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 //  * A landing pad is defined by a landingpad instruction, and can be jumped to
  39 //    only by the unwind edge of an invoke instruction.
  40 //  * A landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
  41 //    block.
  42 //  * All landingpad instructions must use the same personality function with
  43 //    the same function.
  44 //  * All other things that are tested by asserts spread about the code...
  45 //
  46 //===----------------------------------------------------------------------===//
  47
  48 #include "llvm/Analysis/Verifier.h"
  49 #include "llvm/CallingConv.h"
  50 #include "llvm/Constants.h"
  51 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  52 #include "llvm/InlineAsm.h"
  53 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  54 #include "llvm/Metadata.h"
  55 #include "llvm/Module.h"
  56 #include "llvm/Pass.h"
  57 #include "llvm/PassManager.h"
  58 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
  59 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  60 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
  61 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  62 #include "llvm/Support/CFG.h"
  63 #include "llvm/Support/Debug.h"
  64 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  65 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
  66 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  67 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  68 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  69 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  70 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  71 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  72 #include <algorithm>
  73 #include <cstdarg>
  74 using namespace llvm;
  75
  76 namespace {  // Anonymous namespace for class
  77   struct PreVerifier : public FunctionPass {
  78     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
  79
  80     PreVerifier() : FunctionPass(ID) {
  81       initializePreVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  82     }
  83
  84     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  85       AU.setPreservesAll();
  86     }
  87
  88     // Check that the prerequisites for successful DominatorTree construction
  89     // are satisfied.
  90     bool runOnFunction(Function &F) {
  91       bool Broken = false;
  92
  93       for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
  94         if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
  95           dbgs() << "Basic Block in function '" << F.getName()
  96                  << "' does not have terminator!\n";
  97           WriteAsOperand(dbgs(), I, true);
  98           dbgs() << "\n";
  99           Broken = true;
 100         }
 101       }
 102
 103       if (Broken)
 104         report_fatal_error("Broken module, no Basic Block terminator!");
 105
 106       return false;
 107     }
 108   };
 109 }
 110
 111 char PreVerifier::ID = 0;
 112 INITIALIZE_PASS(PreVerifier, "preverify", "Preliminary module verification",
 113                 false, false)
 114 static char &PreVerifyID = PreVerifier::ID;
 115
 116 namespace {
 117   struct Verifier : public FunctionPass, public InstVisitor<Verifier> {
 118     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
 119     bool Broken;          // Is this module found to be broken?
 120     bool RealPass;        // Are we not being run by a PassManager?
 121     VerifierFailureAction action;
 122                           // What to do if verification fails.
 123     Module *Mod;          // Module we are verifying right now
 124     LLVMContext *Context; // Context within which we are verifying
 125     DominatorTree *DT;    // Dominator Tree, caution can be null!
 126
 127     std::string Messages;
 128     raw_string_ostream MessagesStr;
 129
 130     /// InstInThisBlock - when verifying a basic block, keep track of all of the
 131     /// instructions we have seen so far.  This allows us to do efficient
 132     /// dominance checks for the case when an instruction has an operand that is
 133     /// an instruction in the same block.
 134     SmallPtrSet<Instruction*, 16> InstsInThisBlock;
 135
 136     /// MDNodes - keep track of the metadata nodes that have been checked
 137     /// already.
 138     SmallPtrSet<MDNode *, 32> MDNodes;
 139
 140     /// PersonalityFn - The personality function referenced by the
 141     /// LandingPadInsts. All LandingPadInsts within the same function must use
 142     /// the same personality function.
 143     const Value *PersonalityFn;
 144
 145     Verifier()
 146       : FunctionPass(ID), Broken(false), RealPass(true),
 147         action(AbortProcessAction), Mod(0), Context(0), DT(0),
 148         MessagesStr(Messages), PersonalityFn(0) {
 149       initializeVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 150     }
 151     explicit Verifier(VerifierFailureAction ctn)
 152       : FunctionPass(ID), Broken(false), RealPass(true), action(ctn), Mod(0),
 153         Context(0), DT(0), MessagesStr(Messages), PersonalityFn(0) {
 154       initializeVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 155     }
 156
 157     bool doInitialization(Module &M) {
 158       Mod = &M;
 159       Context = &M.getContext();
 160
 161       // If this is a real pass, in a pass manager, we must abort before
 162       // returning back to the pass manager, or else the pass manager may try to
 163       // run other passes on the broken module.
 164       if (RealPass)
 165         return abortIfBroken();
 166       return false;
 167     }
 168
 169     bool runOnFunction(Function &F) {
 170       // Get dominator information if we are being run by PassManager
 171       if (RealPass) DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
 172
 173       Mod = F.getParent();
 174       if (!Context) Context = &F.getContext();
 175
 176       visit(F);
 177       InstsInThisBlock.clear();
 178       PersonalityFn = 0;
 179
 180       // If this is a real pass, in a pass manager, we must abort before
 181       // returning back to the pass manager, or else the pass manager may try to
 182       // run other passes on the broken module.
 183       if (RealPass)
 184         return abortIfBroken();
 185
 186       return false;
 187     }
 188
 189     bool doFinalization(Module &M) {
 190       // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
 191       for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 192         visitGlobalValue(*I);
 193
 194         // Check to make sure function prototypes are okay.
 195         if (I->isDeclaration()) visitFunction(*I);
 196       }
 197
 198       for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 199            I != E; ++I)
 200         visitGlobalVariable(*I);
 201
 202       for (Module::alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
 203            I != E; ++I)
 204         visitGlobalAlias(*I);
 205
 206       for (Module::named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
 207            E = M.named_metadata_end(); I != E; ++I)
 208         visitNamedMDNode(*I);
 209
 210       // If the module is broken, abort at this time.
 211       return abortIfBroken();
 212     }
 213
 214     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 215       AU.setPreservesAll();
 216       AU.addRequiredID(PreVerifyID);
 217       if (RealPass)
 218         AU.addRequired<DominatorTree>();
 219     }
 220
 221     /// abortIfBroken - If the module is broken and we are supposed to abort on
 222     /// this condition, do so.
 223     ///
 224     bool abortIfBroken() {
 225       if (!Broken) return false;
 226       MessagesStr << "Broken module found, ";
 227       switch (action) {
 228       case AbortProcessAction:
 229         MessagesStr << "compilation aborted!\n";
 230         dbgs() << MessagesStr.str();
 231         // Client should choose different reaction if abort is not desired
 232         abort();
 233       case PrintMessageAction:
 234         MessagesStr << "verification continues.\n";
 235         dbgs() << MessagesStr.str();
 236         return false;
 237       case ReturnStatusAction:
 238         MessagesStr << "compilation terminated.\n";
 239         return true;
 240       }
 241       llvm_unreachable("Invalid action");
 242     }
 243
 244
 245     // Verification methods...
 246     void visitGlobalValue(GlobalValue &GV);
 247     void visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV);
 248     void visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA);
 249     void visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD);
 250     void visitMDNode(MDNode &MD, Function *F);
 251     void visitFunction(Function &F);
 252     void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
 253     using InstVisitor<Verifier>::visit;
 254
 255     void visit(Instruction &I);
 256
 257     void visitTruncInst(TruncInst &I);
 258     void visitZExtInst(ZExtInst &I);
 259     void visitSExtInst(SExtInst &I);
 260     void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
 261     void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
 262     void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
 263     void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
 264     void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
 265     void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
 266     void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
 267     void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
 268     void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
 269     void visitPHINode(PHINode &PN);
 270     void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
 271     void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
 272     void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
 273     void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
 274     void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
 275     void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
 276     void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
 277     void visitCallInst(CallInst &CI);
 278     void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
 279     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
 280     void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 281     void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 282     void visitInstruction(Instruction &I);
 283     void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
 284     void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 285     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 286     void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
 287     void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
 288     void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 289     void visitUserOp1(Instruction &I);
 290     void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
 291     void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
 292     void visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI);
 293     void visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI);
 294     void visitFenceInst(FenceInst &FI);
 295     void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
 296     void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
 297     void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
 298     void visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI);
 299
 300     void VerifyCallSite(CallSite CS);
 301     bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty,
 302                           int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
 303     void VerifyIntrinsicPrototype(Intrinsic::ID ID, Function *F,
 304                                   unsigned RetNum, unsigned ParamNum, ...);
 305     void VerifyParameterAttrs(Attributes Attrs, Type *Ty,
 306                               bool isReturnValue, const Value *V);
 307     void VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, const AttrListPtr &Attrs,
 308                              const Value *V);
 309
 310     void WriteValue(const Value *V) {
 311       if (!V) return;
 312       if (isa<Instruction>(V)) {
 313         MessagesStr << *V << '\n';
 314       } else {
 315         WriteAsOperand(MessagesStr, V, true, Mod);
 316         MessagesStr << '\n';
 317       }
 318     }
 319
 320     void WriteType(Type *T) {
 321       if (!T) return;
 322       MessagesStr << ' ' << *T;
 323     }
 324
 325
 326     // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
 327     // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
 328     // to see why something is not correct.
 329     void CheckFailed(const Twine &Message,
 330                      const Value *V1 = 0, const Value *V2 = 0,
 331                      const Value *V3 = 0, const Value *V4 = 0) {
 332       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 333       WriteValue(V1);
 334       WriteValue(V2);
 335       WriteValue(V3);
 336       WriteValue(V4);
 337       Broken = true;
 338     }
 339
 340     void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1,
 341                      Type *T2, const Value *V3 = 0) {
 342       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 343       WriteValue(V1);
 344       WriteType(T2);
 345       WriteValue(V3);
 346       Broken = true;
 347     }
 348
 349     void CheckFailed(const Twine &Message, Type *T1,
 350                      Type *T2 = 0, Type *T3 = 0) {
 351       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 352       WriteType(T1);
 353       WriteType(T2);
 354       WriteType(T3);
 355       Broken = true;
 356     }
 357   };
 358 } // End anonymous namespace
 359
 360 char Verifier::ID = 0;
 361 INITIALIZE_PASS_BEGIN(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 362 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(PreVerifier)
 363 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTree)
 364 INITIALIZE_PASS_END(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 365
 366 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
 367 #define Assert(C, M) \
 368   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
 369 #define Assert1(C, M, V1) \
 370   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
 371 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
 372   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
 373 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
 374   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
 375 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
 376   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
 377
 378 void Verifier::visit(Instruction &I) {
 379   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
 380     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Operand is null", &I);
 381   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
 382 }
 383
 384
 385 void Verifier::visitGlobalValue(GlobalValue &GV) {
 386   Assert1(!GV.isDeclaration() ||
 387           GV.isMaterializable() ||
 388           GV.hasExternalLinkage() ||
 389           GV.hasDLLImportLinkage() ||
 390           GV.hasExternalWeakLinkage() ||
 391           (isa<GlobalAlias>(GV) &&
 392            (GV.hasLocalLinkage() || GV.hasWeakLinkage())),
 393   "Global is external, but doesn't have external or dllimport or weak linkage!",
 394           &GV);
 395
 396   Assert1(!GV.hasDLLImportLinkage() || GV.isDeclaration(),
 397           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
 398
 399   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
 400           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 401
 402   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
 403     GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
 404     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
 405             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
 406   }
 407
 408   Assert1(!GV.hasLinkerPrivateWeakDefAutoLinkage() || GV.hasDefaultVisibility(),
 409           "linker_private_weak_def_auto can only have default visibility!",
 410           &GV);
 411 }
 412
 413 void Verifier::visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV) {
 414   if (GV.hasInitializer()) {
 415     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
 416             "Global variable initializer type does not match global "
 417             "variable type!", &GV);
 418
 419     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
 420     // cannot be constant.
 421     if (GV.hasCommonLinkage()) {
 422       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
 423               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
 424       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
 425               &GV);
 426     }
 427   } else {
 428     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasDLLImportLinkage() ||
 429             GV.hasExternalWeakLinkage(),
 430             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
 431   }
 432
 433   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.global_ctors" ||
 434                        GV.getName() == "llvm.global_dtors")) {
 435     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 436             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 437     // Don't worry about emitting an error for it not being an array,
 438     // visitGlobalValue will complain on appending non-array.
 439     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GV.getType())) {
 440       StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
 441       PointerType *FuncPtrTy =
 442           FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Context), false)->getPointerTo();
 443       Assert1(STy && STy->getNumElements() == 2 &&
 444               STy->getTypeAtIndex(0u)->isIntegerTy(32) &&
 445               STy->getTypeAtIndex(1) == FuncPtrTy,
 446               "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 447     }
 448   }
 449
 450   visitGlobalValue(GV);
 451 }
 452
 453 void Verifier::visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA) {
 454   Assert1(!GA.getName().empty(),
 455           "Alias name cannot be empty!", &GA);
 456   Assert1(GA.hasExternalLinkage() || GA.hasLocalLinkage() ||
 457           GA.hasWeakLinkage(),
 458           "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
 459   Assert1(GA.getAliasee(),
 460           "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
 461   Assert1(GA.getType() == GA.getAliasee()->getType(),
 462           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
 463   Assert1(!GA.hasUnnamedAddr(), "Alias cannot have unnamed_addr!", &GA);
 464
 465   if (!isa<GlobalValue>(GA.getAliasee())) {
 466     const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(GA.getAliasee());
 467     Assert1(CE &&
 468             (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
 469              CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) &&
 470             isa<GlobalValue>(CE->getOperand(0)),
 471             "Aliasee should be either GlobalValue or bitcast of GlobalValue",
 472             &GA);
 473   }
 474
 475   const GlobalValue* Aliasee = GA.resolveAliasedGlobal(/*stopOnWeak*/ false);
 476   Assert1(Aliasee,
 477           "Aliasing chain should end with function or global variable", &GA);
 478
 479   visitGlobalValue(GA);
 480 }
 481
 482 void Verifier::visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD) {
 483   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 484     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
 485     if (!MD)
 486       continue;
 487
 488     Assert1(!MD->isFunctionLocal(),
 489             "Named metadata operand cannot be function local!", MD);
 490     visitMDNode(*MD, 0);
 491   }
 492 }
 493
 494 void Verifier::visitMDNode(MDNode &MD, Function *F) {
 495   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
 496   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
 497   if (!MDNodes.insert(&MD))
 498     return;
 499
 500   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 501     Value *Op = MD.getOperand(i);
 502     if (!Op)
 503       continue;
 504     if (isa<Constant>(Op) || isa<MDString>(Op))
 505       continue;
 506     if (MDNode *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
 507       Assert2(MD.isFunctionLocal() || !N->isFunctionLocal(),
 508               "Global metadata operand cannot be function local!", &MD, N);
 509       visitMDNode(*N, F);
 510       continue;
 511     }
 512     Assert2(MD.isFunctionLocal(), "Invalid operand for global metadata!", &MD, Op);
 513
 514     // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
 515     // function that we expect.
 516     Function *ActualF = 0;
 517     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Op))
 518       ActualF = I->getParent()->getParent();
 519     else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(Op))
 520       ActualF = BB->getParent();
 521     else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(Op))
 522       ActualF = A->getParent();
 523     assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
 524
 525     Assert2(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function",
 526             &MD, Op);
 527   }
 528 }
 529
 530 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
 531 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
 532 void Verifier::VerifyParameterAttrs(Attributes Attrs, Type *Ty,
 533                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
 534   if (Attrs == Attribute::None)
 535     return;
 536
 537   Attributes FnCheckAttr = Attrs & Attribute::FunctionOnly;
 538   Assert1(!FnCheckAttr, "Attribute " + Attribute::getAsString(FnCheckAttr) +
 539           " only applies to the function!", V);
 540
 541   if (isReturnValue) {
 542     Attributes RetI = Attrs & Attribute::ParameterOnly;
 543     Assert1(!RetI, "Attribute " + Attribute::getAsString(RetI) +
 544             " does not apply to return values!", V);
 545   }
 546
 547   for (unsigned i = 0;
 548        i < array_lengthof(Attribute::MutuallyIncompatible); ++i) {
 549     Attributes MutI = Attrs & Attribute::MutuallyIncompatible[i];
 550     Assert1(MutI.isEmptyOrSingleton(), "Attributes " +
 551             Attribute::getAsString(MutI) + " are incompatible!", V);
 552   }
 553
 554   Attributes TypeI = Attrs & Attribute::typeIncompatible(Ty);
 555   Assert1(!TypeI, "Wrong type for attribute " +
 556           Attribute::getAsString(TypeI), V);
 557
 558   Attributes ByValI = Attrs & Attribute::ByVal;
 559   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 560     Assert1(!ByValI || PTy->getElementType()->isSized(),
 561             "Attribute " + Attribute::getAsString(ByValI) +
 562             " does not support unsized types!", V);
 563   } else {
 564     Assert1(!ByValI,
 565             "Attribute " + Attribute::getAsString(ByValI) +
 566             " only applies to parameters with pointer type!", V);
 567   }
 568 }
 569
 570 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
 571 // The value V is printed in error messages.
 572 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT,
 573                                    const AttrListPtr &Attrs,
 574                                    const Value *V) {
 575   if (Attrs.isEmpty())
 576     return;
 577
 578   bool SawNest = false;
 579
 580   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
 581     const AttributeWithIndex &Attr = Attrs.getSlot(i);
 582
 583     Type *Ty;
 584     if (Attr.Index == 0)
 585       Ty = FT->getReturnType();
 586     else if (Attr.Index-1 < FT->getNumParams())
 587       Ty = FT->getParamType(Attr.Index-1);
 588     else
 589       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
 590
 591     VerifyParameterAttrs(Attr.Attrs, Ty, Attr.Index == 0, V);
 592
 593     if (Attr.Attrs & Attribute::Nest) {
 594       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
 595       SawNest = true;
 596     }
 597
 598     if (Attr.Attrs & Attribute::StructRet)
 599       Assert1(Attr.Index == 1, "Attribute sret not on first parameter!", V);
 600   }
 601
 602   Attributes FAttrs = Attrs.getFnAttributes();
 603   Attributes NotFn = FAttrs & (~Attribute::FunctionOnly);
 604   Assert1(!NotFn, "Attribute " + Attribute::getAsString(NotFn) +
 605           " does not apply to the function!", V);
 606
 607   for (unsigned i = 0;
 608        i < array_lengthof(Attribute::MutuallyIncompatible); ++i) {
 609     Attributes MutI = FAttrs & Attribute::MutuallyIncompatible[i];
 610     Assert1(MutI.isEmptyOrSingleton(), "Attributes " +
 611             Attribute::getAsString(MutI) + " are incompatible!", V);
 612   }
 613 }
 614
 615 static bool VerifyAttributeCount(const AttrListPtr &Attrs, unsigned Params) {
 616   if (Attrs.isEmpty())
 617     return true;
 618
 619   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
 620   unsigned LastIndex = Attrs.getSlot(LastSlot).Index;
 621   if (LastIndex <= Params
 622       || (LastIndex == (unsigned)~0
 623           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlot(LastSlot - 1).Index <= Params)))
 624     return true;
 625
 626   return false;
 627 }
 628
 629 // visitFunction - Verify that a function is ok.
 630 //
 631 void Verifier::visitFunction(Function &F) {
 632   // Check function arguments.
 633   FunctionType *FT = F.getFunctionType();
 634   unsigned NumArgs = F.arg_size();
 635
 636   Assert1(Context == &F.getContext(),
 637           "Function context does not match Module context!", &F);
 638
 639   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
 640   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
 641           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
 642           &F, FT);
 643   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
 644           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
 645           F.getReturnType()->isStructTy(),
 646           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
 647
 648   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
 649           "Invalid struct return type!", &F);
 650
 651   const AttrListPtr &Attrs = F.getAttributes();
 652
 653   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
 654           "Attributes after last parameter!", &F);
 655
 656   // Check function attributes.
 657   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
 658
 659   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
 660   switch (F.getCallingConv()) {
 661   default:
 662     break;
 663   case CallingConv::C:
 664     break;
 665   case CallingConv::Fast:
 666   case CallingConv::Cold:
 667   case CallingConv::X86_FastCall:
 668   case CallingConv::X86_ThisCall:
 669   case CallingConv::PTX_Kernel:
 670   case CallingConv::PTX_Device:
 671     Assert1(!F.isVarArg(),
 672             "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
 673     break;
 674   }
 675
 676   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
 677                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
 678
 679   // Check that the argument values match the function type for this function...
 680   unsigned i = 0;
 681   for (Function::arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
 682        I != E; ++I, ++i) {
 683     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
 684             "Argument value does not match function argument type!",
 685             I, FT->getParamType(i));
 686     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
 687             "Function arguments must have first-class types!", I);
 688     if (!isLLVMdotName)
 689       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
 690               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
 691   }
 692
 693   if (F.isMaterializable()) {
 694     // Function has a body somewhere we can't see.
 695   } else if (F.isDeclaration()) {
 696     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasDLLImportLinkage() ||
 697             F.hasExternalWeakLinkage(),
 698             "invalid linkage type for function declaration", &F);
 699   } else {
 700     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
 701     // is not legal to define intrinsics.
 702     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
 703
 704     // Check the entry node
 705     BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
 706     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
 707             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
 708
 709     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
 710     if (Entry->hasAddressTaken()) {
 711       Assert1(!BlockAddress::get(Entry)->isConstantUsed(),
 712               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
 713     }
 714   }
 715
 716   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
 717   // direct call/invokes, never having its "address taken".
 718   if (F.getIntrinsicID()) {
 719     const User *U;
 720     if (F.hasAddressTaken(&U))
 721       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
 722   }
 723 }
 724
 725 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
 726 //
 727 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
 728   InstsInThisBlock.clear();
 729
 730   // Ensure that basic blocks have terminators!
 731   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
 732
 733   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
 734   // it.
 735   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
 736     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
 737     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
 738     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
 739     PHINode *PN;
 740     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
 741       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
 742       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
 743               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
 744               "the PHI should be removed!", PN);
 745       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
 746               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
 747               "parent basic block!", PN);
 748
 749       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
 750       Values.clear();
 751       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
 752       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 753         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
 754                                         PN->getIncomingValue(i)));
 755       std::sort(Values.begin(), Values.end());
 756
 757       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
 758         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
 759         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
 760         // all identical.
 761         //
 762         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
 763                 Values[i].second == Values[i-1].second,
 764                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
 765                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
 766                 Values[i].second, Values[i-1].second);
 767
 768         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
 769         // matched up.
 770         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
 771                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
 772                 Values[i].first, Preds[i]);
 773       }
 774     }
 775   }
 776 }
 777
 778 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
 779   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
 780   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
 781           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
 782   visitInstruction(I);
 783 }
 784
 785 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
 786   if (BI.isConditional()) {
 787     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
 788             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
 789   }
 790   visitTerminatorInst(BI);
 791 }
 792
 793 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
 794   Function *F = RI.getParent()->getParent();
 795   unsigned N = RI.getNumOperands();
 796   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
 797     Assert2(N == 0,
 798             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
 799             "return type!", &RI, F->getReturnType());
 800   else
 801     Assert2(N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType(),
 802             "Function return type does not match operand "
 803             "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 804
 805   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
 806   // terminators...
 807   visitTerminatorInst(RI);
 808 }
 809
 810 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
 811   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
 812   // have the same type as the switched-on value.
 813   Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
 814   SmallPtrSet<ConstantInt*, 32> Constants;
 815   for (unsigned i = 1, e = SI.getNumCases(); i != e; ++i) {
 816     Assert1(SI.getCaseValue(i)->getType() == SwitchTy,
 817             "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
 818     Assert2(Constants.insert(SI.getCaseValue(i)),
 819             "Duplicate integer as switch case", &SI, SI.getCaseValue(i));
 820   }
 821
 822   visitTerminatorInst(SI);
 823 }
 824
 825 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
 826   Assert1(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
 827           "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
 828   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
 829     Assert1(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
 830             "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
 831
 832   visitTerminatorInst(BI);
 833 }
 834
 835 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
 836   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
 837                                           SI.getOperand(2)),
 838           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
 839
 840   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
 841           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
 842   visitInstruction(SI);
 843 }
 844
 845 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
 846 /// a pass, if any exist, it's an error.
 847 ///
 848 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
 849   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
 850 }
 851
 852 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
 853   // Get the source and destination types
 854   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 855   Type *DestTy = I.getType();
 856
 857   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 858   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 859   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 860
 861   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
 862   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
 863   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 864           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
 865   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
 866
 867   visitInstruction(I);
 868 }
 869
 870 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
 871   // Get the source and destination types
 872   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 873   Type *DestTy = I.getType();
 874
 875   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 876   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
 877   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
 878   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 879           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 880   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 881   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 882
 883   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
 884
 885   visitInstruction(I);
 886 }
 887
 888 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
 889   // Get the source and destination types
 890   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 891   Type *DestTy = I.getType();
 892
 893   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 894   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 895   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 896
 897   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
 898   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
 899   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 900           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 901   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
 902
 903   visitInstruction(I);
 904 }
 905
 906 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
 907   // Get the source and destination types
 908   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 909   Type *DestTy = I.getType();
 910   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 911   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 912   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 913
 914   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
 915   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
 916   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 917           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
 918   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
 919
 920   visitInstruction(I);
 921 }
 922
 923 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
 924   // Get the source and destination types
 925   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 926   Type *DestTy = I.getType();
 927
 928   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 929   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 930   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 931
 932   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
 933   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
 934   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 935           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 936   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
 937
 938   visitInstruction(I);
 939 }
 940
 941 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
 942   // Get the source and destination types
 943   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 944   Type *DestTy = I.getType();
 945
 946   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
 947   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
 948
 949   Assert1(SrcVec == DstVec,
 950           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
 951   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
 952           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
 953   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
 954           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
 955
 956   if (SrcVec && DstVec)
 957     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
 958             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
 959             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
 960
 961   visitInstruction(I);
 962 }
 963
 964 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
 965   // Get the source and destination types
 966   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 967   Type *DestTy = I.getType();
 968
 969   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
 970   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
 971
 972   Assert1(SrcVec == DstVec,
 973           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
 974   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
 975           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
 976   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
 977           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
 978
 979   if (SrcVec && DstVec)
 980     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
 981             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
 982             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
 983
 984   visitInstruction(I);
 985 }
 986
 987 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
 988   // Get the source and destination types
 989   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 990   Type *DestTy = I.getType();
 991
 992   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
 993   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
 994
 995   Assert1(SrcVec == DstVec,
 996           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
 997   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
 998           &I);
 999   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1000           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
1001
1002   if (SrcVec && DstVec)
1003     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1004             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1005             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
1006
1007   visitInstruction(I);
1008 }
1009
1010 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1011   // Get the source and destination types
1012   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1013   Type *DestTy = I.getType();
1014
1015   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1016   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1017
1018   Assert1(SrcVec == DstVec,
1019           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1020   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
1021           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1022   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1023           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1024
1025   if (SrcVec && DstVec)
1026     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1027             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1028             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1029
1030   visitInstruction(I);
1031 }
1032
1033 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1034   // Get the source and destination types
1035   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1036   Type *DestTy = I.getType();
1037
1038   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1039           "PtrToInt source must be pointer", &I);
1040   Assert1(DestTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1041           "PtrToInt result must be integral", &I);
1042   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1043           "PtrToInt type mismatch", &I);
1044
1045   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1046     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1047     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1048     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1049           "PtrToInt Vector width mismatch", &I);
1050   }
1051
1052   visitInstruction(I);
1053 }
1054
1055 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1056   // Get the source and destination types
1057   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1058   Type *DestTy = I.getType();
1059
1060   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1061           "IntToPtr source must be an integral", &I);
1062   Assert1(DestTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1063           "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1064   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1065           "IntToPtr type mismatch", &I);
1066   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1067     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1068     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1069     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1070           "IntToPtr Vector width mismatch", &I);
1071   }
1072   visitInstruction(I);
1073 }
1074
1075 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1076   // Get the source and destination types
1077   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1078   Type *DestTy = I.getType();
1079
1080   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1081   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
1082   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
1083
1084   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
1085   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
1086   Assert1(DestTy->isPointerTy() == DestTy->isPointerTy(),
1087           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", &I);
1088   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize, "Bitcast requires types of same width",&I);
1089
1090   // Disallow aggregates.
1091   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
1092           "Bitcast operand must not be aggregate", &I);
1093   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
1094           "Bitcast type must not be aggregate", &I);
1095
1096   visitInstruction(I);
1097 }
1098
1099 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1100 ///
1101 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1102   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1103   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1104   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1105   // then there is some other instruction before a PHI.
1106   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1107           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1108           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1109           &PN, PN.getParent());
1110
1111   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1112   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1113   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1114     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1115             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1116   }
1117
1118   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1119
1120   visitInstruction(PN);
1121 }
1122
1123 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1124   Instruction *I = CS.getInstruction();
1125
1126   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1127           "Called function must be a pointer!", I);
1128   PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1129
1130   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1131           "Called function is not pointer to function type!", I);
1132   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1133
1134   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1135   if (FTy->isVarArg())
1136     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1137             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1138   else
1139     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1140             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1141
1142   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1143   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1144     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1145             "Call parameter type does not match function signature!",
1146             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1147
1148   const AttrListPtr &Attrs = CS.getAttributes();
1149
1150   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1151           "Attributes after last parameter!", I);
1152
1153   // Verify call attributes.
1154   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1155
1156   if (FTy->isVarArg())
1157     // Check attributes on the varargs part.
1158     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1159       Attributes Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1160
1161       VerifyParameterAttrs(Attr, CS.getArgument(Idx-1)->getType(), false, I);
1162
1163       Attributes VArgI = Attr & Attribute::VarArgsIncompatible;
1164       Assert1(!VArgI, "Attribute " + Attribute::getAsString(VArgI) +
1165               " cannot be used for vararg call arguments!", I);
1166     }
1167
1168   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1169   if (CS.getCalledFunction() == 0 ||
1170       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
1171     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1172            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1173       Assert1(!(*PI)->isMetadataTy(),
1174               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1175   }
1176
1177   visitInstruction(*I);
1178 }
1179
1180 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1181   VerifyCallSite(&CI);
1182
1183   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1184     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1185       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1186 }
1187
1188 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1189   VerifyCallSite(&II);
1190
1191   // Verify that there is a landingpad instruction as the first non-PHI
1192   // instruction of the 'unwind' destination.
1193   Assert1(II.getUnwindDest()->isLandingPad(),
1194           "The unwind destination does not have a landingpad instruction!",&II);
1195
1196   visitTerminatorInst(II);
1197 }
1198
1199 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1200 /// of the same type!
1201 ///
1202 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1203   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1204           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1205
1206   switch (B.getOpcode()) {
1207   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1208   // integral operands.
1209   case Instruction::Add:
1210   case Instruction::Sub:
1211   case Instruction::Mul:
1212   case Instruction::SDiv:
1213   case Instruction::UDiv:
1214   case Instruction::SRem:
1215   case Instruction::URem:
1216     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1217             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1218     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1219             "Integer arithmetic operators must have same type "
1220             "for operands and result!", &B);
1221     break;
1222   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1223   // floating-point operands.
1224   case Instruction::FAdd:
1225   case Instruction::FSub:
1226   case Instruction::FMul:
1227   case Instruction::FDiv:
1228   case Instruction::FRem:
1229     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1230             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1231             "floating-point types!", &B);
1232     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1233             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1234             "for operands and result!", &B);
1235     break;
1236   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1237   case Instruction::And:
1238   case Instruction::Or:
1239   case Instruction::Xor:
1240     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1241             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1242     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1243             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1244             &B);
1245     break;
1246   case Instruction::Shl:
1247   case Instruction::LShr:
1248   case Instruction::AShr:
1249     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1250             "Shifts only work with integral types!", &B);
1251     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1252             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1253     break;
1254   default:
1255     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1256   }
1257
1258   visitInstruction(B);
1259 }
1260
1261 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst &IC) {
1262   // Check that the operands are the same type
1263   Type *Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1264   Type *Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1265   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1266           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1267   // Check that the operands are the right type
1268   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->getScalarType()->isPointerTy(),
1269           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1270   // Check that the predicate is valid.
1271   Assert1(IC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
1272           IC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE,
1273           "Invalid predicate in ICmp instruction!", &IC);
1274
1275   visitInstruction(IC);
1276 }
1277
1278 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst &FC) {
1279   // Check that the operands are the same type
1280   Type *Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1281   Type *Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1282   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1283           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1284   // Check that the operands are the right type
1285   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
1286           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1287   // Check that the predicate is valid.
1288   Assert1(FC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE &&
1289           FC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE,
1290           "Invalid predicate in FCmp instruction!", &FC);
1291
1292   visitInstruction(FC);
1293 }
1294
1295 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1296   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1297                                               EI.getOperand(1)),
1298           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1299   visitInstruction(EI);
1300 }
1301
1302 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1303   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1304                                              IE.getOperand(1),
1305                                              IE.getOperand(2)),
1306           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1307   visitInstruction(IE);
1308 }
1309
1310 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1311   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1312                                              SV.getOperand(2)),
1313           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1314   visitInstruction(SV);
1315 }
1316
1317 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1318   Type *TargetTy = GEP.getPointerOperandType();
1319   if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(TargetTy))
1320     TargetTy = VTy->getElementType();
1321
1322   Assert1(dyn_cast<PointerType>(TargetTy),
1323     "GEP base pointer is not a vector or a vector of pointers", &GEP);
1324   Assert1(cast<PointerType>(TargetTy)->getElementType()->isSized(),
1325           "GEP into unsized type!", &GEP);
1326
1327   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1328   Type *ElTy =
1329     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getPointerOperandType(), Idxs);
1330   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1331
1332   if (GEP.getPointerOperandType()->isPointerTy()) {
1333     // Validate GEPs with scalar indices.
1334     Assert2(GEP.getType()->isPointerTy() &&
1335            cast<PointerType>(GEP.getType())->getElementType() == ElTy,
1336            "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1337   } else {
1338     // Validate GEPs with a vector index.
1339     Assert1(Idxs.size() == 1, "Invalid number of indices!", &GEP);
1340     Value *Index = Idxs[0];
1341     Type  *IndexTy = Index->getType();
1342     Assert1(IndexTy->isVectorTy(),
1343       "Vector GEP must have vector indices!", &GEP);
1344     Assert1(GEP.getType()->isVectorTy(),
1345       "Vector GEP must return a vector value", &GEP);
1346     Type *ElemPtr = cast<VectorType>(GEP.getType())->getElementType();
1347     Assert1(ElemPtr->isPointerTy(),
1348       "Vector GEP pointer operand is not a pointer!", &GEP);
1349     unsigned IndexWidth = cast<VectorType>(IndexTy)->getNumElements();
1350     unsigned GepWidth = cast<VectorType>(GEP.getType())->getNumElements();
1351     Assert1(IndexWidth == GepWidth, "Invalid GEP index vector width", &GEP);
1352     Assert1(ElTy == cast<PointerType>(ElemPtr)->getElementType(),
1353       "Vector GEP type does not match pointer type!", &GEP);
1354   }
1355   visitInstruction(GEP);
1356 }
1357
1358 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1359   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
1360   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
1361   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1362   Assert2(ElTy == LI.getType(),
1363           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
1364   if (LI.isAtomic()) {
1365     Assert1(LI.getOrdering() != Release && LI.getOrdering() != AcquireRelease,
1366             "Load cannot have Release ordering", &LI);
1367     Assert1(LI.getAlignment() != 0,
1368             "Atomic load must specify explicit alignment", &LI);
1369   } else {
1370     Assert1(LI.getSynchScope() == CrossThread,
1371             "Non-atomic load cannot have SynchronizationScope specified", &LI);
1372   }
1373   visitInstruction(LI);
1374 }
1375
1376 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1377   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
1378   Assert1(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
1379   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1380   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
1381           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1382           &SI, ElTy);
1383   if (SI.isAtomic()) {
1384     Assert1(SI.getOrdering() != Acquire && SI.getOrdering() != AcquireRelease,
1385             "Store cannot have Acquire ordering", &SI);
1386     Assert1(SI.getAlignment() != 0,
1387             "Atomic store must specify explicit alignment", &SI);
1388   } else {
1389     Assert1(SI.getSynchScope() == CrossThread,
1390             "Non-atomic store cannot have SynchronizationScope specified", &SI);
1391   }
1392   visitInstruction(SI);
1393 }
1394
1395 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
1396   PointerType *PTy = AI.getType();
1397   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
1398           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
1399           &AI);
1400   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(), "Cannot allocate unsized type",
1401           &AI);
1402   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
1403           "Alloca array size must have integer type", &AI);
1404   visitInstruction(AI);
1405 }
1406
1407 void Verifier::visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI) {
1408   Assert1(CXI.getOrdering() != NotAtomic,
1409           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
1410   Assert1(CXI.getOrdering() != Unordered,
1411           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
1412   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CXI.getOperand(0)->getType());
1413   Assert1(PTy, "First cmpxchg operand must be a pointer.", &CXI);
1414   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1415   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(1)->getType(),
1416           "Expected value type does not match pointer operand type!",
1417           &CXI, ElTy);
1418   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(2)->getType(),
1419           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1420           &CXI, ElTy);
1421   visitInstruction(CXI);
1422 }
1423
1424 void Verifier::visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI) {
1425   Assert1(RMWI.getOrdering() != NotAtomic,
1426           "atomicrmw instructions must be atomic.", &RMWI);
1427   Assert1(RMWI.getOrdering() != Unordered,
1428           "atomicrmw instructions cannot be unordered.", &RMWI);
1429   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RMWI.getOperand(0)->getType());
1430   Assert1(PTy, "First atomicrmw operand must be a pointer.", &RMWI);
1431   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1432   Assert2(ElTy == RMWI.getOperand(1)->getType(),
1433           "Argument value type does not match pointer operand type!",
1434           &RMWI, ElTy);
1435   Assert1(AtomicRMWInst::FIRST_BINOP <= RMWI.getOperation() &&
1436           RMWI.getOperation() <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP,
1437           "Invalid binary operation!", &RMWI);
1438   visitInstruction(RMWI);
1439 }
1440
1441 void Verifier::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
1442   const AtomicOrdering Ordering = FI.getOrdering();
1443   Assert1(Ordering == Acquire || Ordering == Release ||
1444           Ordering == AcquireRelease || Ordering == SequentiallyConsistent,
1445           "fence instructions may only have "
1446           "acquire, release, acq_rel, or seq_cst ordering.", &FI);
1447   visitInstruction(FI);
1448 }
1449
1450 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
1451   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
1452                                            EVI.getIndices()) ==
1453           EVI.getType(),
1454           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
1455
1456   visitInstruction(EVI);
1457 }
1458
1459 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
1460   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
1461                                            IVI.getIndices()) ==
1462           IVI.getOperand(1)->getType(),
1463           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
1464
1465   visitInstruction(IVI);
1466 }
1467
1468 void Verifier::visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI) {
1469   BasicBlock *BB = LPI.getParent();
1470
1471   // The landingpad instruction is ill-formed if it doesn't have any clauses and
1472   // isn't a cleanup.
1473   Assert1(LPI.getNumClauses() > 0 || LPI.isCleanup(),
1474           "LandingPadInst needs at least one clause or to be a cleanup.", &LPI);
1475
1476   // The landingpad instruction defines its parent as a landing pad block. The
1477   // landing pad block may be branched to only by the unwind edge of an invoke.
1478   for (pred_iterator I = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); I != E; ++I) {
1479     const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>((*I)->getTerminator());
1480     Assert1(II && II->getUnwindDest() == BB,
1481             "Block containing LandingPadInst must be jumped to "
1482             "only by the unwind edge of an invoke.", &LPI);
1483   }
1484
1485   // The landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
1486   // block.
1487   Assert1(LPI.getParent()->getLandingPadInst() == &LPI,
1488           "LandingPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
1489           &LPI);
1490
1491   // The personality functions for all landingpad instructions within the same
1492   // function should match.
1493   if (PersonalityFn)
1494     Assert1(LPI.getPersonalityFn() == PersonalityFn,
1495             "Personality function doesn't match others in function", &LPI);
1496   PersonalityFn = LPI.getPersonalityFn();
1497
1498   // All operands must be constants.
1499   Assert1(isa<Constant>(PersonalityFn), "Personality function is not constant!",
1500           &LPI);
1501   for (unsigned i = 0, e = LPI.getNumClauses(); i < e; ++i) {
1502     Value *Clause = LPI.getClause(i);
1503     Assert1(isa<Constant>(Clause), "Clause is not constant!", &LPI);
1504     if (LPI.isCatch(i)) {
1505       Assert1(isa<PointerType>(Clause->getType()),
1506               "Catch operand does not have pointer type!", &LPI);
1507     } else {
1508       Assert1(LPI.isFilter(i), "Clause is neither catch nor filter!", &LPI);
1509       Assert1(isa<ConstantArray>(Clause) || isa<ConstantAggregateZero>(Clause),
1510               "Filter operand is not an array of constants!", &LPI);
1511     }
1512   }
1513
1514   visitInstruction(LPI);
1515 }
1516
1517 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
1518 ///
1519 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
1520   BasicBlock *BB = I.getParent();
1521   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
1522
1523   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
1524     for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1525          UI != UE; ++UI)
1526       Assert1(*UI != (User*)&I || !DT->isReachableFromEntry(BB),
1527               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
1528   }
1529
1530   // Check that void typed values don't have names
1531   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
1532           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
1533
1534   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
1535   // value type.
1536   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
1537           I.getType()->isFirstClassType(),
1538           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
1539
1540   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
1541   // checked against the callee type.
1542   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
1543           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
1544           "Invalid use of metadata!", &I);
1545
1546   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
1547   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
1548   // instruction, it is an error!
1549   for (User::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1550        UI != UE; ++UI) {
1551     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(*UI))
1552       Assert2(Used->getParent() != 0, "Instruction referencing instruction not"
1553               " embedded in a basic block!", &I, Used);
1554     else {
1555       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", *UI);
1556       return;
1557     }
1558   }
1559
1560   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1561     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Instruction has null operand!", &I);
1562
1563     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
1564     // instructions.
1565     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
1566       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
1567     }
1568
1569     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
1570       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
1571       // taken.
1572       Assert1(!F->isIntrinsic() || (i + 1 == e && isa<CallInst>(I)),
1573               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
1574       Assert1(F->getParent() == Mod, "Referencing function in another module!",
1575               &I);
1576     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
1577       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
1578               "Referring to a basic block in another function!", &I);
1579     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
1580       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
1581               "Referring to an argument in another function!", &I);
1582     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
1583       Assert1(GV->getParent() == Mod, "Referencing global in another module!",
1584               &I);
1585     } else if (Instruction *Op = dyn_cast<Instruction>(I.getOperand(i))) {
1586       BasicBlock *OpBlock = Op->getParent();
1587
1588       // Check that a definition dominates all of its uses.
1589       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
1590         // Invoke results are only usable in the normal destination, not in the
1591         // exceptional destination.
1592         BasicBlock *NormalDest = II->getNormalDest();
1593
1594         Assert2(NormalDest != II->getUnwindDest(),
1595                 "No uses of invoke possible due to dominance structure!",
1596                 Op, &I);
1597
1598         // PHI nodes differ from other nodes because they actually "use" the
1599         // value in the predecessor basic blocks they correspond to.
1600         BasicBlock *UseBlock = BB;
1601         if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&I)) {
1602           unsigned j = PHINode::getIncomingValueNumForOperand(i);
1603           UseBlock = PN->getIncomingBlock(j);
1604         }
1605         Assert2(UseBlock, "Invoke operand is PHI node with bad incoming-BB",
1606                 Op, &I);
1607
1608         if (isa<PHINode>(I) && UseBlock == OpBlock) {
1609           // Special case of a phi node in the normal destination or the unwind
1610           // destination.
1611           Assert2(BB == NormalDest || !DT->isReachableFromEntry(UseBlock),
1612                   "Invoke result not available in the unwind destination!",
1613                   Op, &I);
1614         } else {
1615           Assert2(DT->dominates(NormalDest, UseBlock) ||
1616                   !DT->isReachableFromEntry(UseBlock),
1617                   "Invoke result does not dominate all uses!", Op, &I);
1618
1619           // If the normal successor of an invoke instruction has multiple
1620           // predecessors, then the normal edge from the invoke is critical,
1621           // so the invoke value can only be live if the destination block
1622           // dominates all of it's predecessors (other than the invoke).
1623           if (!NormalDest->getSinglePredecessor() &&
1624               DT->isReachableFromEntry(UseBlock))
1625             // If it is used by something non-phi, then the other case is that
1626             // 'NormalDest' dominates all of its predecessors other than the
1627             // invoke.  In this case, the invoke value can still be used.
1628             for (pred_iterator PI = pred_begin(NormalDest),
1629                  E = pred_end(NormalDest); PI != E; ++PI)
1630               if (*PI != II->getParent() && !DT->dominates(NormalDest, *PI) &&
1631                   DT->isReachableFromEntry(*PI)) {
1632                 CheckFailed("Invoke result does not dominate all uses!", Op,&I);
1633                 return;
1634               }
1635         }
1636       } else if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&I)) {
1637         // PHI nodes are more difficult than other nodes because they actually
1638         // "use" the value in the predecessor basic blocks they correspond to.
1639         unsigned j = PHINode::getIncomingValueNumForOperand(i);
1640         BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(j);
1641         Assert2(PredBB && (DT->dominates(OpBlock, PredBB) ||
1642                            !DT->isReachableFromEntry(PredBB)),
1643                 "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1644       } else {
1645         if (OpBlock == BB) {
1646           // If they are in the same basic block, make sure that the definition
1647           // comes before the use.
1648           Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || !DT->isReachableFromEntry(BB),
1649                   "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1650         }
1651
1652         // Definition must dominate use unless use is unreachable!
1653         Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT->dominates(Op, &I) ||
1654                 !DT->isReachableFromEntry(BB),
1655                 "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1656       }
1657     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
1658       Assert1((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
1659               (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
1660               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
1661     }
1662   }
1663   InstsInThisBlock.insert(&I);
1664 }
1665
1666 // Flags used by TableGen to mark intrinsic parameters with the
1667 // LLVMExtendedElementVectorType and LLVMTruncatedElementVectorType classes.
1668 static const unsigned ExtendedElementVectorType = 0x40000000;
1669 static const unsigned TruncatedElementVectorType = 0x20000000;
1670
1671 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
1672 ///
1673 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
1674   Function *IF = CI.getCalledFunction();
1675   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
1676           IF);
1677
1678 #define GET_INTRINSIC_VERIFIER
1679 #include "llvm/Intrinsics.gen"
1680 #undef GET_INTRINSIC_VERIFIER
1681
1682   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
1683   // or are local to *this* function.
1684   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
1685     if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(CI.getArgOperand(i)))
1686       visitMDNode(*MD, CI.getParent()->getParent());
1687
1688   switch (ID) {
1689   default:
1690     break;
1691   case Intrinsic::ctlz:  // llvm.ctlz
1692   case Intrinsic::cttz:  // llvm.cttz
1693     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
1694             "is_zero_undef argument of bit counting intrinsics must be a "
1695             "constant int", &CI);
1696     break;
1697   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
1698     Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
1699                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
1700     MDNode *MD = cast<MDNode>(CI.getArgOperand(0));
1701     Assert1(MD->getNumOperands() == 1,
1702                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 2", &CI);
1703   } break;
1704   case Intrinsic::memcpy:
1705   case Intrinsic::memmove:
1706   case Intrinsic::memset:
1707     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3)),
1708             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
1709             &CI);
1710     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(4)),
1711             "isvolatile argument of memory intrinsics must be a constant int",
1712             &CI);
1713     break;
1714   case Intrinsic::gcroot:
1715   case Intrinsic::gcwrite:
1716   case Intrinsic::gcread:
1717     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
1718       AllocaInst *AI =
1719         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
1720       Assert1(AI, "llvm.gcroot parameter #1 must be an alloca.", &CI);
1721       Assert1(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
1722               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
1723       if (!AI->getType()->getElementType()->isPointerTy()) {
1724         Assert1(!isa<ConstantPointerNull>(CI.getArgOperand(1)),
1725                 "llvm.gcroot parameter #1 must either be a pointer alloca, "
1726                 "or argument #2 must be a non-null constant.", &CI);
1727       }
1728     }
1729
1730     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
1731             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
1732     break;
1733   case Intrinsic::init_trampoline:
1734     Assert1(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
1735             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
1736             &CI);
1737     break;
1738   case Intrinsic::prefetch:
1739     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
1740             isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
1741             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
1742             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
1743             "invalid arguments to llvm.prefetch",
1744             &CI);
1745     break;
1746   case Intrinsic::stackprotector:
1747     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
1748             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
1749             &CI);
1750     break;
1751   case Intrinsic::lifetime_start:
1752   case Intrinsic::lifetime_end:
1753   case Intrinsic::invariant_start:
1754     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
1755             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
1756             &CI);
1757     break;
1758   case Intrinsic::invariant_end:
1759     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
1760             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
1761     break;
1762   }
1763 }
1764
1765 /// Produce a string to identify an intrinsic parameter or return value.
1766 /// The ArgNo value numbers the return values from 0 to NumRets-1 and the
1767 /// parameters beginning with NumRets.
1768 ///
1769 static std::string IntrinsicParam(unsigned ArgNo, unsigned NumRets) {
1770   if (ArgNo >= NumRets)
1771     return "Intrinsic parameter #" + utostr(ArgNo - NumRets);
1772   if (NumRets == 1)
1773     return "Intrinsic result type";
1774   return "Intrinsic result type #" + utostr(ArgNo);
1775 }
1776
1777 bool Verifier::PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty,
1778                                 int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix) {
1779   FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
1780
1781   unsigned NumElts = 0;
1782   Type *EltTy = Ty;
1783   VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty);
1784   if (VTy) {
1785     EltTy = VTy->getElementType();
1786     NumElts = VTy->getNumElements();
1787   }
1788
1789   Type *RetTy = FTy->getReturnType();
1790   StructType *ST = dyn_cast<StructType>(RetTy);
1791   unsigned NumRetVals;
1792   if (RetTy->isVoidTy())
1793     NumRetVals = 0;
1794   else if (ST)
1795     NumRetVals = ST->getNumElements();
1796   else
1797     NumRetVals = 1;
1798
1799   if (VT < 0) {
1800     int Match = ~VT;
1801
1802     // Check flags that indicate a type that is an integral vector type with
1803     // elements that are larger or smaller than the elements of the matched
1804     // type.
1805     if ((Match & (ExtendedElementVectorType |
1806                   TruncatedElementVectorType)) != 0) {
1807       IntegerType *IEltTy = dyn_cast<IntegerType>(EltTy);
1808       if (!VTy || !IEltTy) {
1809         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1810                     "an integral vector type.", F);
1811         return false;
1812       }
1813       // Adjust the current Ty (in the opposite direction) rather than
1814       // the type being matched against.
1815       if ((Match & ExtendedElementVectorType) != 0) {
1816         if ((IEltTy->getBitWidth() & 1) != 0) {
1817           CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " vector "
1818                       "element bit-width is odd.", F);
1819           return false;
1820         }
1821         Ty = VectorType::getTruncatedElementVectorType(VTy);
1822       } else
1823         Ty = VectorType::getExtendedElementVectorType(VTy);
1824       Match &= ~(ExtendedElementVectorType | TruncatedElementVectorType);
1825     }
1826
1827     if (Match <= static_cast<int>(NumRetVals - 1)) {
1828       if (ST)
1829         RetTy = ST->getElementType(Match);
1830
1831       if (Ty != RetTy) {
1832         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " does not "
1833                     "match return type.", F);
1834         return false;
1835       }
1836     } else {
1837       if (Ty != FTy->getParamType(Match - NumRetVals)) {
1838         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " does not "
1839                     "match parameter %" + utostr(Match - NumRetVals) + ".", F);
1840         return false;
1841       }
1842     }
1843   } else if (VT == MVT::iAny) {
1844     if (!EltTy->isIntegerTy()) {
1845       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1846                   "an integer type.", F);
1847       return false;
1848     }
1849
1850     unsigned GotBits = cast<IntegerType>(EltTy)->getBitWidth();
1851     Suffix += ".";
1852
1853     if (EltTy != Ty)
1854       Suffix += "v" + utostr(NumElts);
1855
1856     Suffix += "i" + utostr(GotBits);
1857
1858     // Check some constraints on various intrinsics.
1859     switch (ID) {
1860     default: break; // Not everything needs to be checked.
1861     case Intrinsic::bswap:
1862       if (GotBits < 16 || GotBits % 16 != 0) {
1863         CheckFailed("Intrinsic requires even byte width argument", F);
1864         return false;
1865       }
1866       break;
1867     }
1868   } else if (VT == MVT::fAny) {
1869     if (!EltTy->isFloatingPointTy()) {
1870       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1871                   "a floating-point type.", F);
1872       return false;
1873     }
1874
1875     Suffix += ".";
1876
1877     if (EltTy != Ty)
1878       Suffix += "v" + utostr(NumElts);
1879
1880     Suffix += EVT::getEVT(EltTy).getEVTString();
1881   } else if (VT == MVT::vAny) {
1882     if (!VTy) {
1883       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a vector type.",
1884                   F);
1885       return false;
1886     }
1887     Suffix += ".v" + utostr(NumElts) + EVT::getEVT(EltTy).getEVTString();
1888   } else if (VT == MVT::iPTR) {
1889     if (!Ty->isPointerTy()) {
1890       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a "
1891                   "pointer and a pointer is required.", F);
1892       return false;
1893     }
1894   } else if (VT == MVT::iPTRAny) {
1895     // Outside of TableGen, we don't distinguish iPTRAny (to any address space)
1896     // and iPTR. In the verifier, we can not distinguish which case we have so
1897     // allow either case to be legal.
1898     if (PointerType* PTyp = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
1899       EVT PointeeVT = EVT::getEVT(PTyp->getElementType(), true);
1900       if (PointeeVT == MVT::Other) {
1901         CheckFailed("Intrinsic has pointer to complex type.");
1902         return false;
1903       }
1904       Suffix += ".p" + utostr(PTyp->getAddressSpace()) +
1905         PointeeVT.getEVTString();
1906     } else {
1907       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a "
1908                   "pointer and a pointer is required.", F);
1909       return false;
1910     }
1911   } else if (EVT((MVT::SimpleValueType)VT).isVector()) {
1912     EVT VVT = EVT((MVT::SimpleValueType)VT);
1913
1914     // If this is a vector argument, verify the number and type of elements.
1915     if (VVT.getVectorElementType() != EVT::getEVT(EltTy)) {
1916       CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect vector element type!", F);
1917       return false;
1918     }
1919
1920     if (VVT.getVectorNumElements() != NumElts) {
1921       CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of "
1922                   "vector elements!", F);
1923       return false;
1924     }
1925   } else if (EVT((MVT::SimpleValueType)VT).getTypeForEVT(Ty->getContext()) !=
1926              EltTy) {
1927     CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is wrong!", F);
1928     return false;
1929   } else if (EltTy != Ty) {
1930     CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is a vector "
1931                 "and a scalar is required.", F);
1932     return false;
1933   }
1934
1935   return true;
1936 }
1937
1938 /// VerifyIntrinsicPrototype - TableGen emits calls to this function into
1939 /// Intrinsics.gen.  This implements a little state machine that verifies the
1940 /// prototype of intrinsics.
1941 void Verifier::VerifyIntrinsicPrototype(Intrinsic::ID ID, Function *F,
1942                                         unsigned NumRetVals,
1943                                         unsigned NumParams, ...) {
1944   va_list VA;
1945   va_start(VA, NumParams);
1946   FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
1947
1948   // For overloaded intrinsics, the Suffix of the function name must match the
1949   // types of the arguments. This variable keeps track of the expected
1950   // suffix, to be checked at the end.
1951   std::string Suffix;
1952
1953   if (FTy->getNumParams() + FTy->isVarArg() != NumParams) {
1954     CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of arguments!", F);
1955     return;
1956   }
1957
1958   Type *Ty = FTy->getReturnType();
1959   StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
1960
1961   if (NumRetVals == 0 && !Ty->isVoidTy()) {
1962     CheckFailed("Intrinsic should return void", F);
1963     return;
1964   }
1965
1966   // Verify the return types.
1967   if (ST && ST->getNumElements() != NumRetVals) {
1968     CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of return types!", F);
1969     return;
1970   }
1971
1972   for (unsigned ArgNo = 0; ArgNo != NumRetVals; ++ArgNo) {
1973     int VT = va_arg(VA, int); // An MVT::SimpleValueType when non-negative.
1974
1975     if (ST) Ty = ST->getElementType(ArgNo);
1976     if (!PerformTypeCheck(ID, F, Ty, VT, ArgNo, Suffix))
1977       break;
1978   }
1979
1980   // Verify the parameter types.
1981   for (unsigned ArgNo = 0; ArgNo != NumParams; ++ArgNo) {
1982     int VT = va_arg(VA, int); // An MVT::SimpleValueType when non-negative.
1983
1984     if (VT == MVT::isVoid && ArgNo > 0) {
1985       if (!FTy->isVarArg())
1986         CheckFailed("Intrinsic prototype has no '...'!", F);
1987       break;
1988     }
1989
1990     if (!PerformTypeCheck(ID, F, FTy->getParamType(ArgNo), VT,
1991                           ArgNo + NumRetVals, Suffix))
1992       break;
1993   }
1994
1995   va_end(VA);
1996
1997   // For intrinsics without pointer arguments, if we computed a Suffix then the
1998   // intrinsic is overloaded and we need to make sure that the name of the
1999   // function is correct. We add the suffix to the name of the intrinsic and
2000   // compare against the given function name. If they are not the same, the
2001   // function name is invalid. This ensures that overloading of intrinsics
2002   // uses a sane and consistent naming convention.  Note that intrinsics with
2003   // pointer argument may or may not be overloaded so we will check assuming it
2004   // has a suffix and not.
2005   if (!Suffix.empty()) {
2006     std::string Name(Intrinsic::getName(ID));
2007     if (Name + Suffix != F->getName()) {
2008       CheckFailed("Overloaded intrinsic has incorrect suffix: '" +
2009                   F->getName().substr(Name.length()) + "'. It should be '" +
2010                   Suffix + "'", F);
2011     }
2012   }
2013
2014   // Check parameter attributes.
2015   Assert1(F->getAttributes() == Intrinsic::getAttributes(ID),
2016           "Intrinsic has wrong parameter attributes!", F);
2017 }
2018
2019
2020 //===----------------------------------------------------------------------===//
2021 //  Implement the public interfaces to this file...
2022 //===----------------------------------------------------------------------===//
2023
2024 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(VerifierFailureAction action) {
2025   return new Verifier(action);
2026 }
2027
2028
2029 /// verifyFunction - Check a function for errors, printing messages on stderr.
2030 /// Return true if the function is corrupt.
2031 ///
2032 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, VerifierFailureAction action) {
2033   Function &F = const_cast<Function&>(f);
2034   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
2035
2036   FunctionPassManager FPM(F.getParent());
2037   Verifier *V = new Verifier(action);
2038   FPM.add(V);
2039   FPM.run(F);
2040   return V->Broken;
2041 }
2042
2043 /// verifyModule - Check a module for errors, printing messages on stderr.
2044 /// Return true if the module is corrupt.
2045 ///
2046 bool llvm::verifyModule(const Module &M, VerifierFailureAction action,
2047                         std::string *ErrorInfo) {
2048   PassManager PM;
2049   Verifier *V = new Verifier(action);
2050   PM.add(V);
2051   PM.run(const_cast<Module&>(M));
2052
2053   if (ErrorInfo && V->Broken)
2054     *ErrorInfo = V->MessagesStr.str();
2055   return V->Broken;
2056 }