lib/VMCore/Verifier.cpp

   1 //===-- Verifier.cpp - Implement the Module Verifier -------------*- C++ -*-==//
   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 //  * All other things that are tested by asserts spread about the code...
  39 //
  40 //===----------------------------------------------------------------------===//
  41
  42 #include "llvm/Analysis/Verifier.h"
  43 #include "llvm/CallingConv.h"
  44 #include "llvm/Constants.h"
  45 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  46 #include "llvm/InlineAsm.h"
  47 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  48 #include "llvm/Metadata.h"
  49 #include "llvm/Module.h"
  50 #include "llvm/ModuleProvider.h"
  51 #include "llvm/Pass.h"
  52 #include "llvm/PassManager.h"
  53 #include "llvm/TypeSymbolTable.h"
  54 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
  55 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  56 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
  57 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  58 #include "llvm/Support/CFG.h"
  59 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  60 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
  61 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  62 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  63 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  64 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  65 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  66 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  67 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  68 #include <algorithm>
  69 #include <cstdarg>
  70 using namespace llvm;
  71
  72 namespace {  // Anonymous namespace for class
  73   struct VISIBILITY_HIDDEN PreVerifier : public FunctionPass {
  74     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
  75
  76     PreVerifier() : FunctionPass(&ID) { }
  77
  78     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  79       AU.setPreservesAll();
  80     }
  81
  82     // Check that the prerequisites for successful DominatorTree construction
  83     // are satisfied.
  84     bool runOnFunction(Function &F) {
  85       bool Broken = false;
  86
  87       for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
  88         if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
  89           errs() << "Basic Block does not have terminator!\n";
  90           WriteAsOperand(errs(), I, true);
  91           errs() << "\n";
  92           Broken = true;
  93         }
  94       }
  95
  96       if (Broken)
  97         llvm_report_error("Broken module, no Basic Block terminator!");
  98
  99       return false;
 100     }
 101   };
 102 }
 103
 104 char PreVerifier::ID = 0;
 105 static RegisterPass<PreVerifier>
 106 PreVer("preverify", "Preliminary module verification");
 107 static const PassInfo *const PreVerifyID = &PreVer;
 108
 109 namespace {
 110   class TypeSet : public AbstractTypeUser {
 111   public:
 112     TypeSet() {}
 113
 114     /// Insert a type into the set of types.
 115     bool insert(const Type *Ty) {
 116       if (!Types.insert(Ty))
 117         return false;
 118       if (Ty->isAbstract())
 119         Ty->addAbstractTypeUser(this);
 120       return true;
 121     }
 122
 123     // Remove ourselves as abstract type listeners for any types that remain
 124     // abstract when the TypeSet is destroyed.
 125     ~TypeSet() {
 126       for (SmallSetVector<const Type *, 16>::iterator I = Types.begin(),
 127              E = Types.end(); I != E; ++I) {
 128         const Type *Ty = *I;
 129         if (Ty->isAbstract())
 130           Ty->removeAbstractTypeUser(this);
 131       }
 132     }
 133
 134     // Abstract type user interface.
 135
 136     /// Remove types from the set when refined. Do not insert the type it was
 137     /// refined to because that type hasn't been verified yet.
 138     void refineAbstractType(const DerivedType *OldTy, const Type *NewTy) {
 139       Types.remove(OldTy);
 140       OldTy->removeAbstractTypeUser(this);
 141     }
 142
 143     /// Stop listening for changes to a type which is no longer abstract.
 144     void typeBecameConcrete(const DerivedType *AbsTy) {
 145       AbsTy->removeAbstractTypeUser(this);
 146     }
 147
 148     void dump() const {}
 149
 150   private:
 151     SmallSetVector<const Type *, 16> Types;
 152
 153     // Disallow copying.
 154     TypeSet(const TypeSet &);
 155     TypeSet &operator=(const TypeSet &);
 156   };
 157
 158   struct Verifier : public FunctionPass, public InstVisitor<Verifier> {
 159     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
 160     bool Broken;          // Is this module found to be broken?
 161     bool RealPass;        // Are we not being run by a PassManager?
 162     VerifierFailureAction action;
 163                           // What to do if verification fails.
 164     Module *Mod;          // Module we are verifying right now
 165     DominatorTree *DT; // Dominator Tree, caution can be null!
 166
 167     std::string Messages;
 168     raw_string_ostream MessagesStr;
 169
 170     /// InstInThisBlock - when verifying a basic block, keep track of all of the
 171     /// instructions we have seen so far.  This allows us to do efficient
 172     /// dominance checks for the case when an instruction has an operand that is
 173     /// an instruction in the same block.
 174     SmallPtrSet<Instruction*, 16> InstsInThisBlock;
 175
 176     /// Types - keep track of the types that have been checked already.
 177     TypeSet Types;
 178
 179     Verifier()
 180       : FunctionPass(&ID),
 181       Broken(false), RealPass(true), action(AbortProcessAction),
 182       DT(0), MessagesStr(Messages) {}
 183     explicit Verifier(VerifierFailureAction ctn)
 184       : FunctionPass(&ID),
 185       Broken(false), RealPass(true), action(ctn), DT(0),
 186       MessagesStr(Messages) {}
 187     explicit Verifier(bool AB)
 188       : FunctionPass(&ID),
 189       Broken(false), RealPass(true),
 190       action( AB ? AbortProcessAction : PrintMessageAction), DT(0),
 191       MessagesStr(Messages) {}
 192     explicit Verifier(DominatorTree &dt)
 193       : FunctionPass(&ID),
 194       Broken(false), RealPass(false), action(PrintMessageAction),
 195       DT(&dt), MessagesStr(Messages) {}
 196
 197
 198     bool doInitialization(Module &M) {
 199       Mod = &M;
 200       verifyTypeSymbolTable(M.getTypeSymbolTable());
 201
 202       // If this is a real pass, in a pass manager, we must abort before
 203       // returning back to the pass manager, or else the pass manager may try to
 204       // run other passes on the broken module.
 205       if (RealPass)
 206         return abortIfBroken();
 207       return false;
 208     }
 209
 210     bool runOnFunction(Function &F) {
 211       // Get dominator information if we are being run by PassManager
 212       if (RealPass) DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
 213
 214       Mod = F.getParent();
 215
 216       visit(F);
 217       InstsInThisBlock.clear();
 218
 219       // If this is a real pass, in a pass manager, we must abort before
 220       // returning back to the pass manager, or else the pass manager may try to
 221       // run other passes on the broken module.
 222       if (RealPass)
 223         return abortIfBroken();
 224
 225       return false;
 226     }
 227
 228     bool doFinalization(Module &M) {
 229       // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
 230       for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 231         visitGlobalValue(*I);
 232
 233         // Check to make sure function prototypes are okay.
 234         if (I->isDeclaration()) visitFunction(*I);
 235       }
 236
 237       for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 238            I != E; ++I)
 239         visitGlobalVariable(*I);
 240
 241       for (Module::alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
 242            I != E; ++I)
 243         visitGlobalAlias(*I);
 244
 245       // If the module is broken, abort at this time.
 246       return abortIfBroken();
 247     }
 248
 249     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 250       AU.setPreservesAll();
 251       AU.addRequiredID(PreVerifyID);
 252       if (RealPass)
 253         AU.addRequired<DominatorTree>();
 254     }
 255
 256     /// abortIfBroken - If the module is broken and we are supposed to abort on
 257     /// this condition, do so.
 258     ///
 259     bool abortIfBroken() {
 260       if (!Broken) return false;
 261       MessagesStr << "Broken module found, ";
 262       switch (action) {
 263       default: llvm_unreachable("Unknown action");
 264       case AbortProcessAction:
 265         MessagesStr << "compilation aborted!\n";
 266         errs() << MessagesStr.str();
 267         // Client should choose different reaction if abort is not desired
 268         abort();
 269       case PrintMessageAction:
 270         MessagesStr << "verification continues.\n";
 271         errs() << MessagesStr.str();
 272         return false;
 273       case ReturnStatusAction:
 274         MessagesStr << "compilation terminated.\n";
 275         return true;
 276       }
 277     }
 278
 279
 280     // Verification methods...
 281     void verifyTypeSymbolTable(TypeSymbolTable &ST);
 282     void visitGlobalValue(GlobalValue &GV);
 283     void visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV);
 284     void visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA);
 285     void visitFunction(Function &F);
 286     void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
 287     using InstVisitor<Verifier>::visit;
 288
 289     void visit(Instruction &I);
 290
 291     void visitTruncInst(TruncInst &I);
 292     void visitZExtInst(ZExtInst &I);
 293     void visitSExtInst(SExtInst &I);
 294     void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
 295     void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
 296     void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
 297     void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
 298     void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
 299     void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
 300     void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
 301     void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
 302     void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
 303     void visitPHINode(PHINode &PN);
 304     void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
 305     void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
 306     void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
 307     void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
 308     void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
 309     void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
 310     void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
 311     void visitCallInst(CallInst &CI);
 312     void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
 313     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
 314     void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 315     void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 316     void visitInstruction(Instruction &I);
 317     void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
 318     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 319     void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
 320     void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 321     void visitUserOp1(Instruction &I);
 322     void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
 323     void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
 324     void visitAllocationInst(AllocationInst &AI);
 325     void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
 326     void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
 327
 328     void VerifyCallSite(CallSite CS);
 329     bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, const Type *Ty,
 330                           int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
 331     void VerifyIntrinsicPrototype(Intrinsic::ID ID, Function *F,
 332                                   unsigned RetNum, unsigned ParamNum, ...);
 333     void VerifyParameterAttrs(Attributes Attrs, const Type *Ty,
 334                               bool isReturnValue, const Value *V);
 335     void VerifyFunctionAttrs(const FunctionType *FT, const AttrListPtr &Attrs,
 336                              const Value *V);
 337     void VerifyType(const Type *Ty);
 338
 339     void WriteValue(const Value *V) {
 340       if (!V) return;
 341       if (isa<Instruction>(V)) {
 342         MessagesStr << *V;
 343       } else {
 344         WriteAsOperand(MessagesStr, V, true, Mod);
 345         MessagesStr << "\n";
 346       }
 347     }
 348
 349     void WriteType(const Type *T) {
 350       if (!T) return;
 351       MessagesStr << ' ';
 352       WriteTypeSymbolic(MessagesStr, T, Mod);
 353     }
 354
 355
 356     // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
 357     // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
 358     // to see why something is not correct.
 359     void CheckFailed(const Twine &Message,
 360                      const Value *V1 = 0, const Value *V2 = 0,
 361                      const Value *V3 = 0, const Value *V4 = 0) {
 362       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 363       WriteValue(V1);
 364       WriteValue(V2);
 365       WriteValue(V3);
 366       WriteValue(V4);
 367       Broken = true;
 368     }
 369
 370     void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1,
 371                      const Type *T2, const Value *V3 = 0) {
 372       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 373       WriteValue(V1);
 374       WriteType(T2);
 375       WriteValue(V3);
 376       Broken = true;
 377     }
 378
 379     void CheckFailed(const Twine &Message, const Type *T1,
 380                      const Type *T2 = 0, const Type *T3 = 0) {
 381       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 382       WriteType(T1);
 383       WriteType(T2);
 384       WriteType(T3);
 385       Broken = true;
 386     }
 387   };
 388 } // End anonymous namespace
 389
 390 char Verifier::ID = 0;
 391 static RegisterPass<Verifier> X("verify", "Module Verifier");
 392
 393 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
 394 #define Assert(C, M) \
 395   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
 396 #define Assert1(C, M, V1) \
 397   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
 398 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
 399   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
 400 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
 401   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
 402 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
 403   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
 404
 405 void Verifier::visit(Instruction &I) {
 406   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
 407     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Operand is null", &I);
 408   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
 409 }
 410
 411
 412 void Verifier::visitGlobalValue(GlobalValue &GV) {
 413   Assert1(!GV.isDeclaration() ||
 414           GV.hasExternalLinkage() ||
 415           GV.hasDLLImportLinkage() ||
 416           GV.hasExternalWeakLinkage() ||
 417           GV.hasGhostLinkage() ||
 418           (isa<GlobalAlias>(GV) &&
 419            (GV.hasLocalLinkage() || GV.hasWeakLinkage())),
 420   "Global is external, but doesn't have external or dllimport or weak linkage!",
 421           &GV);
 422
 423   Assert1(!GV.hasDLLImportLinkage() || GV.isDeclaration(),
 424           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
 425
 426   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
 427           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 428
 429   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
 430     GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
 431     Assert1(GVar && isa<ArrayType>(GVar->getType()->getElementType()),
 432             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
 433   }
 434 }
 435
 436 void Verifier::visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV) {
 437   if (GV.hasInitializer()) {
 438     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
 439             "Global variable initializer type does not match global "
 440             "variable type!", &GV);
 441
 442     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
 443     // cannot be constant.
 444     if (GV.hasCommonLinkage()) {
 445       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
 446               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
 447       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
 448               &GV);
 449     }
 450
 451     // Verify that any metadata used in a global initializer points only to
 452     // other globals.
 453     if (MDNode *FirstNode = dyn_cast<MDNode>(GV.getInitializer())) {
 454       SmallVector<const MDNode *, 4> NodesToAnalyze;
 455       NodesToAnalyze.push_back(FirstNode);
 456       while (!NodesToAnalyze.empty()) {
 457         const MDNode *N = NodesToAnalyze.back();
 458         NodesToAnalyze.pop_back();
 459
 460         for (MDNode::const_elem_iterator I = N->elem_begin(),
 461                E = N->elem_end(); I != E; ++I)
 462           if (const Value *V = *I) {
 463             if (const MDNode *Next = dyn_cast<MDNode>(V))
 464               NodesToAnalyze.push_back(Next);
 465             else
 466               Assert3(isa<Constant>(V),
 467                       "reference to instruction from global metadata node",
 468                       &GV, N, V);
 469           }
 470       }
 471     }
 472   } else {
 473     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasDLLImportLinkage() ||
 474             GV.hasExternalWeakLinkage(),
 475             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
 476   }
 477
 478   visitGlobalValue(GV);
 479 }
 480
 481 void Verifier::visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA) {
 482   Assert1(!GA.getName().empty(),
 483           "Alias name cannot be empty!", &GA);
 484   Assert1(GA.hasExternalLinkage() || GA.hasLocalLinkage() ||
 485           GA.hasWeakLinkage(),
 486           "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
 487   Assert1(GA.getAliasee(),
 488           "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
 489   Assert1(GA.getType() == GA.getAliasee()->getType(),
 490           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
 491
 492   if (!isa<GlobalValue>(GA.getAliasee())) {
 493     const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(GA.getAliasee());
 494     Assert1(CE &&
 495             (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
 496              CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) &&
 497             isa<GlobalValue>(CE->getOperand(0)),
 498             "Aliasee should be either GlobalValue or bitcast of GlobalValue",
 499             &GA);
 500   }
 501
 502   const GlobalValue* Aliasee = GA.resolveAliasedGlobal(/*stopOnWeak*/ false);
 503   Assert1(Aliasee,
 504           "Aliasing chain should end with function or global variable", &GA);
 505
 506   visitGlobalValue(GA);
 507 }
 508
 509 void Verifier::verifyTypeSymbolTable(TypeSymbolTable &ST) {
 510   for (TypeSymbolTable::iterator I = ST.begin(), E = ST.end(); I != E; ++I)
 511     VerifyType(I->second);
 512 }
 513
 514 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
 515 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
 516 void Verifier::VerifyParameterAttrs(Attributes Attrs, const Type *Ty,
 517                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
 518   if (Attrs == Attribute::None)
 519     return;
 520
 521   Attributes FnCheckAttr = Attrs & Attribute::FunctionOnly;
 522   Assert1(!FnCheckAttr, "Attribute " + Attribute::getAsString(FnCheckAttr) +
 523           " only applies to the function!", V);
 524
 525   if (isReturnValue) {
 526     Attributes RetI = Attrs & Attribute::ParameterOnly;
 527     Assert1(!RetI, "Attribute " + Attribute::getAsString(RetI) +
 528             " does not apply to return values!", V);
 529   }
 530
 531   for (unsigned i = 0;
 532        i < array_lengthof(Attribute::MutuallyIncompatible); ++i) {
 533     Attributes MutI = Attrs & Attribute::MutuallyIncompatible[i];
 534     Assert1(!(MutI & (MutI - 1)), "Attributes " +
 535             Attribute::getAsString(MutI) + " are incompatible!", V);
 536   }
 537
 538   Attributes TypeI = Attrs & Attribute::typeIncompatible(Ty);
 539   Assert1(!TypeI, "Wrong type for attribute " +
 540           Attribute::getAsString(TypeI), V);
 541
 542   Attributes ByValI = Attrs & Attribute::ByVal;
 543   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 544     Assert1(!ByValI || PTy->getElementType()->isSized(),
 545             "Attribute " + Attribute::getAsString(ByValI) +
 546             " does not support unsized types!", V);
 547   } else {
 548     Assert1(!ByValI,
 549             "Attribute " + Attribute::getAsString(ByValI) +
 550             " only applies to parameters with pointer type!", V);
 551   }
 552 }
 553
 554 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
 555 // The value V is printed in error messages.
 556 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(const FunctionType *FT,
 557                                    const AttrListPtr &Attrs,
 558                                    const Value *V) {
 559   if (Attrs.isEmpty())
 560     return;
 561
 562   bool SawNest = false;
 563
 564   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
 565     const AttributeWithIndex &Attr = Attrs.getSlot(i);
 566
 567     const Type *Ty;
 568     if (Attr.Index == 0)
 569       Ty = FT->getReturnType();
 570     else if (Attr.Index-1 < FT->getNumParams())
 571       Ty = FT->getParamType(Attr.Index-1);
 572     else
 573       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
 574
 575     VerifyParameterAttrs(Attr.Attrs, Ty, Attr.Index == 0, V);
 576
 577     if (Attr.Attrs & Attribute::Nest) {
 578       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
 579       SawNest = true;
 580     }
 581
 582     if (Attr.Attrs & Attribute::StructRet)
 583       Assert1(Attr.Index == 1, "Attribute sret not on first parameter!", V);
 584   }
 585
 586   Attributes FAttrs = Attrs.getFnAttributes();
 587   Attributes NotFn = FAttrs & (~Attribute::FunctionOnly);
 588   Assert1(!NotFn, "Attribute " + Attribute::getAsString(NotFn) +
 589           " does not apply to the function!", V);
 590
 591   for (unsigned i = 0;
 592        i < array_lengthof(Attribute::MutuallyIncompatible); ++i) {
 593     Attributes MutI = FAttrs & Attribute::MutuallyIncompatible[i];
 594     Assert1(!(MutI & (MutI - 1)), "Attributes " +
 595             Attribute::getAsString(MutI) + " are incompatible!", V);
 596   }
 597 }
 598
 599 static bool VerifyAttributeCount(const AttrListPtr &Attrs, unsigned Params) {
 600   if (Attrs.isEmpty())
 601     return true;
 602
 603   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
 604   unsigned LastIndex = Attrs.getSlot(LastSlot).Index;
 605   if (LastIndex <= Params
 606       || (LastIndex == (unsigned)~0
 607           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlot(LastSlot - 1).Index <= Params)))
 608     return true;
 609
 610   return false;
 611 }
 612
 613 // visitFunction - Verify that a function is ok.
 614 //
 615 void Verifier::visitFunction(Function &F) {
 616   // Check function arguments.
 617   const FunctionType *FT = F.getFunctionType();
 618   unsigned NumArgs = F.arg_size();
 619
 620   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
 621   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
 622           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
 623           &F, FT);
 624   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
 625           F.getReturnType() == Type::getVoidTy(F.getContext()) ||
 626           isa<StructType>(F.getReturnType()),
 627           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
 628
 629   Assert1(!F.hasStructRetAttr() ||
 630           F.getReturnType() == Type::getVoidTy(F.getContext()),
 631           "Invalid struct return type!", &F);
 632
 633   const AttrListPtr &Attrs = F.getAttributes();
 634
 635   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
 636           "Attributes after last parameter!", &F);
 637
 638   // Check function attributes.
 639   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
 640
 641   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
 642   switch (F.getCallingConv()) {
 643   default:
 644     break;
 645   case CallingConv::C:
 646     break;
 647   case CallingConv::Fast:
 648   case CallingConv::Cold:
 649   case CallingConv::X86_FastCall:
 650     Assert1(!F.isVarArg(),
 651             "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
 652     break;
 653   }
 654
 655   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
 656                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
 657   if (!isLLVMdotName)
 658     Assert1(F.getReturnType() != Type::getMetadataTy(F.getContext()),
 659             "Function may not return metadata unless it's an intrinsic", &F);
 660
 661   // Check that the argument values match the function type for this function...
 662   unsigned i = 0;
 663   for (Function::arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
 664        I != E; ++I, ++i) {
 665     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
 666             "Argument value does not match function argument type!",
 667             I, FT->getParamType(i));
 668     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
 669             "Function arguments must have first-class types!", I);
 670     if (!isLLVMdotName)
 671       Assert2(I->getType() != Type::getMetadataTy(F.getContext()),
 672               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
 673   }
 674
 675   if (F.isDeclaration()) {
 676     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasDLLImportLinkage() ||
 677             F.hasExternalWeakLinkage() || F.hasGhostLinkage(),
 678             "invalid linkage type for function declaration", &F);
 679   } else {
 680     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
 681     // is not legal to define intrinsics.
 682     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
 683
 684     // Check the entry node
 685     BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
 686     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
 687             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
 688   }
 689
 690   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
 691   // direct call/invokes, never having its "address taken".
 692   if (F.getIntrinsicID()) {
 693     for (Value::use_iterator UI = F.use_begin(), E = F.use_end(); UI != E;++UI){
 694       User *U = cast<User>(UI);
 695       if ((isa<CallInst>(U) || isa<InvokeInst>(U)) && UI.getOperandNo() == 0)
 696         continue;  // Direct calls/invokes are ok.
 697
 698       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
 699     }
 700   }
 701 }
 702
 703 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
 704 //
 705 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
 706   InstsInThisBlock.clear();
 707
 708   // Ensure that basic blocks have terminators!
 709   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
 710
 711   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
 712   // it.
 713   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
 714     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
 715     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
 716     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
 717     PHINode *PN;
 718     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
 719       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
 720       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
 721               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
 722               "the PHI should be removed!", PN);
 723       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
 724               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
 725               "parent basic block!", PN);
 726
 727       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
 728       Values.clear();
 729       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
 730       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 731         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
 732                                         PN->getIncomingValue(i)));
 733       std::sort(Values.begin(), Values.end());
 734
 735       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
 736         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
 737         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
 738         // all identical.
 739         //
 740         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
 741                 Values[i].second == Values[i-1].second,
 742                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
 743                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
 744                 Values[i].second, Values[i-1].second);
 745
 746         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
 747         // matched up.
 748         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
 749                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
 750                 Values[i].first, Preds[i]);
 751       }
 752     }
 753   }
 754 }
 755
 756 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
 757   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
 758   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
 759           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
 760   visitInstruction(I);
 761 }
 762
 763 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
 764   Function *F = RI.getParent()->getParent();
 765   unsigned N = RI.getNumOperands();
 766   if (F->getReturnType() == Type::getVoidTy(RI.getContext()))
 767     Assert2(N == 0,
 768             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
 769             "return type!", &RI, F->getReturnType());
 770   else if (N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType()) {
 771     // Exactly one return value and it matches the return type. Good.
 772   } else if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(F->getReturnType())) {
 773     // The return type is a struct; check for multiple return values.
 774     Assert2(STy->getNumElements() == N,
 775             "Incorrect number of return values in ret instruction!",
 776             &RI, F->getReturnType());
 777     for (unsigned i = 0; i != N; ++i)
 778       Assert2(STy->getElementType(i) == RI.getOperand(i)->getType(),
 779               "Function return type does not match operand "
 780               "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 781   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(F->getReturnType())) {
 782     // The return type is an array; check for multiple return values.
 783     Assert2(ATy->getNumElements() == N,
 784             "Incorrect number of return values in ret instruction!",
 785             &RI, F->getReturnType());
 786     for (unsigned i = 0; i != N; ++i)
 787       Assert2(ATy->getElementType() == RI.getOperand(i)->getType(),
 788               "Function return type does not match operand "
 789               "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 790   } else {
 791     CheckFailed("Function return type does not match operand "
 792                 "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 793   }
 794
 795   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
 796   // terminators...
 797   visitTerminatorInst(RI);
 798 }
 799
 800 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
 801   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
 802   // have the same type as the switched-on value.
 803   const Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
 804   for (unsigned i = 1, e = SI.getNumCases(); i != e; ++i)
 805     Assert1(SI.getCaseValue(i)->getType() == SwitchTy,
 806             "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
 807
 808   visitTerminatorInst(SI);
 809 }
 810
 811 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
 812   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
 813                                           SI.getOperand(2)),
 814           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
 815
 816   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
 817           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
 818   visitInstruction(SI);
 819 }
 820
 821 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
 822 /// a pass, if any exist, it's an error.
 823 ///
 824 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
 825   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
 826 }
 827
 828 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
 829   // Get the source and destination types
 830   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 831   const Type *DestTy = I.getType();
 832
 833   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 834   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 835   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 836
 837   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVector(), "Trunc only operates on integer", &I);
 838   Assert1(DestTy->isIntOrIntVector(), "Trunc only produces integer", &I);
 839   Assert1(isa<VectorType>(SrcTy) == isa<VectorType>(DestTy),
 840           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
 841   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
 842
 843   visitInstruction(I);
 844 }
 845
 846 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
 847   // Get the source and destination types
 848   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 849   const Type *DestTy = I.getType();
 850
 851   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 852   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVector(), "ZExt only operates on integer", &I);
 853   Assert1(DestTy->isIntOrIntVector(), "ZExt only produces an integer", &I);
 854   Assert1(isa<VectorType>(SrcTy) == isa<VectorType>(DestTy),
 855           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 856   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 857   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 858
 859   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
 860
 861   visitInstruction(I);
 862 }
 863
 864 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
 865   // Get the source and destination types
 866   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 867   const Type *DestTy = I.getType();
 868
 869   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 870   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 871   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 872
 873   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVector(), "SExt only operates on integer", &I);
 874   Assert1(DestTy->isIntOrIntVector(), "SExt only produces an integer", &I);
 875   Assert1(isa<VectorType>(SrcTy) == isa<VectorType>(DestTy),
 876           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 877   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
 878
 879   visitInstruction(I);
 880 }
 881
 882 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
 883   // Get the source and destination types
 884   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 885   const Type *DestTy = I.getType();
 886   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 887   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 888   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 889
 890   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVector(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
 891   Assert1(DestTy->isFPOrFPVector(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
 892   Assert1(isa<VectorType>(SrcTy) == isa<VectorType>(DestTy),
 893           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
 894   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
 895
 896   visitInstruction(I);
 897 }
 898
 899 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
 900   // Get the source and destination types
 901   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 902   const Type *DestTy = I.getType();
 903
 904   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 905   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 906   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 907
 908   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVector(),"FPExt only operates on FP", &I);
 909   Assert1(DestTy->isFPOrFPVector(),"FPExt only produces an FP", &I);
 910   Assert1(isa<VectorType>(SrcTy) == isa<VectorType>(DestTy),
 911           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 912   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
 913
 914   visitInstruction(I);
 915 }
 916
 917 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
 918   // Get the source and destination types
 919   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 920   const Type *DestTy = I.getType();
 921
 922   bool SrcVec = isa<VectorType>(SrcTy);
 923   bool DstVec = isa<VectorType>(DestTy);
 924
 925   Assert1(SrcVec == DstVec,
 926           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
 927   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVector(),
 928           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
 929   Assert1(DestTy->isFPOrFPVector(),
 930           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
 931
 932   if (SrcVec && DstVec)
 933     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
 934             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
 935             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
 936
 937   visitInstruction(I);
 938 }
 939
 940 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
 941   // Get the source and destination types
 942   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 943   const Type *DestTy = I.getType();
 944
 945   bool SrcVec = isa<VectorType>(SrcTy);
 946   bool DstVec = isa<VectorType>(DestTy);
 947
 948   Assert1(SrcVec == DstVec,
 949           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
 950   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVector(),
 951           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
 952   Assert1(DestTy->isFPOrFPVector(),
 953           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
 954
 955   if (SrcVec && DstVec)
 956     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
 957             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
 958             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
 959
 960   visitInstruction(I);
 961 }
 962
 963 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
 964   // Get the source and destination types
 965   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 966   const Type *DestTy = I.getType();
 967
 968   bool SrcVec = isa<VectorType>(SrcTy);
 969   bool DstVec = isa<VectorType>(DestTy);
 970
 971   Assert1(SrcVec == DstVec,
 972           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
 973   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVector(), "FPToUI source must be FP or FP vector", &I);
 974   Assert1(DestTy->isIntOrIntVector(),
 975           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
 976
 977   if (SrcVec && DstVec)
 978     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
 979             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
 980             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
 981
 982   visitInstruction(I);
 983 }
 984
 985 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
 986   // Get the source and destination types
 987   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 988   const Type *DestTy = I.getType();
 989
 990   bool SrcVec = isa<VectorType>(SrcTy);
 991   bool DstVec = isa<VectorType>(DestTy);
 992
 993   Assert1(SrcVec == DstVec,
 994           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
 995   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVector(),
 996           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
 997   Assert1(DestTy->isIntOrIntVector(),
 998           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
 999
1000   if (SrcVec && DstVec)
1001     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1002             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1003             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1004
1005   visitInstruction(I);
1006 }
1007
1008 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1009   // Get the source and destination types
1010   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1011   const Type *DestTy = I.getType();
1012
1013   Assert1(isa<PointerType>(SrcTy), "PtrToInt source must be pointer", &I);
1014   Assert1(DestTy->isInteger(), "PtrToInt result must be integral", &I);
1015
1016   visitInstruction(I);
1017 }
1018
1019 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1020   // Get the source and destination types
1021   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1022   const Type *DestTy = I.getType();
1023
1024   Assert1(SrcTy->isInteger(), "IntToPtr source must be an integral", &I);
1025   Assert1(isa<PointerType>(DestTy), "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1026
1027   visitInstruction(I);
1028 }
1029
1030 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1031   // Get the source and destination types
1032   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1033   const Type *DestTy = I.getType();
1034
1035   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1036   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
1037   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
1038
1039   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
1040   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
1041   Assert1(isa<PointerType>(DestTy) == isa<PointerType>(DestTy),
1042           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", &I);
1043   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize, "Bitcast requires types of same width",&I);
1044
1045   // Disallow aggregates.
1046   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
1047           "Bitcast operand must not be aggregate", &I);
1048   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
1049           "Bitcast type must not be aggregate", &I);
1050
1051   visitInstruction(I);
1052 }
1053
1054 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1055 ///
1056 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1057   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1058   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1059   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1060   // then there is some other instruction before a PHI.
1061   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1062           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1063           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1064           &PN, PN.getParent());
1065
1066   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1067   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1068   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1069     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1070             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1071     Assert1(isa<BasicBlock>(PN.getOperand(
1072                 PHINode::getOperandNumForIncomingBlock(i))),
1073             "PHI node incoming block is not a BasicBlock!", &PN);
1074   }
1075
1076   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1077
1078   visitInstruction(PN);
1079 }
1080
1081 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1082   Instruction *I = CS.getInstruction();
1083
1084   Assert1(isa<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType()),
1085           "Called function must be a pointer!", I);
1086   const PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1087
1088   Assert1(isa<FunctionType>(FPTy->getElementType()),
1089           "Called function is not pointer to function type!", I);
1090   const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1091
1092   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1093   if (FTy->isVarArg())
1094     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1095             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1096   else
1097     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1098             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1099
1100   // Verify that all arguments to the call match the function type...
1101   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1102     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1103             "Call parameter type does not match function signature!",
1104             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1105
1106   const AttrListPtr &Attrs = CS.getAttributes();
1107
1108   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1109           "Attributes after last parameter!", I);
1110
1111   // Verify call attributes.
1112   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1113
1114   if (FTy->isVarArg())
1115     // Check attributes on the varargs part.
1116     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1117       Attributes Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1118
1119       VerifyParameterAttrs(Attr, CS.getArgument(Idx-1)->getType(), false, I);
1120
1121       Attributes VArgI = Attr & Attribute::VarArgsIncompatible;
1122       Assert1(!VArgI, "Attribute " + Attribute::getAsString(VArgI) +
1123               " cannot be used for vararg call arguments!", I);
1124     }
1125
1126   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1127   if (!CS.getCalledFunction() || CS.getCalledFunction()->getName().size() < 5 ||
1128       CS.getCalledFunction()->getName().substr(0, 5) != "llvm.") {
1129     Assert1(FTy->getReturnType() != Type::getMetadataTy(I->getContext()),
1130             "Only intrinsics may return metadata", I);
1131     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1132            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1133       Assert1(PI->get() != Type::getMetadataTy(I->getContext()),
1134               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1135   }
1136
1137   visitInstruction(*I);
1138 }
1139
1140 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1141   VerifyCallSite(&CI);
1142
1143   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1144     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1145       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1146 }
1147
1148 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1149   VerifyCallSite(&II);
1150 }
1151
1152 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1153 /// of the same type!
1154 ///
1155 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1156   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1157           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1158
1159   switch (B.getOpcode()) {
1160   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1161   // integral operands.
1162   case Instruction::Add:
1163   case Instruction::Sub:
1164   case Instruction::Mul:
1165   case Instruction::SDiv:
1166   case Instruction::UDiv:
1167   case Instruction::SRem:
1168   case Instruction::URem:
1169     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVector(),
1170             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1171     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1172             "Integer arithmetic operators must have same type "
1173             "for operands and result!", &B);
1174     break;
1175   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1176   // floating-point operands.
1177   case Instruction::FAdd:
1178   case Instruction::FSub:
1179   case Instruction::FMul:
1180   case Instruction::FDiv:
1181   case Instruction::FRem:
1182     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVector(),
1183             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1184             "floating-point types!", &B);
1185     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1186             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1187             "for operands and result!", &B);
1188     break;
1189   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1190   case Instruction::And:
1191   case Instruction::Or:
1192   case Instruction::Xor:
1193     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVector(),
1194             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1195     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1196             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1197             &B);
1198     break;
1199   case Instruction::Shl:
1200   case Instruction::LShr:
1201   case Instruction::AShr:
1202     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVector(),
1203             "Shifts only work with integral types!", &B);
1204     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1205             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1206     break;
1207   default:
1208     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1209   }
1210
1211   visitInstruction(B);
1212 }
1213
1214 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst& IC) {
1215   // Check that the operands are the same type
1216   const Type* Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1217   const Type* Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1218   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1219           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1220   // Check that the operands are the right type
1221   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVector() || isa<PointerType>(Op0Ty),
1222           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1223
1224   visitInstruction(IC);
1225 }
1226
1227 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst& FC) {
1228   // Check that the operands are the same type
1229   const Type* Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1230   const Type* Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1231   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1232           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1233   // Check that the operands are the right type
1234   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVector(),
1235           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1236   visitInstruction(FC);
1237 }
1238
1239 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1240   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1241                                               EI.getOperand(1)),
1242           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1243   visitInstruction(EI);
1244 }
1245
1246 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1247   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1248                                              IE.getOperand(1),
1249                                              IE.getOperand(2)),
1250           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1251   visitInstruction(IE);
1252 }
1253
1254 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1255   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1256                                              SV.getOperand(2)),
1257           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1258
1259   const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(SV.getOperand(0)->getType());
1260   Assert1(VTy, "Operands are not a vector type", &SV);
1261
1262   // Check to see if Mask is valid.
1263   if (const ConstantVector *MV = dyn_cast<ConstantVector>(SV.getOperand(2))) {
1264     for (unsigned i = 0, e = MV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1265       if (ConstantInt* CI = dyn_cast<ConstantInt>(MV->getOperand(i))) {
1266         Assert1(!CI->uge(VTy->getNumElements()*2),
1267                 "Invalid shufflevector shuffle mask!", &SV);
1268       } else {
1269         Assert1(isa<UndefValue>(MV->getOperand(i)),
1270                 "Invalid shufflevector shuffle mask!", &SV);
1271       }
1272     }
1273   } else {
1274     Assert1(isa<UndefValue>(SV.getOperand(2)) ||
1275             isa<ConstantAggregateZero>(SV.getOperand(2)),
1276             "Invalid shufflevector shuffle mask!", &SV);
1277   }
1278
1279   visitInstruction(SV);
1280 }
1281
1282 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1283   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1284   const Type *ElTy =
1285     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getOperand(0)->getType(),
1286                                       Idxs.begin(), Idxs.end());
1287   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1288   Assert2(isa<PointerType>(GEP.getType()) &&
1289           cast<PointerType>(GEP.getType())->getElementType() == ElTy,
1290           "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1291   visitInstruction(GEP);
1292 }
1293
1294 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1295   const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
1296   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
1297   const Type *ElTy = PTy->getElementType();
1298   Assert2(ElTy == LI.getType(),
1299           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
1300   Assert1(ElTy != Type::getMetadataTy(LI.getContext()),
1301           "Can't load metadata!", &LI);
1302   visitInstruction(LI);
1303 }
1304
1305 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1306   const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
1307   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &SI);
1308   const Type *ElTy = PTy->getElementType();
1309   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
1310           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1311           &SI, ElTy);
1312   Assert1(ElTy != Type::getMetadataTy(SI.getContext()),
1313           "Can't store metadata!", &SI);
1314   visitInstruction(SI);
1315 }
1316
1317 void Verifier::visitAllocationInst(AllocationInst &AI) {
1318   const PointerType *PTy = AI.getType();
1319   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
1320           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
1321           &AI);
1322   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(), "Cannot allocate unsized type",
1323           &AI);
1324   visitInstruction(AI);
1325 }
1326
1327 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
1328   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
1329                                            EVI.idx_begin(), EVI.idx_end()) ==
1330           EVI.getType(),
1331           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
1332
1333   visitInstruction(EVI);
1334 }
1335
1336 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
1337   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
1338                                            IVI.idx_begin(), IVI.idx_end()) ==
1339           IVI.getOperand(1)->getType(),
1340           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
1341
1342   visitInstruction(IVI);
1343 }
1344
1345 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
1346 ///
1347 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
1348   BasicBlock *BB = I.getParent();
1349   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
1350
1351   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
1352     for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1353          UI != UE; ++UI)
1354       Assert1(*UI != (User*)&I || !DT->isReachableFromEntry(BB),
1355               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
1356   }
1357
1358   // Verify that if this is a terminator that it is at the end of the block.
1359   if (isa<TerminatorInst>(I))
1360     Assert1(BB->getTerminator() == &I, "Terminator not at end of block!", &I);
1361
1362   // Check that void typed values don't have names
1363   Assert1(I.getType() != Type::getVoidTy(I.getContext()) || !I.hasName(),
1364           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
1365
1366   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
1367   // value type.
1368   Assert1(I.getType() == Type::getVoidTy(I.getContext()) ||
1369           I.getType()->isFirstClassType()
1370           || ((isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I))
1371               && isa<StructType>(I.getType())),
1372           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
1373
1374   // Check that the instruction doesn't produce metadata or metadata*. Calls
1375   // all already checked against the callee type.
1376   Assert1(I.getType() != Type::getMetadataTy(I.getContext()) ||
1377           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
1378           "Invalid use of metadata!", &I);
1379
1380   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(I.getType()))
1381     Assert1(PTy->getElementType() != Type::getMetadataTy(I.getContext()),
1382             "Instructions may not produce pointer to metadata.", &I);
1383
1384   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
1385   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
1386   // instruction, it is an error!
1387   for (User::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1388        UI != UE; ++UI) {
1389     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(*UI))
1390       Assert2(Used->getParent() != 0, "Instruction referencing instruction not"
1391               " embedded in a basic block!", &I, Used);
1392     else {
1393       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", *UI);
1394       return;
1395     }
1396   }
1397
1398   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1399     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Instruction has null operand!", &I);
1400
1401     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
1402     // instructions.
1403     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
1404       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
1405     }
1406
1407     if (const PointerType *PTy =
1408             dyn_cast<PointerType>(I.getOperand(i)->getType()))
1409       Assert1(PTy->getElementType() != Type::getMetadataTy(I.getContext()),
1410               "Invalid use of metadata pointer.", &I);
1411
1412     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
1413       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
1414       // taken.
1415       Assert1(!F->isIntrinsic() || (i == 0 && isa<CallInst>(I)),
1416               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
1417       Assert1(F->getParent() == Mod, "Referencing function in another module!",
1418               &I);
1419     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
1420       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
1421               "Referring to a basic block in another function!", &I);
1422     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
1423       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
1424               "Referring to an argument in another function!", &I);
1425     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
1426       Assert1(GV->getParent() == Mod, "Referencing global in another module!",
1427               &I);
1428     } else if (Instruction *Op = dyn_cast<Instruction>(I.getOperand(i))) {
1429       BasicBlock *OpBlock = Op->getParent();
1430
1431       // Check that a definition dominates all of its uses.
1432       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
1433         // Invoke results are only usable in the normal destination, not in the
1434         // exceptional destination.
1435         BasicBlock *NormalDest = II->getNormalDest();
1436
1437         Assert2(NormalDest != II->getUnwindDest(),
1438                 "No uses of invoke possible due to dominance structure!",
1439                 Op, &I);
1440
1441         // PHI nodes differ from other nodes because they actually "use" the
1442         // value in the predecessor basic blocks they correspond to.
1443         BasicBlock *UseBlock = BB;
1444         if (isa<PHINode>(I))
1445           UseBlock = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i+1));
1446         Assert2(UseBlock, "Invoke operand is PHI node with bad incoming-BB",
1447                 Op, &I);
1448
1449         if (isa<PHINode>(I) && UseBlock == OpBlock) {
1450           // Special case of a phi node in the normal destination or the unwind
1451           // destination.
1452           Assert2(BB == NormalDest || !DT->isReachableFromEntry(UseBlock),
1453                   "Invoke result not available in the unwind destination!",
1454                   Op, &I);
1455         } else {
1456           Assert2(DT->dominates(NormalDest, UseBlock) ||
1457                   !DT->isReachableFromEntry(UseBlock),
1458                   "Invoke result does not dominate all uses!", Op, &I);
1459
1460           // If the normal successor of an invoke instruction has multiple
1461           // predecessors, then the normal edge from the invoke is critical,
1462           // so the invoke value can only be live if the destination block
1463           // dominates all of it's predecessors (other than the invoke).
1464           if (!NormalDest->getSinglePredecessor() &&
1465               DT->isReachableFromEntry(UseBlock))
1466             // If it is used by something non-phi, then the other case is that
1467             // 'NormalDest' dominates all of its predecessors other than the
1468             // invoke.  In this case, the invoke value can still be used.
1469             for (pred_iterator PI = pred_begin(NormalDest),
1470                  E = pred_end(NormalDest); PI != E; ++PI)
1471               if (*PI != II->getParent() && !DT->dominates(NormalDest, *PI) &&
1472                   DT->isReachableFromEntry(*PI)) {
1473                 CheckFailed("Invoke result does not dominate all uses!", Op,&I);
1474                 return;
1475               }
1476         }
1477       } else if (isa<PHINode>(I)) {
1478         // PHI nodes are more difficult than other nodes because they actually
1479         // "use" the value in the predecessor basic blocks they correspond to.
1480         BasicBlock *PredBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i+1));
1481         Assert2(PredBB && (DT->dominates(OpBlock, PredBB) ||
1482                            !DT->isReachableFromEntry(PredBB)),
1483                 "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1484       } else {
1485         if (OpBlock == BB) {
1486           // If they are in the same basic block, make sure that the definition
1487           // comes before the use.
1488           Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || !DT->isReachableFromEntry(BB),
1489                   "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1490         }
1491
1492         // Definition must dominate use unless use is unreachable!
1493         Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT->dominates(Op, &I) ||
1494                 !DT->isReachableFromEntry(BB),
1495                 "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1496       }
1497     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
1498       Assert1(i == 0 && (isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I)),
1499               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
1500     }
1501   }
1502   InstsInThisBlock.insert(&I);
1503
1504   VerifyType(I.getType());
1505 }
1506
1507 /// VerifyType - Verify that a type is well formed.
1508 ///
1509 void Verifier::VerifyType(const Type *Ty) {
1510   if (!Types.insert(Ty)) return;
1511
1512   switch (Ty->getTypeID()) {
1513   case Type::FunctionTyID: {
1514     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(Ty);
1515
1516     const Type *RetTy = FTy->getReturnType();
1517     Assert2(FunctionType::isValidReturnType(RetTy),
1518             "Function type with invalid return type", RetTy, FTy);
1519     VerifyType(RetTy);
1520
1521     for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i) {
1522       const Type *ElTy = FTy->getParamType(i);
1523       Assert2(FunctionType::isValidArgumentType(ElTy),
1524               "Function type with invalid parameter type", ElTy, FTy);
1525       VerifyType(ElTy);
1526     }
1527   } break;
1528   case Type::StructTyID: {
1529     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
1530     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1531       const Type *ElTy = STy->getElementType(i);
1532       Assert2(StructType::isValidElementType(ElTy),
1533               "Structure type with invalid element type", ElTy, STy);
1534       VerifyType(ElTy);
1535     }
1536   } break;
1537   case Type::ArrayTyID: {
1538     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
1539     Assert1(ArrayType::isValidElementType(ATy->getElementType()),
1540             "Array type with invalid element type", ATy);
1541     VerifyType(ATy->getElementType());
1542   } break;
1543   case Type::PointerTyID: {
1544     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
1545     Assert1(PointerType::isValidElementType(PTy->getElementType()),
1546             "Pointer type with invalid element type", PTy);
1547     VerifyType(PTy->getElementType());
1548   } break;
1549   case Type::VectorTyID: {
1550     const VectorType *VTy = cast<VectorType>(Ty);
1551     Assert1(VectorType::isValidElementType(VTy->getElementType()),
1552             "Vector type with invalid element type", VTy);
1553     VerifyType(VTy->getElementType());
1554   } break;
1555   default:
1556     break;
1557   }
1558 }
1559
1560 // Flags used by TableGen to mark intrinsic parameters with the
1561 // LLVMExtendedElementVectorType and LLVMTruncatedElementVectorType classes.
1562 static const unsigned ExtendedElementVectorType = 0x40000000;
1563 static const unsigned TruncatedElementVectorType = 0x20000000;
1564
1565 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
1566 ///
1567 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
1568   Function *IF = CI.getCalledFunction();
1569   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
1570           IF);
1571
1572 #define GET_INTRINSIC_VERIFIER
1573 #include "llvm/Intrinsics.gen"
1574 #undef GET_INTRINSIC_VERIFIER
1575
1576   switch (ID) {
1577   default:
1578     break;
1579   case Intrinsic::dbg_declare:  // llvm.dbg.declare
1580     if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(CI.getOperand(1)))
1581       Assert1(C && !isa<ConstantPointerNull>(C),
1582               "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call", &CI);
1583     break;
1584   case Intrinsic::memcpy:
1585   case Intrinsic::memmove:
1586   case Intrinsic::memset:
1587     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getOperand(4)),
1588             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
1589             &CI);
1590     break;
1591   case Intrinsic::gcroot:
1592   case Intrinsic::gcwrite:
1593   case Intrinsic::gcread:
1594     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
1595       AllocaInst *AI =
1596         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getOperand(1)->stripPointerCasts());
1597       Assert1(AI && isa<PointerType>(AI->getType()->getElementType()),
1598               "llvm.gcroot parameter #1 must be a pointer alloca.", &CI);
1599       Assert1(isa<Constant>(CI.getOperand(2)),
1600               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
1601     }
1602
1603     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
1604             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
1605     break;
1606   case Intrinsic::init_trampoline:
1607     Assert1(isa<Function>(CI.getOperand(2)->stripPointerCasts()),
1608             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
1609             &CI);
1610     break;
1611   case Intrinsic::prefetch:
1612     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getOperand(2)) &&
1613             isa<ConstantInt>(CI.getOperand(3)) &&
1614             cast<ConstantInt>(CI.getOperand(2))->getZExtValue() < 2 &&
1615             cast<ConstantInt>(CI.getOperand(3))->getZExtValue() < 4,
1616             "invalid arguments to llvm.prefetch",
1617             &CI);
1618     break;
1619   case Intrinsic::stackprotector:
1620     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getOperand(2)->stripPointerCasts()),
1621             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
1622             &CI);
1623     break;
1624   }
1625 }
1626
1627 /// Produce a string to identify an intrinsic parameter or return value.
1628 /// The ArgNo value numbers the return values from 0 to NumRets-1 and the
1629 /// parameters beginning with NumRets.
1630 ///
1631 static std::string IntrinsicParam(unsigned ArgNo, unsigned NumRets) {
1632   if (ArgNo < NumRets) {
1633     if (NumRets == 1)
1634       return "Intrinsic result type";
1635     else
1636       return "Intrinsic result type #" + utostr(ArgNo);
1637   } else
1638     return "Intrinsic parameter #" + utostr(ArgNo - NumRets);
1639 }
1640
1641 bool Verifier::PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, const Type *Ty,
1642                                 int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix) {
1643   const FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
1644
1645   unsigned NumElts = 0;
1646   const Type *EltTy = Ty;
1647   const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty);
1648   if (VTy) {
1649     EltTy = VTy->getElementType();
1650     NumElts = VTy->getNumElements();
1651   }
1652
1653   const Type *RetTy = FTy->getReturnType();
1654   const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(RetTy);
1655   unsigned NumRets = 1;
1656   if (ST)
1657     NumRets = ST->getNumElements();
1658
1659   if (VT < 0) {
1660     int Match = ~VT;
1661
1662     // Check flags that indicate a type that is an integral vector type with
1663     // elements that are larger or smaller than the elements of the matched
1664     // type.
1665     if ((Match & (ExtendedElementVectorType |
1666                   TruncatedElementVectorType)) != 0) {
1667       const IntegerType *IEltTy = dyn_cast<IntegerType>(EltTy);
1668       if (!VTy || !IEltTy) {
1669         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRets) + " is not "
1670                     "an integral vector type.", F);
1671         return false;
1672       }
1673       // Adjust the current Ty (in the opposite direction) rather than
1674       // the type being matched against.
1675       if ((Match & ExtendedElementVectorType) != 0) {
1676         if ((IEltTy->getBitWidth() & 1) != 0) {
1677           CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRets) + " vector "
1678                       "element bit-width is odd.", F);
1679           return false;
1680         }
1681         Ty = VectorType::getTruncatedElementVectorType(VTy);
1682       } else
1683         Ty = VectorType::getExtendedElementVectorType(VTy);
1684       Match &= ~(ExtendedElementVectorType | TruncatedElementVectorType);
1685     }
1686
1687     if (Match <= static_cast<int>(NumRets - 1)) {
1688       if (ST)
1689         RetTy = ST->getElementType(Match);
1690
1691       if (Ty != RetTy) {
1692         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRets) + " does not "
1693                     "match return type.", F);
1694         return false;
1695       }
1696     } else {
1697       if (Ty != FTy->getParamType(Match - NumRets)) {
1698         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRets) + " does not "
1699                     "match parameter %" + utostr(Match - NumRets) + ".", F);
1700         return false;
1701       }
1702     }
1703   } else if (VT == MVT::iAny) {
1704     if (!EltTy->isInteger()) {
1705       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRets) + " is not "
1706                   "an integer type.", F);
1707       return false;
1708     }
1709
1710     unsigned GotBits = cast<IntegerType>(EltTy)->getBitWidth();
1711     Suffix += ".";
1712
1713     if (EltTy != Ty)
1714       Suffix += "v" + utostr(NumElts);
1715
1716     Suffix += "i" + utostr(GotBits);
1717
1718     // Check some constraints on various intrinsics.
1719     switch (ID) {
1720     default: break; // Not everything needs to be checked.
1721     case Intrinsic::bswap:
1722       if (GotBits < 16 || GotBits % 16 != 0) {
1723         CheckFailed("Intrinsic requires even byte width argument", F);
1724         return false;
1725       }
1726       break;
1727     }
1728   } else if (VT == MVT::fAny) {
1729     if (!EltTy->isFloatingPoint()) {
1730       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRets) + " is not "
1731                   "a floating-point type.", F);
1732       return false;
1733     }
1734
1735     Suffix += ".";
1736
1737     if (EltTy != Ty)
1738       Suffix += "v" + utostr(NumElts);
1739
1740     Suffix += EVT::getEVT(EltTy).getEVTString();
1741   } else if (VT == MVT::vAny) {
1742     if (!VTy) {
1743       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRets) + " is not a vector type.", F);
1744       return false;
1745     }
1746     Suffix += ".v" + utostr(NumElts) + EVT::getEVT(EltTy).getEVTString();
1747   } else if (VT == MVT::iPTR) {
1748     if (!isa<PointerType>(Ty)) {
1749       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRets) + " is not a "
1750                   "pointer and a pointer is required.", F);
1751       return false;
1752     }
1753   } else if (VT == MVT::iPTRAny) {
1754     // Outside of TableGen, we don't distinguish iPTRAny (to any address space)
1755     // and iPTR. In the verifier, we can not distinguish which case we have so
1756     // allow either case to be legal.
1757     if (const PointerType* PTyp = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
1758       Suffix += ".p" + utostr(PTyp->getAddressSpace()) +
1759         EVT::getEVT(PTyp->getElementType()).getEVTString();
1760     } else {
1761       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRets) + " is not a "
1762                   "pointer and a pointer is required.", F);
1763       return false;
1764     }
1765   } else if (EVT((MVT::SimpleValueType)VT).isVector()) {
1766     EVT VVT = EVT((MVT::SimpleValueType)VT);
1767
1768     // If this is a vector argument, verify the number and type of elements.
1769     if (VVT.getVectorElementType() != EVT::getEVT(EltTy)) {
1770       CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect vector element type!", F);
1771       return false;
1772     }
1773
1774     if (VVT.getVectorNumElements() != NumElts) {
1775       CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of "
1776                   "vector elements!", F);
1777       return false;
1778     }
1779   } else if (EVT((MVT::SimpleValueType)VT).getTypeForEVT(Ty->getContext()) !=
1780              EltTy) {
1781     CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRets) + " is wrong!", F);
1782     return false;
1783   } else if (EltTy != Ty) {
1784     CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRets) + " is a vector "
1785                 "and a scalar is required.", F);
1786     return false;
1787   }
1788
1789   return true;
1790 }
1791
1792 /// VerifyIntrinsicPrototype - TableGen emits calls to this function into
1793 /// Intrinsics.gen.  This implements a little state machine that verifies the
1794 /// prototype of intrinsics.
1795 void Verifier::VerifyIntrinsicPrototype(Intrinsic::ID ID, Function *F,
1796                                         unsigned RetNum,
1797                                         unsigned ParamNum, ...) {
1798   va_list VA;
1799   va_start(VA, ParamNum);
1800   const FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
1801
1802   // For overloaded intrinsics, the Suffix of the function name must match the
1803   // types of the arguments. This variable keeps track of the expected
1804   // suffix, to be checked at the end.
1805   std::string Suffix;
1806
1807   if (FTy->getNumParams() + FTy->isVarArg() != ParamNum) {
1808     CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of arguments!", F);
1809     return;
1810   }
1811
1812   const Type *Ty = FTy->getReturnType();
1813   const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
1814
1815   // Verify the return types.
1816   if (ST && ST->getNumElements() != RetNum) {
1817     CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of return types!", F);
1818     return;
1819   }
1820
1821   for (unsigned ArgNo = 0; ArgNo < RetNum; ++ArgNo) {
1822     int VT = va_arg(VA, int); // An MVT::SimpleValueType when non-negative.
1823
1824     if (ST) Ty = ST->getElementType(ArgNo);
1825
1826     if (!PerformTypeCheck(ID, F, Ty, VT, ArgNo, Suffix))
1827       break;
1828   }
1829
1830   // Verify the parameter types.
1831   for (unsigned ArgNo = 0; ArgNo < ParamNum; ++ArgNo) {
1832     int VT = va_arg(VA, int); // An MVT::SimpleValueType when non-negative.
1833
1834     if (VT == MVT::isVoid && ArgNo > 0) {
1835       if (!FTy->isVarArg())
1836         CheckFailed("Intrinsic prototype has no '...'!", F);
1837       break;
1838     }
1839
1840     if (!PerformTypeCheck(ID, F, FTy->getParamType(ArgNo), VT, ArgNo + RetNum,
1841                           Suffix))
1842       break;
1843   }
1844
1845   va_end(VA);
1846
1847   // For intrinsics without pointer arguments, if we computed a Suffix then the
1848   // intrinsic is overloaded and we need to make sure that the name of the
1849   // function is correct. We add the suffix to the name of the intrinsic and
1850   // compare against the given function name. If they are not the same, the
1851   // function name is invalid. This ensures that overloading of intrinsics
1852   // uses a sane and consistent naming convention.  Note that intrinsics with
1853   // pointer argument may or may not be overloaded so we will check assuming it
1854   // has a suffix and not.
1855   if (!Suffix.empty()) {
1856     std::string Name(Intrinsic::getName(ID));
1857     if (Name + Suffix != F->getName()) {
1858       CheckFailed("Overloaded intrinsic has incorrect suffix: '" +
1859                   F->getName().substr(Name.length()) + "'. It should be '" +
1860                   Suffix + "'", F);
1861     }
1862   }
1863
1864   // Check parameter attributes.
1865   Assert1(F->getAttributes() == Intrinsic::getAttributes(ID),
1866           "Intrinsic has wrong parameter attributes!", F);
1867 }
1868
1869
1870 //===----------------------------------------------------------------------===//
1871 //  Implement the public interfaces to this file...
1872 //===----------------------------------------------------------------------===//
1873
1874 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(VerifierFailureAction action) {
1875   return new Verifier(action);
1876 }
1877
1878
1879 // verifyFunction - Create
1880 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, VerifierFailureAction action) {
1881   Function &F = const_cast<Function&>(f);
1882   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
1883
1884   ExistingModuleProvider MP(F.getParent());
1885   FunctionPassManager FPM(&MP);
1886   Verifier *V = new Verifier(action);
1887   FPM.add(V);
1888   FPM.run(F);
1889   MP.releaseModule();
1890   return V->Broken;
1891 }
1892
1893 /// verifyModule - Check a module for errors, printing messages on stderr.
1894 /// Return true if the module is corrupt.
1895 ///
1896 bool llvm::verifyModule(const Module &M, VerifierFailureAction action,
1897                         std::string *ErrorInfo) {
1898   PassManager PM;
1899   Verifier *V = new Verifier(action);
1900   PM.add(V);
1901   PM.run(const_cast<Module&>(M));
1902
1903   if (ErrorInfo && V->Broken)
1904     *ErrorInfo = V->MessagesStr.str();
1905   return V->Broken;
1906 }