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