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/Pass.h"
  51 #include "llvm/PassManager.h"
  52 #include "llvm/TypeSymbolTable.h"
  53 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
  54 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  55 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
  56 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  57 #include "llvm/Support/CFG.h"
  58 #include "llvm/Support/Debug.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/ErrorHandling.h"
  66 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  67 #include <algorithm>
  68 #include <cstdarg>
  69 using namespace llvm;
  70
  71 namespace {  // Anonymous namespace for class
  72   struct PreVerifier : public FunctionPass {
  73     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
  74
  75     PreVerifier() : FunctionPass(ID) { }
  76
  77     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  78       AU.setPreservesAll();
  79     }
  80
  81     // Check that the prerequisites for successful DominatorTree construction
  82     // are satisfied.
  83     bool runOnFunction(Function &F) {
  84       bool Broken = false;
  85
  86       for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
  87         if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
  88           dbgs() << "Basic Block in function '" << F.getName()
  89                  << "' does not have terminator!\n";
  90           WriteAsOperand(dbgs(), I, true);
  91           dbgs() << "\n";
  92           Broken = true;
  93         }
  94       }
  95
  96       if (Broken)
  97         report_fatal_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 char &PreVerifyID = PreVerifier::ID;
 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     LLVMContext *Context; // Context within which we are verifying
 166     DominatorTree *DT;    // Dominator Tree, caution can be null!
 167
 168     std::string Messages;
 169     raw_string_ostream MessagesStr;
 170
 171     /// InstInThisBlock - when verifying a basic block, keep track of all of the
 172     /// instructions we have seen so far.  This allows us to do efficient
 173     /// dominance checks for the case when an instruction has an operand that is
 174     /// an instruction in the same block.
 175     SmallPtrSet<Instruction*, 16> InstsInThisBlock;
 176
 177     /// Types - keep track of the types that have been checked already.
 178     TypeSet Types;
 179
 180     /// MDNodes - keep track of the metadata nodes that have been checked
 181     /// already.
 182     SmallPtrSet<MDNode *, 32> MDNodes;
 183
 184     Verifier()
 185       : FunctionPass(ID),
 186       Broken(false), RealPass(true), action(AbortProcessAction),
 187       Mod(0), Context(0), DT(0), MessagesStr(Messages) {}
 188     explicit Verifier(VerifierFailureAction ctn)
 189       : FunctionPass(ID),
 190       Broken(false), RealPass(true), action(ctn), Mod(0), Context(0), DT(0),
 191       MessagesStr(Messages) {}
 192     explicit Verifier(bool AB)
 193       : FunctionPass(ID),
 194       Broken(false), RealPass(true),
 195       action( AB ? AbortProcessAction : PrintMessageAction), Mod(0),
 196       Context(0), DT(0), MessagesStr(Messages) {}
 197     explicit Verifier(DominatorTree &dt)
 198       : FunctionPass(ID),
 199       Broken(false), RealPass(false), action(PrintMessageAction), Mod(0),
 200       Context(0), DT(&dt), MessagesStr(Messages) {}
 201
 202
 203     bool doInitialization(Module &M) {
 204       Mod = &M;
 205       Context = &M.getContext();
 206       verifyTypeSymbolTable(M.getTypeSymbolTable());
 207
 208       // If this is a real pass, in a pass manager, we must abort before
 209       // returning back to the pass manager, or else the pass manager may try to
 210       // run other passes on the broken module.
 211       if (RealPass)
 212         return abortIfBroken();
 213       return false;
 214     }
 215
 216     bool runOnFunction(Function &F) {
 217       // Get dominator information if we are being run by PassManager
 218       if (RealPass) DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
 219
 220       Mod = F.getParent();
 221       if (!Context) Context = &F.getContext();
 222
 223       visit(F);
 224       InstsInThisBlock.clear();
 225
 226       // If this is a real pass, in a pass manager, we must abort before
 227       // returning back to the pass manager, or else the pass manager may try to
 228       // run other passes on the broken module.
 229       if (RealPass)
 230         return abortIfBroken();
 231
 232       return false;
 233     }
 234
 235     bool doFinalization(Module &M) {
 236       // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
 237       for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 238         visitGlobalValue(*I);
 239
 240         // Check to make sure function prototypes are okay.
 241         if (I->isDeclaration()) visitFunction(*I);
 242       }
 243
 244       for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 245            I != E; ++I)
 246         visitGlobalVariable(*I);
 247
 248       for (Module::alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
 249            I != E; ++I)
 250         visitGlobalAlias(*I);
 251
 252       for (Module::named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
 253            E = M.named_metadata_end(); I != E; ++I)
 254         visitNamedMDNode(*I);
 255
 256       // If the module is broken, abort at this time.
 257       return abortIfBroken();
 258     }
 259
 260     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 261       AU.setPreservesAll();
 262       AU.addRequiredID(PreVerifyID);
 263       if (RealPass)
 264         AU.addRequired<DominatorTree>();
 265     }
 266
 267     /// abortIfBroken - If the module is broken and we are supposed to abort on
 268     /// this condition, do so.
 269     ///
 270     bool abortIfBroken() {
 271       if (!Broken) return false;
 272       MessagesStr << "Broken module found, ";
 273       switch (action) {
 274       default: llvm_unreachable("Unknown action");
 275       case AbortProcessAction:
 276         MessagesStr << "compilation aborted!\n";
 277         dbgs() << MessagesStr.str();
 278         // Client should choose different reaction if abort is not desired
 279         abort();
 280       case PrintMessageAction:
 281         MessagesStr << "verification continues.\n";
 282         dbgs() << MessagesStr.str();
 283         return false;
 284       case ReturnStatusAction:
 285         MessagesStr << "compilation terminated.\n";
 286         return true;
 287       }
 288     }
 289
 290
 291     // Verification methods...
 292     void verifyTypeSymbolTable(TypeSymbolTable &ST);
 293     void visitGlobalValue(GlobalValue &GV);
 294     void visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV);
 295     void visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA);
 296     void visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD);
 297     void visitMDNode(MDNode &MD, Function *F);
 298     void visitFunction(Function &F);
 299     void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
 300     using InstVisitor<Verifier>::visit;
 301
 302     void visit(Instruction &I);
 303
 304     void visitTruncInst(TruncInst &I);
 305     void visitZExtInst(ZExtInst &I);
 306     void visitSExtInst(SExtInst &I);
 307     void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
 308     void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
 309     void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
 310     void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
 311     void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
 312     void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
 313     void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
 314     void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
 315     void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
 316     void visitPHINode(PHINode &PN);
 317     void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
 318     void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
 319     void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
 320     void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
 321     void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
 322     void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
 323     void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
 324     void visitCallInst(CallInst &CI);
 325     void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
 326     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
 327     void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 328     void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 329     void visitInstruction(Instruction &I);
 330     void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
 331     void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 332     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 333     void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
 334     void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
 335     void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 336     void visitUserOp1(Instruction &I);
 337     void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
 338     void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
 339     void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
 340     void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
 341     void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
 342
 343     void VerifyCallSite(CallSite CS);
 344     bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, const Type *Ty,
 345                           int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
 346     void VerifyIntrinsicPrototype(Intrinsic::ID ID, Function *F,
 347                                   unsigned RetNum, unsigned ParamNum, ...);
 348     void VerifyParameterAttrs(Attributes Attrs, const Type *Ty,
 349                               bool isReturnValue, const Value *V);
 350     void VerifyFunctionAttrs(const FunctionType *FT, const AttrListPtr &Attrs,
 351                              const Value *V);
 352     void VerifyType(const Type *Ty);
 353
 354     void WriteValue(const Value *V) {
 355       if (!V) return;
 356       if (isa<Instruction>(V)) {
 357         MessagesStr << *V << '\n';
 358       } else {
 359         WriteAsOperand(MessagesStr, V, true, Mod);
 360         MessagesStr << '\n';
 361       }
 362     }
 363
 364     void WriteType(const Type *T) {
 365       if (!T) return;
 366       MessagesStr << ' ';
 367       WriteTypeSymbolic(MessagesStr, T, Mod);
 368     }
 369
 370
 371     // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
 372     // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
 373     // to see why something is not correct.
 374     void CheckFailed(const Twine &Message,
 375                      const Value *V1 = 0, const Value *V2 = 0,
 376                      const Value *V3 = 0, const Value *V4 = 0) {
 377       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 378       WriteValue(V1);
 379       WriteValue(V2);
 380       WriteValue(V3);
 381       WriteValue(V4);
 382       Broken = true;
 383     }
 384
 385     void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1,
 386                      const Type *T2, const Value *V3 = 0) {
 387       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 388       WriteValue(V1);
 389       WriteType(T2);
 390       WriteValue(V3);
 391       Broken = true;
 392     }
 393
 394     void CheckFailed(const Twine &Message, const Type *T1,
 395                      const Type *T2 = 0, const Type *T3 = 0) {
 396       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 397       WriteType(T1);
 398       WriteType(T2);
 399       WriteType(T3);
 400       Broken = true;
 401     }
 402   };
 403 } // End anonymous namespace
 404
 405 char Verifier::ID = 0;
 406 static RegisterPass<Verifier> X("verify", "Module Verifier");
 407
 408 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
 409 #define Assert(C, M) \
 410   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
 411 #define Assert1(C, M, V1) \
 412   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
 413 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
 414   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
 415 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
 416   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
 417 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
 418   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
 419
 420 void Verifier::visit(Instruction &I) {
 421   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
 422     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Operand is null", &I);
 423   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
 424 }
 425
 426
 427 void Verifier::visitGlobalValue(GlobalValue &GV) {
 428   Assert1(!GV.isDeclaration() ||
 429           GV.isMaterializable() ||
 430           GV.hasExternalLinkage() ||
 431           GV.hasDLLImportLinkage() ||
 432           GV.hasExternalWeakLinkage() ||
 433           (isa<GlobalAlias>(GV) &&
 434            (GV.hasLocalLinkage() || GV.hasWeakLinkage())),
 435   "Global is external, but doesn't have external or dllimport or weak linkage!",
 436           &GV);
 437
 438   Assert1(!GV.hasDLLImportLinkage() || GV.isDeclaration(),
 439           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
 440
 441   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
 442           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 443
 444   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
 445     GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
 446     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
 447             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
 448   }
 449
 450   Assert1(!GV.hasLinkerPrivateWeakDefAutoLinkage() || GV.hasDefaultVisibility(),
 451           "linker_private_weak_def_auto can only have default visibility!",
 452           &GV);
 453 }
 454
 455 void Verifier::visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV) {
 456   if (GV.hasInitializer()) {
 457     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
 458             "Global variable initializer type does not match global "
 459             "variable type!", &GV);
 460
 461     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
 462     // cannot be constant.
 463     if (GV.hasCommonLinkage()) {
 464       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
 465               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
 466       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
 467               &GV);
 468     }
 469   } else {
 470     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasDLLImportLinkage() ||
 471             GV.hasExternalWeakLinkage(),
 472             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
 473   }
 474
 475   visitGlobalValue(GV);
 476 }
 477
 478 void Verifier::visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA) {
 479   Assert1(!GA.getName().empty(),
 480           "Alias name cannot be empty!", &GA);
 481   Assert1(GA.hasExternalLinkage() || GA.hasLocalLinkage() ||
 482           GA.hasWeakLinkage(),
 483           "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
 484   Assert1(GA.getAliasee(),
 485           "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
 486   Assert1(GA.getType() == GA.getAliasee()->getType(),
 487           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
 488
 489   if (!isa<GlobalValue>(GA.getAliasee())) {
 490     const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(GA.getAliasee());
 491     Assert1(CE &&
 492             (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
 493              CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) &&
 494             isa<GlobalValue>(CE->getOperand(0)),
 495             "Aliasee should be either GlobalValue or bitcast of GlobalValue",
 496             &GA);
 497   }
 498
 499   const GlobalValue* Aliasee = GA.resolveAliasedGlobal(/*stopOnWeak*/ false);
 500   Assert1(Aliasee,
 501           "Aliasing chain should end with function or global variable", &GA);
 502
 503   visitGlobalValue(GA);
 504 }
 505
 506 void Verifier::visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD) {
 507   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 508     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
 509     if (!MD)
 510       continue;
 511
 512     Assert1(!MD->isFunctionLocal(),
 513             "Named metadata operand cannot be function local!", MD);
 514     visitMDNode(*MD, 0);
 515   }
 516 }
 517
 518 void Verifier::visitMDNode(MDNode &MD, Function *F) {
 519   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
 520   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
 521   if (!MDNodes.insert(&MD))
 522     return;
 523
 524   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 525     Value *Op = MD.getOperand(i);
 526     if (!Op)
 527       continue;
 528     if (isa<Constant>(Op) || isa<MDString>(Op))
 529       continue;
 530     if (MDNode *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
 531       Assert2(MD.isFunctionLocal() || !N->isFunctionLocal(),
 532               "Global metadata operand cannot be function local!", &MD, N);
 533       visitMDNode(*N, F);
 534       continue;
 535     }
 536     Assert2(MD.isFunctionLocal(), "Invalid operand for global metadata!", &MD, Op);
 537
 538     // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
 539     // function that we expect.
 540     Function *ActualF = 0;
 541     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Op))
 542       ActualF = I->getParent()->getParent();
 543     else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(Op))
 544       ActualF = BB->getParent();
 545     else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(Op))
 546       ActualF = A->getParent();
 547     assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
 548
 549     Assert2(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function",
 550             &MD, Op);
 551   }
 552 }
 553
 554 void Verifier::verifyTypeSymbolTable(TypeSymbolTable &ST) {
 555   for (TypeSymbolTable::iterator I = ST.begin(), E = ST.end(); I != E; ++I)
 556     VerifyType(I->second);
 557 }
 558
 559 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
 560 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
 561 void Verifier::VerifyParameterAttrs(Attributes Attrs, const Type *Ty,
 562                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
 563   if (Attrs == Attribute::None)
 564     return;
 565
 566   Attributes FnCheckAttr = Attrs & Attribute::FunctionOnly;
 567   Assert1(!FnCheckAttr, "Attribute " + Attribute::getAsString(FnCheckAttr) +
 568           " only applies to the function!", V);
 569
 570   if (isReturnValue) {
 571     Attributes RetI = Attrs & Attribute::ParameterOnly;
 572     Assert1(!RetI, "Attribute " + Attribute::getAsString(RetI) +
 573             " does not apply to return values!", V);
 574   }
 575
 576   for (unsigned i = 0;
 577        i < array_lengthof(Attribute::MutuallyIncompatible); ++i) {
 578     Attributes MutI = Attrs & Attribute::MutuallyIncompatible[i];
 579     Assert1(!(MutI & (MutI - 1)), "Attributes " +
 580             Attribute::getAsString(MutI) + " are incompatible!", V);
 581   }
 582
 583   Attributes TypeI = Attrs & Attribute::typeIncompatible(Ty);
 584   Assert1(!TypeI, "Wrong type for attribute " +
 585           Attribute::getAsString(TypeI), V);
 586
 587   Attributes ByValI = Attrs & Attribute::ByVal;
 588   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 589     Assert1(!ByValI || PTy->getElementType()->isSized(),
 590             "Attribute " + Attribute::getAsString(ByValI) +
 591             " does not support unsized types!", V);
 592   } else {
 593     Assert1(!ByValI,
 594             "Attribute " + Attribute::getAsString(ByValI) +
 595             " only applies to parameters with pointer type!", V);
 596   }
 597 }
 598
 599 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
 600 // The value V is printed in error messages.
 601 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(const FunctionType *FT,
 602                                    const AttrListPtr &Attrs,
 603                                    const Value *V) {
 604   if (Attrs.isEmpty())
 605     return;
 606
 607   bool SawNest = false;
 608
 609   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
 610     const AttributeWithIndex &Attr = Attrs.getSlot(i);
 611
 612     const Type *Ty;
 613     if (Attr.Index == 0)
 614       Ty = FT->getReturnType();
 615     else if (Attr.Index-1 < FT->getNumParams())
 616       Ty = FT->getParamType(Attr.Index-1);
 617     else
 618       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
 619
 620     VerifyParameterAttrs(Attr.Attrs, Ty, Attr.Index == 0, V);
 621
 622     if (Attr.Attrs & Attribute::Nest) {
 623       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
 624       SawNest = true;
 625     }
 626
 627     if (Attr.Attrs & Attribute::StructRet)
 628       Assert1(Attr.Index == 1, "Attribute sret not on first parameter!", V);
 629   }
 630
 631   Attributes FAttrs = Attrs.getFnAttributes();
 632   Attributes NotFn = FAttrs & (~Attribute::FunctionOnly);
 633   Assert1(!NotFn, "Attribute " + Attribute::getAsString(NotFn) +
 634           " does not apply to the function!", V);
 635
 636   for (unsigned i = 0;
 637        i < array_lengthof(Attribute::MutuallyIncompatible); ++i) {
 638     Attributes MutI = FAttrs & Attribute::MutuallyIncompatible[i];
 639     Assert1(!(MutI & (MutI - 1)), "Attributes " +
 640             Attribute::getAsString(MutI) + " are incompatible!", V);
 641   }
 642 }
 643
 644 static bool VerifyAttributeCount(const AttrListPtr &Attrs, unsigned Params) {
 645   if (Attrs.isEmpty())
 646     return true;
 647
 648   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
 649   unsigned LastIndex = Attrs.getSlot(LastSlot).Index;
 650   if (LastIndex <= Params
 651       || (LastIndex == (unsigned)~0
 652           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlot(LastSlot - 1).Index <= Params)))
 653     return true;
 654
 655   return false;
 656 }
 657
 658 // visitFunction - Verify that a function is ok.
 659 //
 660 void Verifier::visitFunction(Function &F) {
 661   // Check function arguments.
 662   const FunctionType *FT = F.getFunctionType();
 663   unsigned NumArgs = F.arg_size();
 664
 665   Assert1(Context == &F.getContext(),
 666           "Function context does not match Module context!", &F);
 667
 668   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
 669   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
 670           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
 671           &F, FT);
 672   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
 673           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
 674           F.getReturnType()->isStructTy(),
 675           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
 676
 677   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
 678           "Invalid struct return type!", &F);
 679
 680   const AttrListPtr &Attrs = F.getAttributes();
 681
 682   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
 683           "Attributes after last parameter!", &F);
 684
 685   // Check function attributes.
 686   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
 687
 688   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
 689   switch (F.getCallingConv()) {
 690   default:
 691     break;
 692   case CallingConv::C:
 693     break;
 694   case CallingConv::Fast:
 695   case CallingConv::Cold:
 696   case CallingConv::X86_FastCall:
 697   case CallingConv::X86_ThisCall:
 698     Assert1(!F.isVarArg(),
 699             "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
 700     break;
 701   }
 702
 703   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
 704                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
 705
 706   // Check that the argument values match the function type for this function...
 707   unsigned i = 0;
 708   for (Function::arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
 709        I != E; ++I, ++i) {
 710     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
 711             "Argument value does not match function argument type!",
 712             I, FT->getParamType(i));
 713     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
 714             "Function arguments must have first-class types!", I);
 715     if (!isLLVMdotName)
 716       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
 717               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
 718   }
 719
 720   if (F.isMaterializable()) {
 721     // Function has a body somewhere we can't see.
 722   } else if (F.isDeclaration()) {
 723     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasDLLImportLinkage() ||
 724             F.hasExternalWeakLinkage(),
 725             "invalid linkage type for function declaration", &F);
 726   } else {
 727     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
 728     // is not legal to define intrinsics.
 729     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
 730
 731     // Check the entry node
 732     BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
 733     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
 734             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
 735
 736     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
 737     if (Entry->hasAddressTaken()) {
 738       Assert1(!BlockAddress::get(Entry)->isConstantUsed(),
 739               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
 740     }
 741   }
 742
 743   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
 744   // direct call/invokes, never having its "address taken".
 745   if (F.getIntrinsicID()) {
 746     const User *U;
 747     if (F.hasAddressTaken(&U))
 748       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
 749   }
 750 }
 751
 752 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
 753 //
 754 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
 755   InstsInThisBlock.clear();
 756
 757   // Ensure that basic blocks have terminators!
 758   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
 759
 760   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
 761   // it.
 762   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
 763     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
 764     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
 765     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
 766     PHINode *PN;
 767     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
 768       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
 769       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
 770               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
 771               "the PHI should be removed!", PN);
 772       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
 773               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
 774               "parent basic block!", PN);
 775
 776       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
 777       Values.clear();
 778       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
 779       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 780         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
 781                                         PN->getIncomingValue(i)));
 782       std::sort(Values.begin(), Values.end());
 783
 784       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
 785         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
 786         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
 787         // all identical.
 788         //
 789         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
 790                 Values[i].second == Values[i-1].second,
 791                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
 792                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
 793                 Values[i].second, Values[i-1].second);
 794
 795         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
 796         // matched up.
 797         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
 798                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
 799                 Values[i].first, Preds[i]);
 800       }
 801     }
 802   }
 803 }
 804
 805 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
 806   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
 807   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
 808           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
 809   visitInstruction(I);
 810 }
 811
 812 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
 813   if (BI.isConditional()) {
 814     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
 815             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
 816   }
 817   visitTerminatorInst(BI);
 818 }
 819
 820 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
 821   Function *F = RI.getParent()->getParent();
 822   unsigned N = RI.getNumOperands();
 823   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
 824     Assert2(N == 0,
 825             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
 826             "return type!", &RI, F->getReturnType());
 827   else if (N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType()) {
 828     // Exactly one return value and it matches the return type. Good.
 829   } else if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(F->getReturnType())) {
 830     // The return type is a struct; check for multiple return values.
 831     Assert2(STy->getNumElements() == N,
 832             "Incorrect number of return values in ret instruction!",
 833             &RI, F->getReturnType());
 834     for (unsigned i = 0; i != N; ++i)
 835       Assert2(STy->getElementType(i) == RI.getOperand(i)->getType(),
 836               "Function return type does not match operand "
 837               "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 838   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(F->getReturnType())) {
 839     // The return type is an array; check for multiple return values.
 840     Assert2(ATy->getNumElements() == N,
 841             "Incorrect number of return values in ret instruction!",
 842             &RI, F->getReturnType());
 843     for (unsigned i = 0; i != N; ++i)
 844       Assert2(ATy->getElementType() == RI.getOperand(i)->getType(),
 845               "Function return type does not match operand "
 846               "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 847   } else {
 848     CheckFailed("Function return type does not match operand "
 849                 "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 850   }
 851
 852   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
 853   // terminators...
 854   visitTerminatorInst(RI);
 855 }
 856
 857 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
 858   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
 859   // have the same type as the switched-on value.
 860   const Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
 861   SmallPtrSet<ConstantInt*, 32> Constants;
 862   for (unsigned i = 1, e = SI.getNumCases(); i != e; ++i) {
 863     Assert1(SI.getCaseValue(i)->getType() == SwitchTy,
 864             "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
 865     Assert2(Constants.insert(SI.getCaseValue(i)),
 866             "Duplicate integer as switch case", &SI, SI.getCaseValue(i));
 867   }
 868
 869   visitTerminatorInst(SI);
 870 }
 871
 872 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
 873   Assert1(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
 874           "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
 875   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
 876     Assert1(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
 877             "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
 878
 879   visitTerminatorInst(BI);
 880 }
 881
 882 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
 883   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
 884                                           SI.getOperand(2)),
 885           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
 886
 887   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
 888           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
 889   visitInstruction(SI);
 890 }
 891
 892 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
 893 /// a pass, if any exist, it's an error.
 894 ///
 895 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
 896   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
 897 }
 898
 899 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &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->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
 909   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
 910   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 911           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
 912   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
 913
 914   visitInstruction(I);
 915 }
 916
 917 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
 918   // Get the source and destination types
 919   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 920   const Type *DestTy = I.getType();
 921
 922   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 923   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
 924   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
 925   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 926           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 927   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 928   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 929
 930   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
 931
 932   visitInstruction(I);
 933 }
 934
 935 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
 936   // Get the source and destination types
 937   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 938   const Type *DestTy = I.getType();
 939
 940   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 941   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 942   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 943
 944   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
 945   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
 946   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 947           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 948   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
 949
 950   visitInstruction(I);
 951 }
 952
 953 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
 954   // Get the source and destination types
 955   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 956   const Type *DestTy = I.getType();
 957   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 958   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 959   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 960
 961   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
 962   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
 963   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 964           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
 965   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
 966
 967   visitInstruction(I);
 968 }
 969
 970 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
 971   // Get the source and destination types
 972   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 973   const Type *DestTy = I.getType();
 974
 975   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 976   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 977   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 978
 979   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
 980   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
 981   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 982           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 983   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
 984
 985   visitInstruction(I);
 986 }
 987
 988 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
 989   // Get the source and destination types
 990   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 991   const Type *DestTy = I.getType();
 992
 993   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
 994   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
 995
 996   Assert1(SrcVec == DstVec,
 997           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
 998   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
 999           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1000   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1001           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1002
1003   if (SrcVec && DstVec)
1004     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1005             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1006             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1007
1008   visitInstruction(I);
1009 }
1010
1011 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
1012   // Get the source and destination types
1013   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1014   const Type *DestTy = I.getType();
1015
1016   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1017   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1018
1019   Assert1(SrcVec == DstVec,
1020           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1021   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1022           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1023   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1024           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1025
1026   if (SrcVec && DstVec)
1027     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1028             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1029             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1030
1031   visitInstruction(I);
1032 }
1033
1034 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
1035   // Get the source and destination types
1036   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1037   const Type *DestTy = I.getType();
1038
1039   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1040   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1041
1042   Assert1(SrcVec == DstVec,
1043           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1044   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
1045           &I);
1046   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1047           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
1048
1049   if (SrcVec && DstVec)
1050     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1051             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1052             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
1053
1054   visitInstruction(I);
1055 }
1056
1057 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1058   // Get the source and destination types
1059   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1060   const Type *DestTy = I.getType();
1061
1062   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1063   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1064
1065   Assert1(SrcVec == DstVec,
1066           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1067   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
1068           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1069   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1070           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1071
1072   if (SrcVec && DstVec)
1073     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1074             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1075             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1076
1077   visitInstruction(I);
1078 }
1079
1080 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1081   // Get the source and destination types
1082   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1083   const Type *DestTy = I.getType();
1084
1085   Assert1(SrcTy->isPointerTy(), "PtrToInt source must be pointer", &I);
1086   Assert1(DestTy->isIntegerTy(), "PtrToInt result must be integral", &I);
1087
1088   visitInstruction(I);
1089 }
1090
1091 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1092   // Get the source and destination types
1093   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1094   const Type *DestTy = I.getType();
1095
1096   Assert1(SrcTy->isIntegerTy(), "IntToPtr source must be an integral", &I);
1097   Assert1(DestTy->isPointerTy(), "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1098
1099   visitInstruction(I);
1100 }
1101
1102 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1103   // Get the source and destination types
1104   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1105   const Type *DestTy = I.getType();
1106
1107   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1108   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
1109   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
1110
1111   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
1112   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
1113   Assert1(DestTy->isPointerTy() == DestTy->isPointerTy(),
1114           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", &I);
1115   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize, "Bitcast requires types of same width",&I);
1116
1117   // Disallow aggregates.
1118   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
1119           "Bitcast operand must not be aggregate", &I);
1120   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
1121           "Bitcast type must not be aggregate", &I);
1122
1123   visitInstruction(I);
1124 }
1125
1126 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1127 ///
1128 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1129   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1130   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1131   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1132   // then there is some other instruction before a PHI.
1133   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1134           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1135           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1136           &PN, PN.getParent());
1137
1138   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1139   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1140   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1141     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1142             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1143     Assert1(isa<BasicBlock>(PN.getOperand(
1144                 PHINode::getOperandNumForIncomingBlock(i))),
1145             "PHI node incoming block is not a BasicBlock!", &PN);
1146   }
1147
1148   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1149
1150   visitInstruction(PN);
1151 }
1152
1153 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1154   Instruction *I = CS.getInstruction();
1155
1156   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1157           "Called function must be a pointer!", I);
1158   const PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1159
1160   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1161           "Called function is not pointer to function type!", I);
1162   const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1163
1164   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1165   if (FTy->isVarArg())
1166     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1167             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1168   else
1169     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1170             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1171
1172   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1173   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1174     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1175             "Call parameter type does not match function signature!",
1176             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1177
1178   const AttrListPtr &Attrs = CS.getAttributes();
1179
1180   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1181           "Attributes after last parameter!", I);
1182
1183   // Verify call attributes.
1184   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1185
1186   if (FTy->isVarArg())
1187     // Check attributes on the varargs part.
1188     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1189       Attributes Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1190
1191       VerifyParameterAttrs(Attr, CS.getArgument(Idx-1)->getType(), false, I);
1192
1193       Attributes VArgI = Attr & Attribute::VarArgsIncompatible;
1194       Assert1(!VArgI, "Attribute " + Attribute::getAsString(VArgI) +
1195               " cannot be used for vararg call arguments!", I);
1196     }
1197
1198   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1199   if (!CS.getCalledFunction() ||
1200       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
1201     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1202            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1203       Assert1(!PI->get()->isMetadataTy(),
1204               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1205   }
1206
1207   visitInstruction(*I);
1208 }
1209
1210 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1211   VerifyCallSite(&CI);
1212
1213   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1214     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1215       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1216 }
1217
1218 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1219   VerifyCallSite(&II);
1220   visitTerminatorInst(II);
1221 }
1222
1223 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1224 /// of the same type!
1225 ///
1226 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1227   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1228           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1229
1230   switch (B.getOpcode()) {
1231   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1232   // integral operands.
1233   case Instruction::Add:
1234   case Instruction::Sub:
1235   case Instruction::Mul:
1236   case Instruction::SDiv:
1237   case Instruction::UDiv:
1238   case Instruction::SRem:
1239   case Instruction::URem:
1240     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1241             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1242     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1243             "Integer arithmetic operators must have same type "
1244             "for operands and result!", &B);
1245     break;
1246   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1247   // floating-point operands.
1248   case Instruction::FAdd:
1249   case Instruction::FSub:
1250   case Instruction::FMul:
1251   case Instruction::FDiv:
1252   case Instruction::FRem:
1253     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1254             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1255             "floating-point types!", &B);
1256     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1257             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1258             "for operands and result!", &B);
1259     break;
1260   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1261   case Instruction::And:
1262   case Instruction::Or:
1263   case Instruction::Xor:
1264     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1265             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1266     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1267             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1268             &B);
1269     break;
1270   case Instruction::Shl:
1271   case Instruction::LShr:
1272   case Instruction::AShr:
1273     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1274             "Shifts only work with integral types!", &B);
1275     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1276             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1277     break;
1278   default:
1279     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1280   }
1281
1282   visitInstruction(B);
1283 }
1284
1285 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst& IC) {
1286   // Check that the operands are the same type
1287   const Type* Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1288   const Type* Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1289   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1290           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1291   // Check that the operands are the right type
1292   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->isPointerTy(),
1293           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1294
1295   visitInstruction(IC);
1296 }
1297
1298 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst& FC) {
1299   // Check that the operands are the same type
1300   const Type* Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1301   const Type* Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1302   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1303           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1304   // Check that the operands are the right type
1305   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
1306           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1307   visitInstruction(FC);
1308 }
1309
1310 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1311   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1312                                               EI.getOperand(1)),
1313           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1314   visitInstruction(EI);
1315 }
1316
1317 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1318   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1319                                              IE.getOperand(1),
1320                                              IE.getOperand(2)),
1321           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1322   visitInstruction(IE);
1323 }
1324
1325 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1326   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1327                                              SV.getOperand(2)),
1328           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1329   visitInstruction(SV);
1330 }
1331
1332 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1333   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1334   const Type *ElTy =
1335     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getOperand(0)->getType(),
1336                                       Idxs.begin(), Idxs.end());
1337   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1338   Assert2(GEP.getType()->isPointerTy() &&
1339           cast<PointerType>(GEP.getType())->getElementType() == ElTy,
1340           "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1341   visitInstruction(GEP);
1342 }
1343
1344 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1345   const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
1346   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
1347   const Type *ElTy = PTy->getElementType();
1348   Assert2(ElTy == LI.getType(),
1349           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
1350   visitInstruction(LI);
1351 }
1352
1353 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1354   const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
1355   Assert1(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
1356   const Type *ElTy = PTy->getElementType();
1357   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
1358           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1359           &SI, ElTy);
1360   visitInstruction(SI);
1361 }
1362
1363 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
1364   const PointerType *PTy = AI.getType();
1365   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
1366           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
1367           &AI);
1368   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(), "Cannot allocate unsized type",
1369           &AI);
1370   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
1371           "Alloca array size must have integer type", &AI);
1372   visitInstruction(AI);
1373 }
1374
1375 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
1376   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
1377                                            EVI.idx_begin(), EVI.idx_end()) ==
1378           EVI.getType(),
1379           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
1380
1381   visitInstruction(EVI);
1382 }
1383
1384 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
1385   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
1386                                            IVI.idx_begin(), IVI.idx_end()) ==
1387           IVI.getOperand(1)->getType(),
1388           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
1389
1390   visitInstruction(IVI);
1391 }
1392
1393 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
1394 ///
1395 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
1396   BasicBlock *BB = I.getParent();
1397   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
1398
1399   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
1400     for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1401          UI != UE; ++UI)
1402       Assert1(*UI != (User*)&I || !DT->isReachableFromEntry(BB),
1403               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
1404   }
1405
1406   // Check that void typed values don't have names
1407   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
1408           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
1409
1410   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
1411   // value type.
1412   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
1413           I.getType()->isFirstClassType(),
1414           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
1415
1416   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
1417   // checked against the callee type.
1418   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
1419           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
1420           "Invalid use of metadata!", &I);
1421
1422   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
1423   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
1424   // instruction, it is an error!
1425   for (User::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1426        UI != UE; ++UI) {
1427     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(*UI))
1428       Assert2(Used->getParent() != 0, "Instruction referencing instruction not"
1429               " embedded in a basic block!", &I, Used);
1430     else {
1431       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", *UI);
1432       return;
1433     }
1434   }
1435
1436   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1437     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Instruction has null operand!", &I);
1438
1439     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
1440     // instructions.
1441     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
1442       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
1443     }
1444
1445     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
1446       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
1447       // taken.
1448       Assert1(!F->isIntrinsic() || (i + 1 == e && isa<CallInst>(I)),
1449               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
1450       Assert1(F->getParent() == Mod, "Referencing function in another module!",
1451               &I);
1452     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
1453       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
1454               "Referring to a basic block in another function!", &I);
1455     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
1456       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
1457               "Referring to an argument in another function!", &I);
1458     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
1459       Assert1(GV->getParent() == Mod, "Referencing global in another module!",
1460               &I);
1461     } else if (Instruction *Op = dyn_cast<Instruction>(I.getOperand(i))) {
1462       BasicBlock *OpBlock = Op->getParent();
1463
1464       // Check that a definition dominates all of its uses.
1465       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
1466         // Invoke results are only usable in the normal destination, not in the
1467         // exceptional destination.
1468         BasicBlock *NormalDest = II->getNormalDest();
1469
1470         Assert2(NormalDest != II->getUnwindDest(),
1471                 "No uses of invoke possible due to dominance structure!",
1472                 Op, &I);
1473
1474         // PHI nodes differ from other nodes because they actually "use" the
1475         // value in the predecessor basic blocks they correspond to.
1476         BasicBlock *UseBlock = BB;
1477         if (isa<PHINode>(I))
1478           UseBlock = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i+1));
1479         Assert2(UseBlock, "Invoke operand is PHI node with bad incoming-BB",
1480                 Op, &I);
1481
1482         if (isa<PHINode>(I) && UseBlock == OpBlock) {
1483           // Special case of a phi node in the normal destination or the unwind
1484           // destination.
1485           Assert2(BB == NormalDest || !DT->isReachableFromEntry(UseBlock),
1486                   "Invoke result not available in the unwind destination!",
1487                   Op, &I);
1488         } else {
1489           Assert2(DT->dominates(NormalDest, UseBlock) ||
1490                   !DT->isReachableFromEntry(UseBlock),
1491                   "Invoke result does not dominate all uses!", Op, &I);
1492
1493           // If the normal successor of an invoke instruction has multiple
1494           // predecessors, then the normal edge from the invoke is critical,
1495           // so the invoke value can only be live if the destination block
1496           // dominates all of it's predecessors (other than the invoke).
1497           if (!NormalDest->getSinglePredecessor() &&
1498               DT->isReachableFromEntry(UseBlock))
1499             // If it is used by something non-phi, then the other case is that
1500             // 'NormalDest' dominates all of its predecessors other than the
1501             // invoke.  In this case, the invoke value can still be used.
1502             for (pred_iterator PI = pred_begin(NormalDest),
1503                  E = pred_end(NormalDest); PI != E; ++PI)
1504               if (*PI != II->getParent() && !DT->dominates(NormalDest, *PI) &&
1505                   DT->isReachableFromEntry(*PI)) {
1506                 CheckFailed("Invoke result does not dominate all uses!", Op,&I);
1507                 return;
1508               }
1509         }
1510       } else if (isa<PHINode>(I)) {
1511         // PHI nodes are more difficult than other nodes because they actually
1512         // "use" the value in the predecessor basic blocks they correspond to.
1513         BasicBlock *PredBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i+1));
1514         Assert2(PredBB && (DT->dominates(OpBlock, PredBB) ||
1515                            !DT->isReachableFromEntry(PredBB)),
1516                 "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1517       } else {
1518         if (OpBlock == BB) {
1519           // If they are in the same basic block, make sure that the definition
1520           // comes before the use.
1521           Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || !DT->isReachableFromEntry(BB),
1522                   "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1523         }
1524
1525         // Definition must dominate use unless use is unreachable!
1526         Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT->dominates(Op, &I) ||
1527                 !DT->isReachableFromEntry(BB),
1528                 "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1529       }
1530     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
1531       Assert1((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
1532               (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
1533               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
1534     }
1535   }
1536   InstsInThisBlock.insert(&I);
1537
1538   VerifyType(I.getType());
1539 }
1540
1541 /// VerifyType - Verify that a type is well formed.
1542 ///
1543 void Verifier::VerifyType(const Type *Ty) {
1544   if (!Types.insert(Ty)) return;
1545
1546   Assert1(Context == &Ty->getContext(),
1547           "Type context does not match Module context!", Ty);
1548
1549   switch (Ty->getTypeID()) {
1550   case Type::FunctionTyID: {
1551     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(Ty);
1552
1553     const Type *RetTy = FTy->getReturnType();
1554     Assert2(FunctionType::isValidReturnType(RetTy),
1555             "Function type with invalid return type", RetTy, FTy);
1556     VerifyType(RetTy);
1557
1558     for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i) {
1559       const Type *ElTy = FTy->getParamType(i);
1560       Assert2(FunctionType::isValidArgumentType(ElTy),
1561               "Function type with invalid parameter type", ElTy, FTy);
1562       VerifyType(ElTy);
1563     }
1564   } break;
1565   case Type::StructTyID: {
1566     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
1567     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1568       const Type *ElTy = STy->getElementType(i);
1569       Assert2(StructType::isValidElementType(ElTy),
1570               "Structure type with invalid element type", ElTy, STy);
1571       VerifyType(ElTy);
1572     }
1573   } break;
1574   case Type::UnionTyID: {
1575     const UnionType *UTy = cast<UnionType>(Ty);
1576     for (unsigned i = 0, e = UTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1577       const Type *ElTy = UTy->getElementType(i);
1578       Assert2(UnionType::isValidElementType(ElTy),
1579               "Union type with invalid element type", ElTy, UTy);
1580       VerifyType(ElTy);
1581     }
1582   } break;
1583   case Type::ArrayTyID: {
1584     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
1585     Assert1(ArrayType::isValidElementType(ATy->getElementType()),
1586             "Array type with invalid element type", ATy);
1587     VerifyType(ATy->getElementType());
1588   } break;
1589   case Type::PointerTyID: {
1590     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
1591     Assert1(PointerType::isValidElementType(PTy->getElementType()),
1592             "Pointer type with invalid element type", PTy);
1593     VerifyType(PTy->getElementType());
1594   } break;
1595   case Type::VectorTyID: {
1596     const VectorType *VTy = cast<VectorType>(Ty);
1597     Assert1(VectorType::isValidElementType(VTy->getElementType()),
1598             "Vector type with invalid element type", VTy);
1599     VerifyType(VTy->getElementType());
1600   } break;
1601   default:
1602     break;
1603   }
1604 }
1605
1606 // Flags used by TableGen to mark intrinsic parameters with the
1607 // LLVMExtendedElementVectorType and LLVMTruncatedElementVectorType classes.
1608 static const unsigned ExtendedElementVectorType = 0x40000000;
1609 static const unsigned TruncatedElementVectorType = 0x20000000;
1610
1611 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
1612 ///
1613 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
1614   Function *IF = CI.getCalledFunction();
1615   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
1616           IF);
1617
1618 #define GET_INTRINSIC_VERIFIER
1619 #include "llvm/Intrinsics.gen"
1620 #undef GET_INTRINSIC_VERIFIER
1621
1622   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
1623   // or are local to *this* function.
1624   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
1625     if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(CI.getArgOperand(i)))
1626       visitMDNode(*MD, CI.getParent()->getParent());
1627
1628   switch (ID) {
1629   default:
1630     break;
1631   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
1632     Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
1633                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
1634     MDNode *MD = cast<MDNode>(CI.getArgOperand(0));
1635     Assert1(MD->getNumOperands() == 1,
1636                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 2", &CI);
1637   } break;
1638   case Intrinsic::memcpy:
1639   case Intrinsic::memmove:
1640   case Intrinsic::memset:
1641     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3)),
1642             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
1643             &CI);
1644     break;
1645   case Intrinsic::gcroot:
1646   case Intrinsic::gcwrite:
1647   case Intrinsic::gcread:
1648     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
1649       AllocaInst *AI =
1650         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
1651       Assert1(AI && AI->getType()->getElementType()->isPointerTy(),
1652               "llvm.gcroot parameter #1 must be a pointer alloca.", &CI);
1653       Assert1(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
1654               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
1655     }
1656
1657     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
1658             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
1659     break;
1660   case Intrinsic::init_trampoline:
1661     Assert1(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
1662             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
1663             &CI);
1664     break;
1665   case Intrinsic::prefetch:
1666     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
1667             isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
1668             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
1669             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
1670             "invalid arguments to llvm.prefetch",
1671             &CI);
1672     break;
1673   case Intrinsic::stackprotector:
1674     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
1675             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
1676             &CI);
1677     break;
1678   case Intrinsic::lifetime_start:
1679   case Intrinsic::lifetime_end:
1680   case Intrinsic::invariant_start:
1681     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
1682             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
1683             &CI);
1684     break;
1685   case Intrinsic::invariant_end:
1686     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
1687             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
1688     break;
1689   }
1690 }
1691
1692 /// Produce a string to identify an intrinsic parameter or return value.
1693 /// The ArgNo value numbers the return values from 0 to NumRets-1 and the
1694 /// parameters beginning with NumRets.
1695 ///
1696 static std::string IntrinsicParam(unsigned ArgNo, unsigned NumRets) {
1697   if (ArgNo >= NumRets)
1698     return "Intrinsic parameter #" + utostr(ArgNo - NumRets);
1699   if (NumRets == 1)
1700     return "Intrinsic result type";
1701   return "Intrinsic result type #" + utostr(ArgNo);
1702 }
1703
1704 bool Verifier::PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, const Type *Ty,
1705                                 int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix) {
1706   const FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
1707
1708   unsigned NumElts = 0;
1709   const Type *EltTy = Ty;
1710   const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty);
1711   if (VTy) {
1712     EltTy = VTy->getElementType();
1713     NumElts = VTy->getNumElements();
1714   }
1715
1716   const Type *RetTy = FTy->getReturnType();
1717   const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(RetTy);
1718   unsigned NumRetVals;
1719   if (RetTy->isVoidTy())
1720     NumRetVals = 0;
1721   else if (ST)
1722     NumRetVals = ST->getNumElements();
1723   else
1724     NumRetVals = 1;
1725
1726   if (VT < 0) {
1727     int Match = ~VT;
1728
1729     // Check flags that indicate a type that is an integral vector type with
1730     // elements that are larger or smaller than the elements of the matched
1731     // type.
1732     if ((Match & (ExtendedElementVectorType |
1733                   TruncatedElementVectorType)) != 0) {
1734       const IntegerType *IEltTy = dyn_cast<IntegerType>(EltTy);
1735       if (!VTy || !IEltTy) {
1736         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1737                     "an integral vector type.", F);
1738         return false;
1739       }
1740       // Adjust the current Ty (in the opposite direction) rather than
1741       // the type being matched against.
1742       if ((Match & ExtendedElementVectorType) != 0) {
1743         if ((IEltTy->getBitWidth() & 1) != 0) {
1744           CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " vector "
1745                       "element bit-width is odd.", F);
1746           return false;
1747         }
1748         Ty = VectorType::getTruncatedElementVectorType(VTy);
1749       } else
1750         Ty = VectorType::getExtendedElementVectorType(VTy);
1751       Match &= ~(ExtendedElementVectorType | TruncatedElementVectorType);
1752     }
1753
1754     if (Match <= static_cast<int>(NumRetVals - 1)) {
1755       if (ST)
1756         RetTy = ST->getElementType(Match);
1757
1758       if (Ty != RetTy) {
1759         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " does not "
1760                     "match return type.", F);
1761         return false;
1762       }
1763     } else {
1764       if (Ty != FTy->getParamType(Match - NumRetVals)) {
1765         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " does not "
1766                     "match parameter %" + utostr(Match - NumRetVals) + ".", F);
1767         return false;
1768       }
1769     }
1770   } else if (VT == MVT::iAny) {
1771     if (!EltTy->isIntegerTy()) {
1772       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1773                   "an integer type.", F);
1774       return false;
1775     }
1776
1777     unsigned GotBits = cast<IntegerType>(EltTy)->getBitWidth();
1778     Suffix += ".";
1779
1780     if (EltTy != Ty)
1781       Suffix += "v" + utostr(NumElts);
1782
1783     Suffix += "i" + utostr(GotBits);
1784
1785     // Check some constraints on various intrinsics.
1786     switch (ID) {
1787     default: break; // Not everything needs to be checked.
1788     case Intrinsic::bswap:
1789       if (GotBits < 16 || GotBits % 16 != 0) {
1790         CheckFailed("Intrinsic requires even byte width argument", F);
1791         return false;
1792       }
1793       break;
1794     }
1795   } else if (VT == MVT::fAny) {
1796     if (!EltTy->isFloatingPointTy()) {
1797       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1798                   "a floating-point type.", F);
1799       return false;
1800     }
1801
1802     Suffix += ".";
1803
1804     if (EltTy != Ty)
1805       Suffix += "v" + utostr(NumElts);
1806
1807     Suffix += EVT::getEVT(EltTy).getEVTString();
1808   } else if (VT == MVT::vAny) {
1809     if (!VTy) {
1810       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a vector type.",
1811                   F);
1812       return false;
1813     }
1814     Suffix += ".v" + utostr(NumElts) + EVT::getEVT(EltTy).getEVTString();
1815   } else if (VT == MVT::iPTR) {
1816     if (!Ty->isPointerTy()) {
1817       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a "
1818                   "pointer and a pointer is required.", F);
1819       return false;
1820     }
1821   } else if (VT == MVT::iPTRAny) {
1822     // Outside of TableGen, we don't distinguish iPTRAny (to any address space)
1823     // and iPTR. In the verifier, we can not distinguish which case we have so
1824     // allow either case to be legal.
1825     if (const PointerType* PTyp = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
1826       EVT PointeeVT = EVT::getEVT(PTyp->getElementType(), true);
1827       if (PointeeVT == MVT::Other) {
1828         CheckFailed("Intrinsic has pointer to complex type.");
1829         return false;
1830       }
1831       Suffix += ".p" + utostr(PTyp->getAddressSpace()) +
1832         PointeeVT.getEVTString();
1833     } else {
1834       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a "
1835                   "pointer and a pointer is required.", F);
1836       return false;
1837     }
1838   } else if (EVT((MVT::SimpleValueType)VT).isVector()) {
1839     EVT VVT = EVT((MVT::SimpleValueType)VT);
1840
1841     // If this is a vector argument, verify the number and type of elements.
1842     if (VVT.getVectorElementType() != EVT::getEVT(EltTy)) {
1843       CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect vector element type!", F);
1844       return false;
1845     }
1846
1847     if (VVT.getVectorNumElements() != NumElts) {
1848       CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of "
1849                   "vector elements!", F);
1850       return false;
1851     }
1852   } else if (EVT((MVT::SimpleValueType)VT).getTypeForEVT(Ty->getContext()) !=
1853              EltTy) {
1854     CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is wrong!", F);
1855     return false;
1856   } else if (EltTy != Ty) {
1857     CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is a vector "
1858                 "and a scalar is required.", F);
1859     return false;
1860   }
1861
1862   return true;
1863 }
1864
1865 /// VerifyIntrinsicPrototype - TableGen emits calls to this function into
1866 /// Intrinsics.gen.  This implements a little state machine that verifies the
1867 /// prototype of intrinsics.
1868 void Verifier::VerifyIntrinsicPrototype(Intrinsic::ID ID, Function *F,
1869                                         unsigned NumRetVals,
1870                                         unsigned NumParams, ...) {
1871   va_list VA;
1872   va_start(VA, NumParams);
1873   const FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
1874
1875   // For overloaded intrinsics, the Suffix of the function name must match the
1876   // types of the arguments. This variable keeps track of the expected
1877   // suffix, to be checked at the end.
1878   std::string Suffix;
1879
1880   if (FTy->getNumParams() + FTy->isVarArg() != NumParams) {
1881     CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of arguments!", F);
1882     return;
1883   }
1884
1885   const Type *Ty = FTy->getReturnType();
1886   const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
1887
1888   if (NumRetVals == 0 && !Ty->isVoidTy()) {
1889     CheckFailed("Intrinsic should return void", F);
1890     return;
1891   }
1892
1893   // Verify the return types.
1894   if (ST && ST->getNumElements() != NumRetVals) {
1895     CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of return types!", F);
1896     return;
1897   }
1898
1899   for (unsigned ArgNo = 0; ArgNo != NumRetVals; ++ArgNo) {
1900     int VT = va_arg(VA, int); // An MVT::SimpleValueType when non-negative.
1901
1902     if (ST) Ty = ST->getElementType(ArgNo);
1903     if (!PerformTypeCheck(ID, F, Ty, VT, ArgNo, Suffix))
1904       break;
1905   }
1906
1907   // Verify the parameter types.
1908   for (unsigned ArgNo = 0; ArgNo != NumParams; ++ArgNo) {
1909     int VT = va_arg(VA, int); // An MVT::SimpleValueType when non-negative.
1910
1911     if (VT == MVT::isVoid && ArgNo > 0) {
1912       if (!FTy->isVarArg())
1913         CheckFailed("Intrinsic prototype has no '...'!", F);
1914       break;
1915     }
1916
1917     if (!PerformTypeCheck(ID, F, FTy->getParamType(ArgNo), VT,
1918                           ArgNo + NumRetVals, Suffix))
1919       break;
1920   }
1921
1922   va_end(VA);
1923
1924   // For intrinsics without pointer arguments, if we computed a Suffix then the
1925   // intrinsic is overloaded and we need to make sure that the name of the
1926   // function is correct. We add the suffix to the name of the intrinsic and
1927   // compare against the given function name. If they are not the same, the
1928   // function name is invalid. This ensures that overloading of intrinsics
1929   // uses a sane and consistent naming convention.  Note that intrinsics with
1930   // pointer argument may or may not be overloaded so we will check assuming it
1931   // has a suffix and not.
1932   if (!Suffix.empty()) {
1933     std::string Name(Intrinsic::getName(ID));
1934     if (Name + Suffix != F->getName()) {
1935       CheckFailed("Overloaded intrinsic has incorrect suffix: '" +
1936                   F->getName().substr(Name.length()) + "'. It should be '" +
1937                   Suffix + "'", F);
1938     }
1939   }
1940
1941   // Check parameter attributes.
1942   Assert1(F->getAttributes() == Intrinsic::getAttributes(ID),
1943           "Intrinsic has wrong parameter attributes!", F);
1944 }
1945
1946
1947 //===----------------------------------------------------------------------===//
1948 //  Implement the public interfaces to this file...
1949 //===----------------------------------------------------------------------===//
1950
1951 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(VerifierFailureAction action) {
1952   return new Verifier(action);
1953 }
1954
1955
1956 /// verifyFunction - Check a function for errors, printing messages on stderr.
1957 /// Return true if the function is corrupt.
1958 ///
1959 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, VerifierFailureAction action) {
1960   Function &F = const_cast<Function&>(f);
1961   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
1962
1963   FunctionPassManager FPM(F.getParent());
1964   Verifier *V = new Verifier(action);
1965   FPM.add(V);
1966   FPM.run(F);
1967   return V->Broken;
1968 }
1969
1970 /// verifyModule - Check a module for errors, printing messages on stderr.
1971 /// Return true if the module is corrupt.
1972 ///
1973 bool llvm::verifyModule(const Module &M, VerifierFailureAction action,
1974                         std::string *ErrorInfo) {
1975   PassManager PM;
1976   Verifier *V = new Verifier(action);
1977   PM.add(V);
1978   PM.run(const_cast<Module&>(M));
1979
1980   if (ErrorInfo && V->Broken)
1981     *ErrorInfo = V->MessagesStr.str();
1982   return V->Broken;
1983 }