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