     return;
582   
583   // llvm.ident takes a list of metadata entry. Each entry has only one string.
584   // Scan each llvm.ident entry and make sure that this requirement is met.
585   for (unsigned i = 0, e = Idents->getNumOperands(); i != e; ++i) {
586     const MDNode *N = Idents->getOperand(i);
587     Assert1(N->getNumOperands() == 1,
588             "incorrect number of operands in llvm.ident metadata", N);
589     Assert1(isa<MDString>(N->getOperand(0)),
590             ("invalid value for llvm.ident metadata entry operand"
591              "(the operand should be a string)"),
592             N->getOperand(0));
593   } 
594 }
595
596 void Verifier::visitModuleFlags(const Module &M) {
597   const NamedMDNode *Flags = M.getModuleFlagsMetadata();
598   if (!Flags) return;
599
600   // Scan each flag, and track the flags and requirements.
601   DenseMap<const MDString*, const MDNode*> SeenIDs;
602   SmallVector<const MDNode*, 16> Requirements;
603   for (unsigned I = 0, E = Flags->getNumOperands(); I != E; ++I) {
604     visitModuleFlag(Flags->getOperand(I), SeenIDs, Requirements);
605   }
606
607   // Validate that the requirements in the module are valid.
608   for (unsigned I = 0, E = Requirements.size(); I != E; ++I) {
609     const MDNode *Requirement = Requirements[I];
610     const MDString *Flag = cast<MDString>(Requirement->getOperand(0));
611     const Value *ReqValue = Requirement->getOperand(1);
612
613     const MDNode *Op = SeenIDs.lookup(Flag);
614     if (!Op) {
615       CheckFailed("invalid requirement on flag, flag is not present in module",
616                   Flag);
617       continue;
618     }
619
620     if (Op->getOperand(2) != ReqValue) {
621       CheckFailed(("invalid requirement on flag, "
622                    "flag does not have the required value"),
623                   Flag);
624       continue;
625     }
626   }
627 }
628
629 void
630 Verifier::visitModuleFlag(const MDNode *Op,
631                           DenseMap<const MDString *, const MDNode *> &SeenIDs,
632                           SmallVectorImpl<const MDNode *> &Requirements) {
633   // Each module flag should have three arguments, the merge behavior (a
634   // constant int), the flag ID (an MDString), and the value.
635   Assert1(Op->getNumOperands() == 3,
636           "incorrect number of operands in module flag", Op);
637   ConstantInt *Behavior = dyn_cast<ConstantInt>(Op->getOperand(0));
638   MDString *ID = dyn_cast<MDString>(Op->getOperand(1));
639   Assert1(Behavior,
640           "invalid behavior operand in module flag (expected constant integer)",
641           Op->getOperand(0));
642   unsigned BehaviorValue = Behavior->getZExtValue();
643   Assert1(ID,
644           "invalid ID operand in module flag (expected metadata string)",
645           Op->getOperand(1));
646
647   // Sanity check the values for behaviors with additional requirements.
648   switch (BehaviorValue) {
649   default:
650     Assert1(false,
651             "invalid behavior operand in module flag (unexpected constant)",
652             Op->getOperand(0));
653     break;
654
655   case Module::Error:
656   case Module::Warning:
657   case Module::Override:
658     // These behavior types accept any value.
659     break;
660
661   case Module::Require: {
662     // The value should itself be an MDNode with two operands, a flag ID (an
663     // MDString), and a value.
664     MDNode *Value = dyn_cast<MDNode>(Op->getOperand(2));
665     Assert1(Value && Value->getNumOperands() == 2,
666             "invalid value for 'require' module flag (expected metadata pair)",
667             Op->getOperand(2));
668     Assert1(isa<MDString>(Value->getOperand(0)),
669             ("invalid value for 'require' module flag "
670              "(first value operand should be a string)"),
671             Value->getOperand(0));
672
673     // Append it to the list of requirements, to check once all module flags are
674     // scanned.
675     Requirements.push_back(Value);
676     break;
677   }
678
679   case Module::Append:
680   case Module::AppendUnique: {
681     // These behavior types require the operand be an MDNode.
682     Assert1(isa<MDNode>(Op->getOperand(2)),
683             "invalid value for 'append'-type module flag "
684             "(expected a metadata node)", Op->getOperand(2));
685     break;
686   }
687   }
688
689   // Unless this is a "requires" flag, check the ID is unique.
690   if (BehaviorValue != Module::Require) {
691     bool Inserted = SeenIDs.insert(std::make_pair(ID, Op)).second;
692     Assert1(Inserted,
693             "module flag identifiers must be unique (or of 'require' type)",
694             ID);
695   }
696 }
697
698 void Verifier::VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx,
699                                     bool isFunction, const Value *V) {
700   unsigned Slot = ~0U;
701   for (unsigned I = 0, E = Attrs.getNumSlots(); I != E; ++I)
702     if (Attrs.getSlotIndex(I) == Idx) {
703       Slot = I;
704       break;
705     }
706
707   assert(Slot != ~0U && "Attribute set inconsistency!");
708
709   for (AttributeSet::iterator I = Attrs.begin(Slot), E = Attrs.end(Slot);
710          I != E; ++I) {
711     if (I->isStringAttribute())
712       continue;
713
714     if (I->getKindAsEnum() == Attribute::NoReturn ||
715         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoUnwind ||
716         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoInline ||
717         I->getKindAsEnum() == Attribute::AlwaysInline ||
718         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeForSize ||
719         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtect ||
720         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectReq ||
721         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectStrong ||
722         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoRedZone ||
723         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoImplicitFloat ||
724         I->getKindAsEnum() == Attribute::Naked ||
725         I->getKindAsEnum() == Attribute::InlineHint ||
726         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackAlignment ||
727         I->getKindAsEnum() == Attribute::UWTable ||
728         I->getKindAsEnum() == Attribute::NonLazyBind ||
729         I->getKindAsEnum() == Attribute::ReturnsTwice ||
730         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeAddress ||
731         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeThread ||
732         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeMemory ||
733         I->getKindAsEnum() == Attribute::MinSize ||
734         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoDuplicate ||
735         I->getKindAsEnum() == Attribute::Builtin ||
736         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoBuiltin ||
737         I->getKindAsEnum() == Attribute::Cold ||
738         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeNone) {
739       if (!isFunction) {
740         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
741                     "' only applies to functions!", V);
742         return;
743       }
744     } else if (I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadOnly ||
745                I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadNone) {
746       if (Idx == 0) {
747         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
748                     "' does not apply to function returns");
749         return;
750       }
751     } else if (isFunction) {
752       CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
753                   "' does not apply to functions!", V);
754       return;
755     }
756   }
757 }
758
759 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
760 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
761 void Verifier::VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
762                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
763   if (!Attrs.hasAttributes(Idx))
764     return;
765
766   VerifyAttributeTypes(Attrs, Idx, false, V);
767
768   if (isReturnValue)
769     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
770             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest) &&
771             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
772             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoCapture) &&
773             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned) &&
774             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
775             "Attributes 'byval', 'inalloca', 'nest', 'sret', 'nocapture', and "
776             "'returned' do not apply to return values!", V);
777
778   // Check for mutually incompatible attributes.  Only inreg is compatible with
779   // sret.
780   unsigned AttrCount = 0;
781   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal);
782   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca);
783   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) ||
784                Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InReg);
785   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest);
786   Assert1(AttrCount <= 1, "Attributes 'byval', 'inalloca', 'inreg', 'nest', "
787                           "and 'sret' are incompatible!", V);
788
789   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca) &&
790             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
791           "'inalloca and readonly' are incompatible!", V);
792
793   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
794             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)), "Attributes "
795           "'sret and returned' are incompatible!", V);
796
797   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ZExt) &&
798             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::SExt)), "Attributes "
799           "'zeroext and signext' are incompatible!", V);
800
801   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadNone) &&
802             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
803           "'readnone and readonly' are incompatible!", V);
804
805   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoInline) &&
806             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::AlwaysInline)), "Attributes "
807           "'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
808
809   Assert1(!AttrBuilder(Attrs, Idx).
810             hasAttributes(AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx), Idx),
811           "Wrong types for attribute: " +
812           AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx).getAsString(Idx), V);
813
814   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
815     if (!PTy->getElementType()->isSized()) {
816       Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
817               !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
818               "Attributes 'byval' and 'inalloca' do not support unsized types!",
819               V);
820     }
821   } else {
822     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal),
823             "Attribute 'byval' only applies to parameters with pointer type!",
824             V);
825   }
826 }
827
828 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
829 // The value V is printed in error messages.
830 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
831                                    const Value *V) {
832   if (Attrs.isEmpty())
833     return;
834
835   bool SawNest = false;
836   bool SawReturned = false;
837   bool SawSRet = false;
838
839   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
840     unsigned Idx = Attrs.getSlotIndex(i);
841
842     Type *Ty;
843     if (Idx == 0)
844       Ty = FT->getReturnType();
845     else if (Idx-1 < FT->getNumParams())
846       Ty = FT->getParamType(Idx-1);
847     else
848       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
849
850     VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, Idx == 0, V);
851
852     if (Idx == 0)
853       continue;
854
855     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
856       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
857       SawNest = true;
858     }
859
860     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
861       Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
862               V);
863       Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FT->getReturnType()), "Incompatible "
864               "argument and return types for 'returned' attribute", V);
865       SawReturned = true;
866     }
867
868     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet)) {
869       Assert1(!SawSRet, "Cannot have multiple 'sret' parameters!", V);
870       Assert1(Idx == 1 || Idx == 2,
871               "Attribute 'sret' is not on first or second parameter!", V);
872       SawSRet = true;
873     }
874
875     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca)) {
876       Assert1(Idx == FT->getNumParams(),
877               "inalloca isn't on the last parameter!", V);
878     }
879   }
880
881   if (!Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
882     return;
883
884   VerifyAttributeTypes(Attrs, AttributeSet::FunctionIndex, true, V);
885
886   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
887                                Attribute::ReadNone) &&
888             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
889                                Attribute::ReadOnly)),
890           "Attributes 'readnone and readonly' are incompatible!", V);
891
892   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
893                                Attribute::NoInline) &&
894             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
895                                Attribute::AlwaysInline)),
896           "Attributes 'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
897
898   if (Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, 
899                          Attribute::OptimizeNone)) {
900     Assert1(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
901                                Attribute::NoInline),
902             "Attribute 'optnone' requires 'noinline'!", V);
903
904     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
905                                 Attribute::OptimizeForSize),
906             "Attributes 'optsize and optnone' are incompatible!", V);
907
908     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
909                                 Attribute::MinSize),
910             "Attributes 'minsize and optnone' are incompatible!", V);
911   }
912 }
913
914 void Verifier::VerifyBitcastType(const Value *V, Type *DestTy, Type *SrcTy) {
915   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
916   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
917   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
918
919   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
920   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
921   Assert1(SrcTy->isPointerTy() == DestTy->isPointerTy(),
922           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", V);
923   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize,
924           "Bitcast requires types of same width", V);
925
926   // Disallow aggregates.
927   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
928           "Bitcast operand must not be aggregate", V);
929   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
930           "Bitcast type must not be aggregate", V);
931
932   // Without datalayout, assume all address spaces are the same size.
933   // Don't check if both types are not pointers.
934   // Skip casts between scalars and vectors.
935   if (!DL ||
936       !SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy() ||
937       !DestTy->isPtrOrPtrVectorTy() ||
938       SrcTy->isVectorTy() != DestTy->isVectorTy()) {
939     return;
940   }
941
942   unsigned SrcAS = SrcTy->getPointerAddressSpace();
943   unsigned DstAS = DestTy->getPointerAddressSpace();
944
945   Assert1(SrcAS == DstAS,
946           "Bitcasts between pointers of different address spaces is not legal."
947           "Use AddrSpaceCast instead.", V);
948 }
949
950 void Verifier::VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE) {
951   if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast) {
952     Type *SrcTy = CE->getOperand(0)->getType();
953     Type *DstTy = CE->getType();
954     VerifyBitcastType(CE, DstTy, SrcTy);
955   }
956 }
957
958 bool Verifier::VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params) {
959   if (Attrs.getNumSlots() == 0)
960     return true;
961
962   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
963   unsigned LastIndex = Attrs.getSlotIndex(LastSlot);
964   if (LastIndex <= Params
965       || (LastIndex == AttributeSet::FunctionIndex
966           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlotIndex(LastSlot - 1) <= Params)))
967     return true;
968
969   return false;
970 }
971
972 // visitFunction - Verify that a function is ok.
973 //
974 void Verifier::visitFunction(const Function &F) {
975   // Check function arguments.
976   FunctionType *FT = F.getFunctionType();
977   unsigned NumArgs = F.arg_size();
978
979   Assert1(Context == &F.getContext(),
980           "Function context does not match Module context!", &F);
981
982   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
983   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
984           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
985           &F, FT);
986   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
987           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
988           F.getReturnType()->isStructTy(),
989           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
990
991   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
992           "Invalid struct return type!", &F);
993
994   AttributeSet Attrs = F.getAttributes();
995
996   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
997           "Attribute after last parameter!", &F);
998
999   // Check function attributes.
1000   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
1001
1002   // On function declarations/definitions, we do not support the builtin
1003   // attribute. We do not check this in VerifyFunctionAttrs since that is
1004   // checking for Attributes that can/can not ever be on functions.
1005   Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1006                               Attribute::Builtin),
1007           "Attribute 'builtin' can only be applied to a callsite.", &F);
1008
1009   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
1010   switch (F.getCallingConv()) {
1011   default:
1012     break;
1013   case CallingConv::C:
1014     break;
1015   case CallingConv::Fast:
1016   case CallingConv::Cold:
1017   case CallingConv::X86_FastCall:
1018   case CallingConv::X86_ThisCall:
1019   case CallingConv::Intel_OCL_BI:
1020   case CallingConv::PTX_Kernel:
1021   case CallingConv::PTX_Device:
1022     Assert1(!F.isVarArg(),
1023             "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
1024     break;
1025   }
1026
1027   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
1028                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
1029
1030   // Check that the argument values match the function type for this function...
1031   unsigned i = 0;
1032   for (Function::const_arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end(); I != E;
1033        ++I, ++i) {
1034     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
1035             "Argument value does not match function argument type!",
1036             I, FT->getParamType(i));
1037     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
1038             "Function arguments must have first-class types!", I);
1039     if (!isLLVMdotName)
1040       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
1041               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
1042   }
1043
1044   if (F.isMaterializable()) {
1045     // Function has a body somewhere we can't see.
1046   } else if (F.isDeclaration()) {
1047     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasExternalWeakLinkage(),
1048             "invalid linkage type for function declaration", &F);
1049   } else {
1050     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
1051     // is not legal to define intrinsics.
1052     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
1053
1054     // Check the entry node
1055     const BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
1056     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
1057             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
1058
1059     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
1060     if (Entry->hasAddressTaken()) {
1061       Assert1(!BlockAddress::lookup(Entry)->isConstantUsed(),
1062               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
1063     }
1064   }
1065
1066   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
1067   // direct call/invokes, never having its "address taken".
1068   if (F.getIntrinsicID()) {
1069     const User *U;
1070     if (F.hasAddressTaken(&U))
1071       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
1072   }
1073
1074   Assert1(!F.hasDLLImportStorageClass() ||
1075           (F.isDeclaration() && F.hasExternalLinkage()) ||
1076           F.hasAvailableExternallyLinkage(),
1077           "Function is marked as dllimport, but not external.", &F);
1078 }
1079
1080 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
1081 //
1082 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
1083   InstsInThisBlock.clear();
1084
1085   // Ensure that basic blocks have terminators!
1086   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
1087
1088   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
1089   // it.
1090   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
1091     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
1092     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
1093     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
1094     PHINode *PN;
1095     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
1096       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
1097       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
1098               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
1099               "the PHI should be removed!", PN);
1100       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
1101               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
1102               "parent basic block!", PN);
1103
1104       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
1105       Values.clear();
1106       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
1107       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
1108         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
1109                                         PN->getIncomingValue(i)));
1110       std::sort(Values.begin(), Values.end());
1111
1112       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
1113         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
1114         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
1115         // all identical.
1116         //
1117         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
1118                 Values[i].second == Values[i-1].second,
1119                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
1120                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
1121                 Values[i].second, Values[i-1].second);
1122
1123         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
1124         // matched up.
1125         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
1126                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
1127                 Values[i].first, Preds[i]);
1128       }
1129     }
1130   }
1131 }
1132
1133 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
1134   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
1135   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
1136           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
1137   visitInstruction(I);
1138 }
1139
1140 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
1141   if (BI.isConditional()) {
1142     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
1143             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
1144   }
1145   visitTerminatorInst(BI);
1146 }
1147
1148 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
1149   Function *F = RI.getParent()->getParent();
1150   unsigned N = RI.getNumOperands();
1151   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
1152     Assert2(N == 0,
1153             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
1154             "return type!", &RI, F->getReturnType());
1155   else
1156     Assert2(N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType(),
1157             "Function return type does not match operand "
1158             "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
1159
1160   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
1161   // terminators...
1162   visitTerminatorInst(RI);
1163 }
1164
1165 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1166   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
1167   // have the same type as the switched-on value.
1168   Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
1169   SmallPtrSet<ConstantInt*, 32> Constants;
1170   for (SwitchInst::CaseIt i = SI.case_begin(), e = SI.case_end(); i != e; ++i) {
1171     Assert1(i.getCaseValue()->getType() == SwitchTy,
1172             "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
1173     Assert2(Constants.insert(i.getCaseValue()),
1174             "Duplicate integer as switch case", &SI, i.getCaseValue());
1175   }
1176
1177   visitTerminatorInst(SI);
1178 }
1179
1180 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
1181   Assert1(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
1182           "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
1183   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
1184     Assert1(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
1185             "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
1186
1187   visitTerminatorInst(BI);
1188 }
1189
1190 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
1191   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
1192                                           SI.getOperand(2)),
1193           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
1194
1195   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
1196           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
1197   visitInstruction(SI);
1198 }
1199
1200 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
1201 /// a pass, if any exist, it's an error.
1202 ///
1203 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
1204   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
1205 }
1206
1207 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
1208   // Get the source and destination types
1209   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1210   Type *DestTy = I.getType();
1211
1212   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1213   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1214   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1215
1216   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
1217   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
1218   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1219           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
1220   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
1221
1222   visitInstruction(I);
1223 }
1224
1225 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
1226   // Get the source and destination types
1227   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1228   Type *DestTy = I.getType();
1229
1230   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1231   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
1232   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
1233   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1234           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1235   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1236   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1237
1238   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
1239
1240   visitInstruction(I);
1241 }
1242
1243 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
1244   // Get the source and destination types
1245   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1246   Type *DestTy = I.getType();
1247
1248   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1249   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1250   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1251
1252   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
1253   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
1254   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1255           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1256   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
1257
1258   visitInstruction(I);
1259 }
1260
1261 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
1262   // Get the source and destination types
1263   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1264   Type *DestTy = I.getType();
1265   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1266   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1267   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1268
1269   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
1270   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
1271   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1272           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
1273   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
1274
1275   visitInstruction(I);
1276 }
1277
1278 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
1279   // Get the source and destination types
1280   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1281   Type *DestTy = I.getType();
1282
1283   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1284   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1285   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1286
1287   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
1288   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
1289   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1290           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1291   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
1292
1293   visitInstruction(I);
1294 }
1295
1296 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
1297   // Get the source and destination types
1298   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1299   Type *DestTy = I.getType();
1300
1301   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1302   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1303
1304   Assert1(SrcVec == DstVec,
1305           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1306   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1307           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1308   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1309           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1310
1311   if (SrcVec && DstVec)
1312     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1313             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1314             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1315
1316   visitInstruction(I);
1317 }
1318
1319 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
1320   // Get the source and destination types
1321   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1322   Type *DestTy = I.getType();
1323
1324   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1325   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1326
1327   Assert1(SrcVec == DstVec,
1328           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1329   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1330           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1331   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1332           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1333
1334   if (SrcVec && DstVec)
1335     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1336             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1337             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1338
1339   visitInstruction(I);
1340 }
1341
1342 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
1343   // Get the source and destination types
1344   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1345   Type *DestTy = I.getType();
1346
1347   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1348   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1349
1350   Assert1(SrcVec == DstVec,
1351           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1352   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
1353           &I);
1354   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1355           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
1356
1357   if (SrcVec && DstVec)
1358     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1359             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1360             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
1361
1362   visitInstruction(I);
1363 }
1364
1365 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1366   // Get the source and destination types
1367   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1368   Type *DestTy = I.getType();
1369
1370   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1371   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1372
1373   Assert1(SrcVec == DstVec,
1374           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1375   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
1376           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1377   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1378           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1379
1380   if (SrcVec && DstVec)
1381     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1382             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1383             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1384
1385   visitInstruction(I);
1386 }
1387
1388 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1389   // Get the source and destination types
1390   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1391   Type *DestTy = I.getType();
1392
1393   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1394           "PtrToInt source must be pointer", &I);
1395   Assert1(DestTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1396           "PtrToInt result must be integral", &I);
1397   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1398           "PtrToInt type mismatch", &I);
1399
1400   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1401     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1402     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1403     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1404           "PtrToInt Vector width mismatch", &I);
1405   }
1406
1407   visitInstruction(I);
1408 }
1409
1410 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1411   // Get the source and destination types
1412   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1413   Type *DestTy = I.getType();
1414
1415   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1416           "IntToPtr source must be an integral", &I);
1417   Assert1(DestTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1418           "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1419   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1420           "IntToPtr type mismatch", &I);
1421   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1422     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1423     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1424     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1425           "IntToPtr Vector width mismatch", &I);
1426   }
1427   visitInstruction(I);
1428 }
1429
1430 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1431   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1432   Type *DestTy = I.getType();
1433   VerifyBitcastType(&I, DestTy, SrcTy);
1434   visitInstruction(I);
1435 }
1436
1437 void Verifier::visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I) {
1438   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1439   Type *DestTy = I.getType();
1440
1441   Assert1(SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy(),
1442           "AddrSpaceCast source must be a pointer", &I);
1443   Assert1(DestTy->isPtrOrPtrVectorTy(),
1444           "AddrSpaceCast result must be a pointer", &I);
1445   Assert1(SrcTy->getPointerAddressSpace() != DestTy->getPointerAddressSpace(),
1446           "AddrSpaceCast must be between different address spaces", &I);
1447   if (SrcTy->isVectorTy())
1448     Assert1(SrcTy->getVectorNumElements() == DestTy->getVectorNumElements(),
1449             "AddrSpaceCast vector pointer number of elements mismatch", &I);
1450   visitInstruction(I);
1451 }
1452
1453 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1454 ///
1455 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1456   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1457   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1458   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1459   // then there is some other instruction before a PHI.
1460   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1461           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1462           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1463           &PN, PN.getParent());
1464
1465   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1466   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1467   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1468     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1469             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1470   }
1471
1472   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1473
1474   visitInstruction(PN);
1475 }
1476
1477 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1478   Instruction *I = CS.getInstruction();
1479
1480   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1481           "Called function must be a pointer!", I);
1482   PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1483
1484   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1485           "Called function is not pointer to function type!", I);
1486   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1487
1488   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1489   if (FTy->isVarArg())
1490     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1491             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1492   else
1493     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1494             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1495
1496   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1497   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1498     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1499             "Call parameter type does not match function signature!",
1500             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1501
1502   AttributeSet Attrs = CS.getAttributes();
1503
1504   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1505           "Attribute after last parameter!", I);
1506
1507   // Verify call attributes.
1508   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1509
1510   // Conservatively check the inalloca argument.
1511   // We have a bug if we can find that there is an underlying alloca without
1512   // inalloca.
1513   if (CS.hasInAllocaArgument()) {
1514     Value *InAllocaArg = CS.getArgument(FTy->getNumParams() - 1);
1515     if (auto AI = dyn_cast<AllocaInst>(InAllocaArg->stripInBoundsOffsets()))
1516       Assert2(AI->isUsedWithInAlloca(),
1517               "inalloca argument for call has mismatched alloca", AI, I);
1518   }
1519
1520   if (FTy->isVarArg()) {
1521     // FIXME? is 'nest' even legal here?
1522     bool SawNest = false;
1523     bool SawReturned = false;
1524
1525     for (unsigned Idx = 1; Idx < 1 + FTy->getNumParams(); ++Idx) {
1526       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest))
1527         SawNest = true;
1528       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned))
1529         SawReturned = true;
1530     }
1531
1532     // Check attributes on the varargs part.
1533     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1534       Type *Ty = CS.getArgument(Idx-1)->getType();
1535       VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, false, I);
1536
1537       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
1538         Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", I);
1539         SawNest = true;
1540       }
1541
1542       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
1543         Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
1544                 I);
1545         Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FTy->getReturnType()),
1546                 "Incompatible argument and return types for 'returned' "
1547                 "attribute", I);
1548         SawReturned = true;
1549       }
1550
1551       Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet),
1552               "Attribute 'sret' cannot be used for vararg call arguments!", I);
1553
1554       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca))
1555         Assert1(Idx == CS.arg_size(), "inalloca isn't on the last argument!",
1556                 I);
1557     }
1558   }
1559
1560   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1561   if (CS.getCalledFunction() == nullptr ||
1562       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
1563     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1564            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1565       Assert1(!(*PI)->isMetadataTy(),
1566               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1567   }
1568
1569   visitInstruction(*I);
1570 }
1571
1572 /// Two types are "congruent" if they are identical, or if they are both pointer
1573 /// types with different pointee types and the same address space.
1574 static bool isTypeCongruent(Type *L, Type *R) {
1575   if (L == R)
1576     return true;
1577   PointerType *PL = dyn_cast<PointerType>(L);
1578   PointerType *PR = dyn_cast<PointerType>(R);
1579   if (!PL || !PR)
1580     return false;
1581   return PL->getAddressSpace() == PR->getAddressSpace();
1582 }
1583
1584 static AttrBuilder getParameterABIAttributes(int I, AttributeSet Attrs) {
1585   static const Attribute::AttrKind ABIAttrs[] = {
1586       Attribute::StructRet, Attribute::ByVal, Attribute::InAlloca,
1587       Attribute::InReg, Attribute::Returned};
1588   AttrBuilder Copy;
1589   for (auto AK : ABIAttrs) {
1590     if (Attrs.hasAttribute(I + 1, AK))
1591       Copy.addAttribute(AK);
1592   }
1593   if (Attrs.hasAttribute(I + 1, Attribute::Alignment))
1594     Copy.addAlignmentAttr(Attrs.getParamAlignment(I + 1));
1595   return Copy;
1596 }
1597
1598 void Verifier::verifyMustTailCall(CallInst &CI) {
1599   Assert1(!CI.isInlineAsm(), "cannot use musttail call with inline asm", &CI);
1600
1601   // - The caller and callee prototypes must match.  Pointer types of
1602   //   parameters or return types may differ in pointee type, but not
1603   //   address space.
1604   Function *F = CI.getParent()->getParent();
1605   auto GetFnTy = [](Value *V) {
1606     return cast<FunctionType>(
1607         cast<PointerType>(V->getType())->getElementType());
1608   };
1609   FunctionType *CallerTy = GetFnTy(F);
1610   FunctionType *CalleeTy = GetFnTy(CI.getCalledValue());
1611   Assert1(CallerTy->getNumParams() == CalleeTy->getNumParams(),
1612           "cannot guarantee tail call due to mismatched parameter counts", &CI);
1613   Assert1(CallerTy->isVarArg() == CalleeTy->isVarArg(),
1614           "cannot guarantee tail call due to mismatched varargs", &CI);
1615   Assert1(isTypeCongruent(CallerTy->getReturnType(), CalleeTy->getReturnType()),
1616           "cannot guarantee tail call due to mismatched return types", &CI);
1617   for (int I = 0, E = CallerTy->getNumParams(); I != E; ++I) {
1618     Assert1(
1619         isTypeCongruent(CallerTy->getParamType(I), CalleeTy->getParamType(I)),
1620         "cannot guarantee tail call due to mismatched parameter types", &CI);
1621   }
1622
1623   // - The calling conventions of the caller and callee must match.
1624   Assert1(F->getCallingConv() == CI.getCallingConv(),
1625           "cannot guarantee tail call due to mismatched calling conv", &CI);
1626
1627   // - All ABI-impacting function attributes, such as sret, byval, inreg,
1628   //   returned, and inalloca, must match.
1629   AttributeSet CallerAttrs = F->getAttributes();
1630   AttributeSet CalleeAttrs = CI.getAttributes();
1631   for (int I = 0, E = CallerTy->getNumParams(); I != E; ++I) {
1632     AttrBuilder CallerABIAttrs = getParameterABIAttributes(I, CallerAttrs);
1633     AttrBuilder CalleeABIAttrs = getParameterABIAttributes(I, CalleeAttrs);
1634     Assert2(CallerABIAttrs == CalleeABIAttrs,
1635             "cannot guarantee tail call due to mismatched ABI impacting "
1636             "function attributes", &CI, CI.getOperand(I));
1637   }
1638
1639   // - The call must immediately precede a :ref:`ret <i_ret>` instruction,
1640   //   or a pointer bitcast followed by a ret instruction.
1641   // - The ret instruction must return the (possibly bitcasted) value
1642   //   produced by the call or void.
1643   Value *RetVal = &CI;
1644   Instruction *Next = CI.getNextNode();
1645
1646   // Handle the optional bitcast.
1647   if (BitCastInst *BI = dyn_cast_or_null<BitCastInst>(Next)) {
1648     Assert1(BI->getOperand(0) == RetVal,
1649             "bitcast following musttail call must use the call", BI);
1650     RetVal = BI;
1651     Next = BI->getNextNode();
1652   }
1653
1654   // Check the return.
1655   ReturnInst *Ret = dyn_cast_or_null<ReturnInst>(Next);
1656   Assert1(Ret, "musttail call must be precede a ret with an optional bitcast",
1657           &CI);
1658   Assert1(!Ret->getReturnValue() || Ret->getReturnValue() == RetVal,
1659           "musttail call result must be returned", Ret);
1660 }
1661
1662 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1663   VerifyCallSite(&CI);
1664
1665   if (CI.isMustTailCall())
1666     verifyMustTailCall(CI);
1667
1668   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1669     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1670       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1671 }
1672
1673 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1674   VerifyCallSite(&II);
1675
1676   // Verify that there is a landingpad instruction as the first non-PHI
1677   // instruction of the 'unwind' destination.
1678   Assert1(II.getUnwindDest()->isLandingPad(),
1679           "The unwind destination does not have a landingpad instruction!",&II);
1680
1681   visitTerminatorInst(II);
1682 }
1683
1684 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1685 /// of the same type!
1686 ///
1687 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1688   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1689           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1690
1691   switch (B.getOpcode()) {
1692   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1693   // integral operands.
1694   case Instruction::Add:
1695   case Instruction::Sub:
1696   case Instruction::Mul:
1697   case Instruction::SDiv:
1698   case Instruction::UDiv:
1699   case Instruction::SRem:
1700   case Instruction::URem:
1701     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1702             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1703     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1704             "Integer arithmetic operators must have same type "
1705             "for operands and result!", &B);
1706     break;
1707   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1708   // floating-point operands.
1709   case Instruction::FAdd:
1710   case Instruction::FSub:
1711   case Instruction::FMul:
1712   case Instruction::FDiv:
1713   case Instruction::FRem:
1714     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1715             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1716             "floating-point types!", &B);
1717     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1718             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1719             "for operands and result!", &B);
1720     break;
1721   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1722   case Instruction::And:
1723   case Instruction::Or:
1724   case Instruction::Xor:
1725     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1726             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1727     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1728             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1729             &B);
1730     break;
1731   case Instruction::Shl:
1732   case Instruction::LShr:
1733   case Instruction::AShr:
1734     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1735             "Shifts only work with integral types!", &B);
1736     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1737             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1738     break;
1739   default:
1740     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1741   }
1742
1743   visitInstruction(B);
1744 }
1745
1746 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst &IC) {
1747   // Check that the operands are the same type
1748   Type *Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1749   Type *Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1750   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1751           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1752   // Check that the operands are the right type
1753   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->getScalarType()->isPointerTy(),
1754           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1755   // Check that the predicate is valid.
1756   Assert1(IC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
1757           IC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE,
1758           "Invalid predicate in ICmp instruction!", &IC);
1759
1760   visitInstruction(IC);
1761 }
1762
1763 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst &FC) {
1764   // Check that the operands are the same type
1765   Type *Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1766   Type *Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1767   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1768           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1769   // Check that the operands are the right type
1770   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
1771           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1772   // Check that the predicate is valid.
1773   Assert1(FC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE &&
1774           FC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE,
1775           "Invalid predicate in FCmp instruction!", &FC);
1776
1777   visitInstruction(FC);
1778 }
1779
1780 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1781   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1782                                               EI.getOperand(1)),
1783           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1784   visitInstruction(EI);
1785 }
1786
1787 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1788   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1789                                              IE.getOperand(1),
1790                                              IE.getOperand(2)),
1791           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1792   visitInstruction(IE);
1793 }
1794
1795 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1796   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1797                                              SV.getOperand(2)),
1798           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1799   visitInstruction(SV);
1800 }
1801
1802 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1803   Type *TargetTy = GEP.getPointerOperandType()->getScalarType();
1804
1805   Assert1(isa<PointerType>(TargetTy),
1806     "GEP base pointer is not a vector or a vector of pointers", &GEP);
1807   Assert1(cast<PointerType>(TargetTy)->getElementType()->isSized(),
1808           "GEP into unsized type!", &GEP);
1809   Assert1(GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy() ==
1810           GEP.getType()->isVectorTy(), "Vector GEP must return a vector value",
1811           &GEP);
1812
1813   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1814   Type *ElTy =
1815     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getPointerOperandType(), Idxs);
1816   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1817
1818   Assert2(GEP.getType()->getScalarType()->isPointerTy() &&
1819           cast<PointerType>(GEP.getType()->getScalarType())->getElementType()
1820           == ElTy, "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1821
1822   if (GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy()) {
1823     // Additional checks for vector GEPs.
1824     unsigned GepWidth = GEP.getPointerOperandType()->getVectorNumElements();
1825     Assert1(GepWidth == GEP.getType()->getVectorNumElements(),
1826             "Vector GEP result width doesn't match operand's", &GEP);
1827     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i) {
1828       Type *IndexTy = Idxs[i]->getType();
1829       Assert1(IndexTy->isVectorTy(),
1830               "Vector GEP must have vector indices!", &GEP);
1831       unsigned IndexWidth = IndexTy->getVectorNumElements();
1832       Assert1(IndexWidth == GepWidth, "Invalid GEP index vector width", &GEP);
1833     }
1834   }
1835   visitInstruction(GEP);
1836 }
1837
1838 static bool isContiguous(const ConstantRange &A, const ConstantRange &B) {
1839   return A.getUpper() == B.getLower() || A.getLower() == B.getUpper();
1840 }
1841
1842 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1843   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
1844   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
1845   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1846   Assert2(ElTy == LI.getType(),
1847           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
1848   if (LI.isAtomic()) {
1849     Assert1(LI.getOrdering() != Release && LI.getOrdering() != AcquireRelease,
1850             "Load cannot have Release ordering", &LI);
1851     Assert1(LI.getAlignment() != 0,
1852             "Atomic load must specify explicit alignment", &LI);
1853     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1854       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1855               "atomic load operand must have integer type!",
1856               &LI, ElTy);
1857       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1858       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1859               "atomic load operand must be power-of-two byte-sized integer",
1860               &LI, ElTy);
1861     }
1862   } else {
1863     Assert1(LI.getSynchScope() == CrossThread,
1864             "Non-atomic load cannot have SynchronizationScope specified", &LI);
1865   }
1866
1867   if (MDNode *Range = LI.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
1868     unsigned NumOperands = Range->getNumOperands();
1869     Assert1(NumOperands % 2 == 0, "Unfinished range!", Range);
1870     unsigned NumRanges = NumOperands / 2;
1871     Assert1(NumRanges >= 1, "It should have at least one range!", Range);
1872
1873     ConstantRange LastRange(1); // Dummy initial value
1874     for (unsigned i = 0; i < NumRanges; ++i) {
1875       ConstantInt *Low = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i));
1876       Assert1(Low, "The lower limit must be an integer!", Low);
1877       ConstantInt *High = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i + 1));
1878       Assert1(High, "The upper limit must be an integer!", High);
1879       Assert1(High->getType() == Low->getType() &&
1880               High->getType() == ElTy, "Range types must match load type!",
1881               &LI);
1882
1883       APInt HighV = High->getValue();
1884       APInt LowV = Low->getValue();
1885       ConstantRange CurRange(LowV, HighV);
1886       Assert1(!CurRange.isEmptySet() && !CurRange.isFullSet(),
1887               "Range must not be empty!", Range);
1888       if (i != 0) {
1889         Assert1(CurRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1890                 "Intervals are overlapping", Range);
1891         Assert1(LowV.sgt(LastRange.getLower()), "Intervals are not in order",
1892                 Range);
1893         Assert1(!isContiguous(CurRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1894                 Range);
1895       }
1896       LastRange = ConstantRange(LowV, HighV);
1897     }
1898     if (NumRanges > 2) {
1899       APInt FirstLow =
1900         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(0))->getValue();
1901       APInt FirstHigh =
1902         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(1))->getValue();
1903       ConstantRange FirstRange(FirstLow, FirstHigh);
1904       Assert1(FirstRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1905               "Intervals are overlapping", Range);
1906       Assert1(!isContiguous(FirstRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1907               Range);
1908     }
1909
1910
1911   }
1912
1913   visitInstruction(LI);
1914 }
1915
1916 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1917   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
1918   Assert1(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
1919   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1920   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
1921           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1922           &SI, ElTy);
1923   if (SI.isAtomic()) {
1924     Assert1(SI.getOrdering() != Acquire && SI.getOrdering() != AcquireRelease,
1925             "Store cannot have Acquire ordering", &SI);
1926     Assert1(SI.getAlignment() != 0,
1927             "Atomic store must specify explicit alignment", &SI);
1928     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1929       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1930               "atomic store operand must have integer type!",
1931               &SI, ElTy);
1932       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1933       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1934               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
1935               &SI, ElTy);
1936     }
1937   } else {
1938     Assert1(SI.getSynchScope() == CrossThread,
1939             "Non-atomic store cannot have SynchronizationScope specified", &SI);
1940   }
1941   visitInstruction(SI);
1942 }
1943
1944 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
1945   SmallPtrSet<const Type*, 4> Visited;
1946   PointerType *PTy = AI.getType();
1947   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
1948           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
1949           &AI);
1950   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(&Visited), "Cannot allocate unsized type",
1951           &AI);
1952   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
1953           "Alloca array size must have integer type", &AI);
1954
1955   visitInstruction(AI);
1956 }
1957
1958 void Verifier::visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI) {
1959
1960   // FIXME: more conditions???
1961   Assert1(CXI.getSuccessOrdering() != NotAtomic,
1962           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
1963   Assert1(CXI.getFailureOrdering() != NotAtomic,
1964           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
1965   Assert1(CXI.getSuccessOrdering() != Unordered,
1966           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
1967   Assert1(CXI.getFailureOrdering() != Unordered,
1968           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
1969   Assert1(CXI.getSuccessOrdering() >= CXI.getFailureOrdering(),
1970           "cmpxchg instructions be at least as constrained on success as fail",
1971           &CXI);
1972   Assert1(CXI.getFailureOrdering() != Release &&
1973               CXI.getFailureOrdering() != AcquireRelease,
1974           "cmpxchg failure ordering cannot include release semantics", &CXI);
1975
1976   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CXI.getOperand(0)->getType());
1977   Assert1(PTy, "First cmpxchg operand must be a pointer.", &CXI);
1978   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1979   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1980           "cmpxchg operand must have integer type!",
1981           &CXI, ElTy);
1982   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1983   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1984           "cmpxchg operand must be power-of-two byte-sized integer",
1985           &CXI, ElTy);
1986   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(1)->getType(),
1987           "Expected value type does not match pointer operand type!",
1988           &CXI, ElTy);
1989   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(2)->getType(),
1990           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1991           &CXI, ElTy);
1992   visitInstruction(CXI);
1993 }
1994
1995 void Verifier::visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI) {
1996   Assert1(RMWI.getOrdering() != NotAtomic,
1997           "atomicrmw instructions must be atomic.", &RMWI);
1998   Assert1(RMWI.getOrdering() != Unordered,
1999           "atomicrmw instructions cannot be unordered.", &RMWI);
2000   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RMWI.getOperand(0)->getType());
2001   Assert1(PTy, "First atomicrmw operand must be a pointer.", &RMWI);
2002   Type *ElTy = PTy->getElementType();
2003   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
2004           "atomicrmw operand must have integer type!",
2005           &RMWI, ElTy);
2006   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2007   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2008           "atomicrmw operand must be power-of-two byte-sized integer",
2009           &RMWI, ElTy);
2010   Assert2(ElTy == RMWI.getOperand(1)->getType(),
2011           "Argument value type does not match pointer operand type!",
2012           &RMWI, ElTy);
2013   Assert1(AtomicRMWInst::FIRST_BINOP <= RMWI.getOperation() &&
2014           RMWI.getOperation() <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP,
2015           "Invalid binary operation!", &RMWI);
2016   visitInstruction(RMWI);
2017 }
2018
2019 void Verifier::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
2020   const AtomicOrdering Ordering = FI.getOrdering();
2021   Assert1(Ordering == Acquire || Ordering == Release ||
2022           Ordering == AcquireRelease || Ordering == SequentiallyConsistent,
2023           "fence instructions may only have "
2024           "acquire, release, acq_rel, or seq_cst ordering.", &FI);
2025   visitInstruction(FI);
2026 }
2027
2028 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
2029   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
2030                                            EVI.getIndices()) ==
2031           EVI.getType(),
2032           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
2033
2034   visitInstruction(EVI);
2035 }
2036
2037 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
2038   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
2039                                            IVI.getIndices()) ==
2040           IVI.getOperand(1)->getType(),
2041           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
2042
2043   visitInstruction(IVI);
2044 }
2045
2046 void Verifier::visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI) {
2047   BasicBlock *BB = LPI.getParent();
2048
2049   // The landingpad instruction is ill-formed if it doesn't have any clauses and
2050   // isn't a cleanup.
2051   Assert1(LPI.getNumClauses() > 0 || LPI.isCleanup(),
2052           "LandingPadInst needs at least one clause or to be a cleanup.", &LPI);
2053
2054   // The landingpad instruction defines its parent as a landing pad block. The
2055   // landing pad block may be branched to only by the unwind edge of an invoke.
2056   for (pred_iterator I = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); I != E; ++I) {
2057     const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>((*I)->getTerminator());
2058     Assert1(II && II->getUnwindDest() == BB && II->getNormalDest() != BB,
2059             "Block containing LandingPadInst must be jumped to "
2060             "only by the unwind edge of an invoke.", &LPI);
2061   }
2062
2063   // The landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
2064   // block.
2065   Assert1(LPI.getParent()->getLandingPadInst() == &LPI,
2066           "LandingPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
2067           &LPI);
2068
2069   // The personality functions for all landingpad instructions within the same
2070   // function should match.
2071   if (PersonalityFn)
2072     Assert1(LPI.getPersonalityFn() == PersonalityFn,
2073             "Personality function doesn't match others in function", &LPI);
2074   PersonalityFn = LPI.getPersonalityFn();
2075
2076   // All operands must be constants.
2077   Assert1(isa<Constant>(PersonalityFn), "Personality function is not constant!",
2078           &LPI);
2079   for (unsigned i = 0, e = LPI.getNumClauses(); i < e; ++i) {
2080     Constant *Clause = LPI.getClause(i);
2081     if (LPI.isCatch(i)) {
2082       Assert1(isa<PointerType>(Clause->getType()),
2083               "Catch operand does not have pointer type!", &LPI);
2084     } else {
2085       Assert1(LPI.isFilter(i), "Clause is neither catch nor filter!", &LPI);
2086       Assert1(isa<ConstantArray>(Clause) || isa<ConstantAggregateZero>(Clause),
2087               "Filter operand is not an array of constants!", &LPI);
2088     }
2089   }
2090
2091   visitInstruction(LPI);
2092 }
2093
2094 void Verifier::verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i) {
2095   Instruction *Op = cast<Instruction>(I.getOperand(i));
2096   // If the we have an invalid invoke, don't try to compute the dominance.
2097   // We already reject it in the invoke specific checks and the dominance
2098   // computation doesn't handle multiple edges.
2099   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
2100     if (II->getNormalDest() == II->getUnwindDest())
2101       return;
2102   }
2103
2104   const Use &U = I.getOperandUse(i);
2105   Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT.dominates(Op, U),
2106           "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
2107 }
2108
2109 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
2110 ///
2111 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
2112   BasicBlock *BB = I.getParent();
2113   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
2114
2115   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
2116     for (User *U : I.users()) {
2117       Assert1(U != (User*)&I || !DT.isReachableFromEntry(BB),
2118               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
2119     }
2120   }
2121
2122   // Check that void typed values don't have names
2123   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
2124           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
2125
2126   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
2127   // value type.
2128   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
2129           I.getType()->isFirstClassType(),
2130           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
2131
2132   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
2133   // checked against the callee type.
2134   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
2135           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
2136           "Invalid use of metadata!", &I);
2137
2138   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
2139   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
2140   // instruction, it is an error!
2141   for (Use &U : I.uses()) {
2142     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(U.getUser()))
2143       Assert2(Used->getParent() != nullptr, "Instruction referencing"
2144               " instruction not embedded in a basic block!", &I, Used);
2145     else {
2146       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", U);
2147       return;
2148     }
2149   }
2150
2151   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
2152     Assert1(I.getOperand(i) != nullptr, "Instruction has null operand!", &I);
2153
2154     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
2155     // instructions.
2156     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
2157       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
2158     }
2159
2160     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
2161       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
2162       // taken.
2163       Assert1(!F->isIntrinsic() || i == (isa<CallInst>(I) ? e-1 : 0),
2164               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
2165       Assert1(!F->isIntrinsic() || isa<CallInst>(I) ||
2166               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::donothing,
2167               "Cannot invoke an intrinsinc other than donothing", &I);
2168       Assert1(F->getParent() == M, "Referencing function in another module!",
2169               &I);
2170     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
2171       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
2172               "Referring to a basic block in another function!", &I);
2173     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
2174       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
2175               "Referring to an argument in another function!", &I);
2176     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
2177       Assert1(GV->getParent() == M, "Referencing global in another module!",
2178               &I);
2179     } else if (isa<Instruction>(I.getOperand(i))) {
2180       verifyDominatesUse(I, i);
2181     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
2182       Assert1((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
2183               (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
2184               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
2185     } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(I.getOperand(i))) {
2186       if (CE->getType()->isPtrOrPtrVectorTy()) {
2187         // If we have a ConstantExpr pointer, we need to see if it came from an
2188         // illegal bitcast (inttoptr <constant int> )
2189         SmallVector<const ConstantExpr *, 4> Stack;
2190         SmallPtrSet<const ConstantExpr *, 4> Visited;
2191         Stack.push_back(CE);
2192
2193         while (!Stack.empty()) {
2194           const ConstantExpr *V = Stack.pop_back_val();
2195           if (!Visited.insert(V))
2196             continue;
2197
2198           VerifyConstantExprBitcastType(V);
2199
2200           for (unsigned I = 0, N = V->getNumOperands(); I != N; ++I) {
2201             if (ConstantExpr *Op = dyn_cast<ConstantExpr>(V->getOperand(I)))
2202               Stack.push_back(Op);
2203           }
2204         }
2205       }
2206     }
2207   }
2208
2209   if (MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_fpmath)) {
2210     Assert1(I.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
2211             "fpmath requires a floating point result!", &I);
2212     Assert1(MD->getNumOperands() == 1, "fpmath takes one operand!", &I);
2213     Value *Op0 = MD->getOperand(0);
2214     if (ConstantFP *CFP0 = dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Op0)) {
2215       APFloat Accuracy = CFP0->getValueAPF();
2216       Assert1(Accuracy.isFiniteNonZero() && !Accuracy.isNegative(),
2217               "fpmath accuracy not a positive number!", &I);
2218     } else {
2219       Assert1(false, "invalid fpmath accuracy!", &I);
2220     }
2221   }
2222
2223   MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_range);
2224   Assert1(!MD || isa<LoadInst>(I), "Ranges are only for loads!", &I);
2225
2226   InstsInThisBlock.insert(&I);
2227 }
2228
2229 /// VerifyIntrinsicType - Verify that the specified type (which comes from an
2230 /// intrinsic argument or return value) matches the type constraints specified
2231 /// by the .td file (e.g. an "any integer" argument really is an integer).
2232 ///
2233 /// This return true on error but does not print a message.
2234 bool Verifier::VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
2235                                    ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
2236                                    SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys) {
2237   using namespace Intrinsic;
2238
2239   // If we ran out of descriptors, there are too many arguments.
2240   if (Infos.empty()) return true;
2241   IITDescriptor D = Infos.front();
2242   Infos = Infos.slice(1);
2243
2244   switch (D.Kind) {
2245   case IITDescriptor::Void: return !Ty->isVoidTy();
2246   case IITDescriptor::VarArg: return true;
2247   case IITDescriptor::MMX:  return !Ty->isX86_MMXTy();
2248   case IITDescriptor::Metadata: return !Ty->isMetadataTy();
2249   case IITDescriptor::Half: return !Ty->isHalfTy();
2250   case IITDescriptor::Float: return !Ty->isFloatTy();
2251   case IITDescriptor::Double: return !Ty->isDoubleTy();
2252   case IITDescriptor::Integer: return !Ty->isIntegerTy(D.Integer_Width);
2253   case IITDescriptor::Vector: {
2254     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(Ty);
2255     return !VT || VT->getNumElements() != D.Vector_Width ||
2256            VerifyIntrinsicType(VT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2257   }
2258   case IITDescriptor::Pointer: {
2259     PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty);
2260     return !PT || PT->getAddressSpace() != D.Pointer_AddressSpace ||
2261            VerifyIntrinsicType(PT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2262   }
2263
2264   case IITDescriptor::Struct: {
2265     StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
2266     if (!ST || ST->getNumElements() != D.Struct_NumElements)
2267       return true;
2268
2269     for (unsigned i = 0, e = D.Struct_NumElements; i != e; ++i)
2270       if (VerifyIntrinsicType(ST->getElementType(i), Infos, ArgTys))
2271         return true;
2272     return false;
2273   }
2274
2275   case IITDescriptor::Argument:
2276     // Two cases here - If this is the second occurrence of an argument, verify
2277     // that the later instance matches the previous instance.
2278     if (D.getArgumentNumber() < ArgTys.size())
2279       return Ty != ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2280
2281     // Otherwise, if this is the first instance of an argument, record it and
2282     // verify the "Any" kind.
2283     assert(D.getArgumentNumber() == ArgTys.size() && "Table consistency error");
2284     ArgTys.push_back(Ty);
2285
2286     switch (D.getArgumentKind()) {
2287     case IITDescriptor::AK_AnyInteger: return !Ty->isIntOrIntVectorTy();
2288     case IITDescriptor::AK_AnyFloat:   return !Ty->isFPOrFPVectorTy();
2289     case IITDescriptor::AK_AnyVector:  return !isa<VectorType>(Ty);
2290     case IITDescriptor::AK_AnyPointer: return !isa<PointerType>(Ty);
2291     }
2292     llvm_unreachable("all argument kinds not covered");
2293
2294   case IITDescriptor::ExtendArgument: {
2295     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2296     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2297       return true;
2298
2299     Type *NewTy = ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2300     if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(NewTy))
2301       NewTy = VectorType::getExtendedElementVectorType(VTy);
2302     else if (IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(NewTy))
2303       NewTy = IntegerType::get(ITy->getContext(), 2 * ITy->getBitWidth());
2304     else
2305       return true;
2306
2307     return Ty != NewTy;
2308   }
2309   case IITDescriptor::TruncArgument: {
2310     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2311     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2312       return true;
2313
2314     Type *NewTy = ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2315     if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(NewTy))
2316       NewTy = VectorType::getTruncatedElementVectorType(VTy);
2317     else if (IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(NewTy))
2318       NewTy = IntegerType::get(ITy->getContext(), ITy->getBitWidth() / 2);
2319     else
2320       return true;
2321
2322     return Ty != NewTy;
2323   }
2324   case IITDescriptor::HalfVecArgument:
2325     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2326     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
2327            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
2328            VectorType::getHalfElementsVectorType(
2329                          cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
2330   }
2331   llvm_unreachable("unhandled");
2332 }
2333
2334 /// \brief Verify if the intrinsic has variable arguments.
2335 /// This method is intended to be called after all the fixed arguments have been
2336 /// verified first.
2337 ///
2338 /// This method returns true on error and does not print an error message.
2339 bool
2340 Verifier::VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
2341                                   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos) {
2342   using namespace Intrinsic;
2343
2344   // If there are no descriptors left, then it can't be a vararg.
2345   if (Infos.empty())
2346     return isVarArg ? true : false;
2347
2348   // There should be only one descriptor remaining at this point.
2349   if (Infos.size() != 1)
2350     return true;
2351
2352   // Check and verify the descriptor.
2353   IITDescriptor D = Infos.front();
2354   Infos = Infos.slice(1);
2355   if (D.Kind == IITDescriptor::VarArg)
2356     return isVarArg ? false : true;
2357
2358   return true;
2359 }
2360
2361 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
2362 ///
2363 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
2364   Function *IF = CI.getCalledFunction();
2365   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
2366           IF);
2367
2368   // Verify that the intrinsic prototype lines up with what the .td files
2369   // describe.
2370   FunctionType *IFTy = IF->getFunctionType();
2371   bool IsVarArg = IFTy->isVarArg();
2372
2373   SmallVector<Intrinsic::IITDescriptor, 8> Table;
2374   getIntrinsicInfoTableEntries(ID, Table);
2375   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> TableRef = Table;
2376
2377   SmallVector<Type *, 4> ArgTys;
2378   Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getReturnType(), TableRef, ArgTys),
2379           "Intrinsic has incorrect return type!", IF);
2380   for (unsigned i = 0, e = IFTy->getNumParams(); i != e; ++i)
2381     Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getParamType(i), TableRef, ArgTys),
2382             "Intrinsic has incorrect argument type!", IF);
2383
2384   // Verify if the intrinsic call matches the vararg property.
2385   if (IsVarArg)
2386     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2387             "Intrinsic was not defined with variable arguments!", IF);
2388   else
2389     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2390             "Callsite was not defined with variable arguments!", IF);
2391
2392   // All descriptors should be absorbed by now.
2393   Assert1(TableRef.empty(), "Intrinsic has too few arguments!", IF);
2394
2395   // Now that we have the intrinsic ID and the actual argument types (and we
2396   // know they are legal for the intrinsic!) get the intrinsic name through the
2397   // usual means.  This allows us to verify the mangling of argument types into
2398   // the name.
2399   const std::string ExpectedName = Intrinsic::getName(ID, ArgTys);
2400   Assert1(ExpectedName == IF->getName(),
2401           "Intrinsic name not mangled correctly for type arguments! "
2402           "Should be: " + ExpectedName, IF);
2403
2404   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
2405   // or are local to *this* function.
2406   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
2407     if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(CI.getArgOperand(i)))
2408       visitMDNode(*MD, CI.getParent()->getParent());
2409
2410   switch (ID) {
2411   default:
2412     break;
2413   case Intrinsic::ctlz:  // llvm.ctlz
2414   case Intrinsic::cttz:  // llvm.cttz
2415     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2416             "is_zero_undef argument of bit counting intrinsics must be a "
2417             "constant int", &CI);
2418     break;
2419   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
2420     Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
2421                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
2422     MDNode *MD = cast<MDNode>(CI.getArgOperand(0));
2423     Assert1(MD->getNumOperands() == 1,
2424                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 2", &CI);
2425   } break;
2426   case Intrinsic::memcpy:
2427   case Intrinsic::memmove:
2428   case Intrinsic::memset:
2429     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3)),
2430             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
2431             &CI);
2432     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(4)),
2433             "isvolatile argument of memory intrinsics must be a constant int",
2434             &CI);
2435     break;
2436   case Intrinsic::gcroot:
2437   case Intrinsic::gcwrite:
2438   case Intrinsic::gcread:
2439     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
2440       AllocaInst *AI =
2441         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
2442       Assert1(AI, "llvm.gcroot parameter #1 must be an alloca.", &CI);
2443       Assert1(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
2444               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
2445       if (!AI->getType()->getElementType()->isPointerTy()) {
2446         Assert1(!isa<ConstantPointerNull>(CI.getArgOperand(1)),
2447                 "llvm.gcroot parameter #1 must either be a pointer alloca, "
2448                 "or argument #2 must be a non-null constant.", &CI);
2449       }
2450     }
2451
2452     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
2453             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
2454     break;
2455   case Intrinsic::init_trampoline:
2456     Assert1(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2457             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
2458             &CI);
2459     break;
2460   case Intrinsic::prefetch:
2461     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
2462             isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
2463             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
2464             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
2465             "invalid arguments to llvm.prefetch",
2466             &CI);
2467     break;
2468   case Intrinsic::stackprotector:
2469     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2470             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
2471             &CI);
2472     break;
2473   case Intrinsic::lifetime_start:
2474   case Intrinsic::lifetime_end:
2475   case Intrinsic::invariant_start:
2476     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
2477             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
2478             &CI);
2479     break;
2480   case Intrinsic::invariant_end:
2481     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2482             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
2483     break;
2484   }
2485 }
2486
2487 void DebugInfoVerifier::verifyDebugInfo() {
2488   if (!VerifyDebugInfo)
2489     return;
2490
2491   DebugInfoFinder Finder;
2492   Finder.processModule(*M);
2493   processInstructions(Finder);
2494
2495   // Verify Debug Info.
2496   //
2497   // NOTE:  The loud braces are necessary for MSVC compatibility.
2498   for (DICompileUnit CU : Finder.compile_units()) {
2499     Assert1(CU.Verify(), "DICompileUnit does not Verify!", CU);
2500   }
2501   for (DISubprogram S : Finder.subprograms()) {
2502     Assert1(S.Verify(), "DISubprogram does not Verify!", S);
2503   }
2504   for (DIGlobalVariable GV : Finder.global_variables()) {
2505     Assert1(GV.Verify(), "DIGlobalVariable does not Verify!", GV);
2506   }
2507   for (DIType T : Finder.types()) {
2508     Assert1(T.Verify(), "DIType does not Verify!", T);
2509   }
2510   for (DIScope S : Finder.scopes()) {
2511     Assert1(S.Verify(), "DIScope does not Verify!", S);
2512   }
2513 }
2514
2515 void DebugInfoVerifier::processInstructions(DebugInfoFinder &Finder) {
2516   for (const Function &F : *M)
2517     for (auto I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I) {
2518       if (MDNode *MD = I->getMetadata(LLVMContext::MD_dbg))
2519         Finder.processLocation(*M, DILocation(MD));
2520       if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(&*I))
2521         processCallInst(Finder, *CI);
2522     }
2523 }
2524
2525 void DebugInfoVerifier::processCallInst(DebugInfoFinder &Finder,
2526                                         const CallInst &CI) {
2527   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
2528     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
2529       switch (ID) {
2530       case Intrinsic::dbg_declare:
2531         Finder.processDeclare(*M, cast<DbgDeclareInst>(&CI));
2532         break;
2533       case Intrinsic::dbg_value:
2534         Finder.processValue(*M, cast<DbgValueInst>(&CI));
2535         break;
2536       default:
2537         break;
2538       }
2539 }
2540
2541 //===----------------------------------------------------------------------===//
2542 //  Implement the public interfaces to this file...
2543 //===----------------------------------------------------------------------===//
2544
2545 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, raw_ostream *OS) {
2546   Function &F = const_cast<Function &>(f);
2547   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
2548
2549   raw_null_ostream NullStr;
2550   Verifier V(OS ? *OS : NullStr);
2551
2552   // Note that this function's return value is inverted from what you would
2553   // expect of a function called "verify".
2554   return !V.verify(F);
2555 }
2556
2557 bool llvm::verifyModule(const Module &M, raw_ostream *OS) {
2558   raw_null_ostream NullStr;
2559   Verifier V(OS ? *OS : NullStr);
2560
2561   bool Broken = false;
2562   for (Module::const_iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I)
2563     if (!I->isDeclaration())
2564       Broken |= !V.verify(*I);
2565
2566   // Note that this function's return value is inverted from what you would
2567   // expect of a function called "verify".
2568   DebugInfoVerifier DIV(OS ? *OS : NullStr);
2569   return !V.verify(M) || !DIV.verify(M) || Broken;
2570 }
2571
2572 namespace {
2573 struct VerifierLegacyPass : public FunctionPass {
2574   static char ID;
2575
2576   Verifier V;
2577   bool FatalErrors;
2578
2579   VerifierLegacyPass() : FunctionPass(ID), FatalErrors(true) {
2580     initializeVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
2581   }
2582   explicit VerifierLegacyPass(bool FatalErrors)
2583       : FunctionPass(ID), V(dbgs()), FatalErrors(FatalErrors) {
2584     initializeVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
2585   }
2586
2587   bool runOnFunction(Function &F) override {
2588     if (!V.verify(F) && FatalErrors)
2589       report_fatal_error("Broken function found, compilation aborted!");
2590
2591     return false;
2592   }
2593
2594   bool doFinalization(Module &M) override {
2595     if (!V.verify(M) && FatalErrors)
2596       report_fatal_error("Broken module found, compilation aborted!");
2597
2598     return false;
2599   }
2600
2601   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
2602     AU.setPreservesAll();
2603   }
2604 };
2605 struct DebugInfoVerifierLegacyPass : public ModulePass {
2606   static char ID;
2607
2608   DebugInfoVerifier V;
2609   bool FatalErrors;
2610
2611   DebugInfoVerifierLegacyPass() : ModulePass(ID), FatalErrors(true) {
2612     initializeDebugInfoVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
2613   }
2614   explicit DebugInfoVerifierLegacyPass(bool FatalErrors)
2615       : ModulePass(ID), V(dbgs()), FatalErrors(FatalErrors) {
2616     initializeDebugInfoVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
2617   }
2618
2619   bool runOnModule(Module &M) override {
2620     if (!V.verify(M) && FatalErrors)
2621       report_fatal_error("Broken debug info found, compilation aborted!");
2622
2623     return false;
2624   }
2625
2626   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
2627     AU.setPreservesAll();
2628   }
2629 };
2630 }
2631
2632 char VerifierLegacyPass::ID = 0;
2633 INITIALIZE_PASS(VerifierLegacyPass, "verify", "Module Verifier", false, false)
2634
2635 char DebugInfoVerifierLegacyPass::ID = 0;
2636 INITIALIZE_PASS(DebugInfoVerifierLegacyPass, "verify-di", "Debug Info Verifier",
2637                 false, false)
2638
2639 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(bool FatalErrors) {
2640   return new VerifierLegacyPass(FatalErrors);
2641 }
2642
2643 ModulePass *llvm::createDebugInfoVerifierPass(bool FatalErrors) {
2644   return new DebugInfoVerifierLegacyPass(FatalErrors);
2645 }
2646
2647 PreservedAnalyses VerifierPass::run(Module *M) {
2648   if (verifyModule(*M, &dbgs()) && FatalErrors)
2649     report_fatal_error("Broken module found, compilation aborted!");
2650
2651   return PreservedAnalyses::all();
2652 }
2653
2654 PreservedAnalyses VerifierPass::run(Function *F) {
2655   if (verifyFunction(*F, &dbgs()) && FatalErrors)
2656     report_fatal_error("Broken function found, compilation aborted!");
2657
2658   return PreservedAnalyses::all();
2659 }