lib/VMCore/Verifier.cpp

   1 //===-- Verifier.cpp - Implement the Module Verifier -----------------------==//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the function verifier interface, that can be used for some
  11 // sanity checking of input to the system.
  12 //
  13 // Note that this does not provide full `Java style' security and verifications,
  14 // instead it just tries to ensure that code is well-formed.
  15 //
  16 //  * Both of a binary operator's parameters are of the same type
  17 //  * Verify that the indices of mem access instructions match other operands
  18 //  * Verify that arithmetic and other things are only performed on first-class
  19 //    types.  Verify that shifts & logicals only happen on integrals f.e.
  20 //  * All of the constants in a switch statement are of the correct type
  21 //  * The code is in valid SSA form
  22 //  * It should be illegal to put a label into any other type (like a structure)
  23 //    or to return one. [except constant arrays!]
  24 //  * Only phi nodes can be self referential: 'add i32 %0, %0 ; <int>:0' is bad
  25 //  * PHI nodes must have an entry for each predecessor, with no extras.
  26 //  * PHI nodes must be the first thing in a basic block, all grouped together
  27 //  * PHI nodes must have at least one entry
  28 //  * All basic blocks should only end with terminator insts, not contain them
  29 //  * The entry node to a function must not have predecessors
  30 //  * All Instructions must be embedded into a basic block
  31 //  * Functions cannot take a void-typed parameter
  32 //  * Verify that a function's argument list agrees with it's declared type.
  33 //  * It is illegal to specify a name for a void value.
  34 //  * It is illegal to have a internal global value with no initializer
  35 //  * It is illegal to have a ret instruction that returns a value that does not
  36 //    agree with the function return value type.
  37 //  * Function call argument types match the function prototype
  38 //  * A landing pad is defined by a landingpad instruction, and can be jumped to
  39 //    only by the unwind edge of an invoke instruction.
  40 //  * A landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
  41 //    block.
  42 //  * All landingpad instructions must use the same personality function with
  43 //    the same function.
  44 //  * All other things that are tested by asserts spread about the code...
  45 //
  46 //===----------------------------------------------------------------------===//
  47
  48 #include "llvm/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/LLVMContext.h"
  55 #include "llvm/Metadata.h"
  56 #include "llvm/Module.h"
  57 #include "llvm/Pass.h"
  58 #include "llvm/PassManager.h"
  59 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
  60 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  61 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
  62 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  63 #include "llvm/Support/CFG.h"
  64 #include "llvm/Support/Debug.h"
  65 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  66 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
  67 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  68 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  69 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  70 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  71 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  72 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  73 #include <algorithm>
  74 #include <cstdarg>
  75 using namespace llvm;
  76
  77 namespace {  // Anonymous namespace for class
  78   struct PreVerifier : public FunctionPass {
  79     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
  80
  81     PreVerifier() : FunctionPass(ID) {
  82       initializePreVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  83     }
  84
  85     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  86       AU.setPreservesAll();
  87     }
  88
  89     // Check that the prerequisites for successful DominatorTree construction
  90     // are satisfied.
  91     bool runOnFunction(Function &F) {
  92       bool Broken = false;
  93
  94       for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
  95         if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
  96           dbgs() << "Basic Block in function '" << F.getName()
  97                  << "' does not have terminator!\n";
  98           WriteAsOperand(dbgs(), I, true);
  99           dbgs() << "\n";
 100           Broken = true;
 101         }
 102       }
 103
 104       if (Broken)
 105         report_fatal_error("Broken module, no Basic Block terminator!");
 106
 107       return false;
 108     }
 109   };
 110 }
 111
 112 char PreVerifier::ID = 0;
 113 INITIALIZE_PASS(PreVerifier, "preverify", "Preliminary module verification",
 114                 false, false)
 115 static char &PreVerifyID = PreVerifier::ID;
 116
 117 namespace {
 118   struct Verifier : public FunctionPass, public InstVisitor<Verifier> {
 119     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
 120     bool Broken;          // Is this module found to be broken?
 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),
 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), 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       // We must abort before returning back to the pass manager, or else the
 162       // pass manager may try to run other passes on the broken module.
 163       return abortIfBroken();
 164     }
 165
 166     bool runOnFunction(Function &F) {
 167       // Get dominator information if we are being run by PassManager
 168       DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
 169
 170       Mod = F.getParent();
 171       if (!Context) Context = &F.getContext();
 172
 173       visit(F);
 174       InstsInThisBlock.clear();
 175       PersonalityFn = 0;
 176
 177       // We must abort before returning back to the pass manager, or else the
 178       // pass manager may try to run other passes on the broken module.
 179       return abortIfBroken();
 180     }
 181
 182     bool doFinalization(Module &M) {
 183       // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
 184       for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 185         visitGlobalValue(*I);
 186
 187         // Check to make sure function prototypes are okay.
 188         if (I->isDeclaration()) visitFunction(*I);
 189       }
 190
 191       for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 192            I != E; ++I)
 193         visitGlobalVariable(*I);
 194
 195       for (Module::alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
 196            I != E; ++I)
 197         visitGlobalAlias(*I);
 198
 199       for (Module::named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
 200            E = M.named_metadata_end(); I != E; ++I)
 201         visitNamedMDNode(*I);
 202
 203       // If the module is broken, abort at this time.
 204       return abortIfBroken();
 205     }
 206
 207     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 208       AU.setPreservesAll();
 209       AU.addRequiredID(PreVerifyID);
 210       AU.addRequired<DominatorTree>();
 211     }
 212
 213     /// abortIfBroken - If the module is broken and we are supposed to abort on
 214     /// this condition, do so.
 215     ///
 216     bool abortIfBroken() {
 217       if (!Broken) return false;
 218       MessagesStr << "Broken module found, ";
 219       switch (action) {
 220       case AbortProcessAction:
 221         MessagesStr << "compilation aborted!\n";
 222         dbgs() << MessagesStr.str();
 223         // Client should choose different reaction if abort is not desired
 224         abort();
 225       case PrintMessageAction:
 226         MessagesStr << "verification continues.\n";
 227         dbgs() << MessagesStr.str();
 228         return false;
 229       case ReturnStatusAction:
 230         MessagesStr << "compilation terminated.\n";
 231         return true;
 232       }
 233       llvm_unreachable("Invalid action");
 234     }
 235
 236
 237     // Verification methods...
 238     void visitGlobalValue(GlobalValue &GV);
 239     void visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV);
 240     void visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA);
 241     void visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD);
 242     void visitMDNode(MDNode &MD, Function *F);
 243     void visitFunction(Function &F);
 244     void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
 245     using InstVisitor<Verifier>::visit;
 246
 247     void visit(Instruction &I);
 248
 249     void visitTruncInst(TruncInst &I);
 250     void visitZExtInst(ZExtInst &I);
 251     void visitSExtInst(SExtInst &I);
 252     void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
 253     void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
 254     void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
 255     void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
 256     void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
 257     void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
 258     void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
 259     void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
 260     void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
 261     void visitPHINode(PHINode &PN);
 262     void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
 263     void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
 264     void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
 265     void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
 266     void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
 267     void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
 268     void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
 269     void visitCallInst(CallInst &CI);
 270     void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
 271     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
 272     void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 273     void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 274     void verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i);
 275     void visitInstruction(Instruction &I);
 276     void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
 277     void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 278     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 279     void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
 280     void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
 281     void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 282     void visitUserOp1(Instruction &I);
 283     void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
 284     void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
 285     void visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI);
 286     void visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI);
 287     void visitFenceInst(FenceInst &FI);
 288     void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
 289     void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
 290     void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
 291     void visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI);
 292
 293     void VerifyCallSite(CallSite CS);
 294     bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty,
 295                           int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
 296     bool VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
 297                              ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
 298                              SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys);
 299     void VerifyParameterAttrs(Attributes Attrs, Type *Ty,
 300                               bool isReturnValue, const Value *V);
 301     void VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, const AttrListPtr &Attrs,
 302                              const Value *V);
 303
 304     void WriteValue(const Value *V) {
 305       if (!V) return;
 306       if (isa<Instruction>(V)) {
 307         MessagesStr << *V << '\n';
 308       } else {
 309         WriteAsOperand(MessagesStr, V, true, Mod);
 310         MessagesStr << '\n';
 311       }
 312     }
 313
 314     void WriteType(Type *T) {
 315       if (!T) return;
 316       MessagesStr << ' ' << *T;
 317     }
 318
 319
 320     // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
 321     // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
 322     // to see why something is not correct.
 323     void CheckFailed(const Twine &Message,
 324                      const Value *V1 = 0, const Value *V2 = 0,
 325                      const Value *V3 = 0, const Value *V4 = 0) {
 326       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 327       WriteValue(V1);
 328       WriteValue(V2);
 329       WriteValue(V3);
 330       WriteValue(V4);
 331       Broken = true;
 332     }
 333
 334     void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1,
 335                      Type *T2, const Value *V3 = 0) {
 336       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 337       WriteValue(V1);
 338       WriteType(T2);
 339       WriteValue(V3);
 340       Broken = true;
 341     }
 342
 343     void CheckFailed(const Twine &Message, Type *T1,
 344                      Type *T2 = 0, Type *T3 = 0) {
 345       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 346       WriteType(T1);
 347       WriteType(T2);
 348       WriteType(T3);
 349       Broken = true;
 350     }
 351   };
 352 } // End anonymous namespace
 353
 354 char Verifier::ID = 0;
 355 INITIALIZE_PASS_BEGIN(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 356 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(PreVerifier)
 357 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTree)
 358 INITIALIZE_PASS_END(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 359
 360 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
 361 #define Assert(C, M) \
 362   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
 363 #define Assert1(C, M, V1) \
 364   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
 365 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
 366   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
 367 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
 368   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
 369 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
 370   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
 371
 372 void Verifier::visit(Instruction &I) {
 373   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
 374     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Operand is null", &I);
 375   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
 376 }
 377
 378
 379 void Verifier::visitGlobalValue(GlobalValue &GV) {
 380   Assert1(!GV.isDeclaration() ||
 381           GV.isMaterializable() ||
 382           GV.hasExternalLinkage() ||
 383           GV.hasDLLImportLinkage() ||
 384           GV.hasExternalWeakLinkage() ||
 385           (isa<GlobalAlias>(GV) &&
 386            (GV.hasLocalLinkage() || GV.hasWeakLinkage())),
 387   "Global is external, but doesn't have external or dllimport or weak linkage!",
 388           &GV);
 389
 390   Assert1(!GV.hasDLLImportLinkage() || GV.isDeclaration(),
 391           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
 392
 393   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
 394           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 395
 396   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
 397     GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
 398     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
 399             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
 400   }
 401
 402   Assert1(!GV.hasLinkerPrivateWeakDefAutoLinkage() || GV.hasDefaultVisibility(),
 403           "linker_private_weak_def_auto can only have default visibility!",
 404           &GV);
 405 }
 406
 407 void Verifier::visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV) {
 408   if (GV.hasInitializer()) {
 409     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
 410             "Global variable initializer type does not match global "
 411             "variable type!", &GV);
 412
 413     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
 414     // cannot be constant.
 415     if (GV.hasCommonLinkage()) {
 416       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
 417               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
 418       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
 419               &GV);
 420     }
 421   } else {
 422     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasDLLImportLinkage() ||
 423             GV.hasExternalWeakLinkage(),
 424             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
 425   }
 426
 427   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.global_ctors" ||
 428                        GV.getName() == "llvm.global_dtors")) {
 429     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 430             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 431     // Don't worry about emitting an error for it not being an array,
 432     // visitGlobalValue will complain on appending non-array.
 433     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GV.getType())) {
 434       StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
 435       PointerType *FuncPtrTy =
 436           FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Context), false)->getPointerTo();
 437       Assert1(STy && STy->getNumElements() == 2 &&
 438               STy->getTypeAtIndex(0u)->isIntegerTy(32) &&
 439               STy->getTypeAtIndex(1) == FuncPtrTy,
 440               "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 441     }
 442   }
 443
 444   visitGlobalValue(GV);
 445 }
 446
 447 void Verifier::visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA) {
 448   Assert1(!GA.getName().empty(),
 449           "Alias name cannot be empty!", &GA);
 450   Assert1(GA.hasExternalLinkage() || GA.hasLocalLinkage() ||
 451           GA.hasWeakLinkage(),
 452           "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
 453   Assert1(GA.getAliasee(),
 454           "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
 455   Assert1(GA.getType() == GA.getAliasee()->getType(),
 456           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
 457   Assert1(!GA.hasUnnamedAddr(), "Alias cannot have unnamed_addr!", &GA);
 458
 459   if (!isa<GlobalValue>(GA.getAliasee())) {
 460     const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(GA.getAliasee());
 461     Assert1(CE &&
 462             (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
 463              CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) &&
 464             isa<GlobalValue>(CE->getOperand(0)),
 465             "Aliasee should be either GlobalValue or bitcast of GlobalValue",
 466             &GA);
 467   }
 468
 469   const GlobalValue* Aliasee = GA.resolveAliasedGlobal(/*stopOnWeak*/ false);
 470   Assert1(Aliasee,
 471           "Aliasing chain should end with function or global variable", &GA);
 472
 473   visitGlobalValue(GA);
 474 }
 475
 476 void Verifier::visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD) {
 477   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 478     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
 479     if (!MD)
 480       continue;
 481
 482     Assert1(!MD->isFunctionLocal(),
 483             "Named metadata operand cannot be function local!", MD);
 484     visitMDNode(*MD, 0);
 485   }
 486 }
 487
 488 void Verifier::visitMDNode(MDNode &MD, Function *F) {
 489   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
 490   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
 491   if (!MDNodes.insert(&MD))
 492     return;
 493
 494   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 495     Value *Op = MD.getOperand(i);
 496     if (!Op)
 497       continue;
 498     if (isa<Constant>(Op) || isa<MDString>(Op))
 499       continue;
 500     if (MDNode *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
 501       Assert2(MD.isFunctionLocal() || !N->isFunctionLocal(),
 502               "Global metadata operand cannot be function local!", &MD, N);
 503       visitMDNode(*N, F);
 504       continue;
 505     }
 506     Assert2(MD.isFunctionLocal(), "Invalid operand for global metadata!", &MD, Op);
 507
 508     // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
 509     // function that we expect.
 510     Function *ActualF = 0;
 511     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Op))
 512       ActualF = I->getParent()->getParent();
 513     else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(Op))
 514       ActualF = BB->getParent();
 515     else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(Op))
 516       ActualF = A->getParent();
 517     assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
 518
 519     Assert2(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function",
 520             &MD, Op);
 521   }
 522 }
 523
 524 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
 525 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
 526 void Verifier::VerifyParameterAttrs(Attributes Attrs, Type *Ty,
 527                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
 528   if (Attrs == Attribute::None)
 529     return;
 530
 531   Attributes FnCheckAttr = Attrs & Attribute::FunctionOnly;
 532   Assert1(!FnCheckAttr, "Attribute " + Attribute::getAsString(FnCheckAttr) +
 533           " only applies to the function!", V);
 534
 535   if (isReturnValue) {
 536     Attributes RetI = Attrs & Attribute::ParameterOnly;
 537     Assert1(!RetI, "Attribute " + Attribute::getAsString(RetI) +
 538             " does not apply to return values!", V);
 539   }
 540
 541   for (unsigned i = 0;
 542        i < array_lengthof(Attribute::MutuallyIncompatible); ++i) {
 543     Attributes MutI = Attrs & Attribute::MutuallyIncompatible[i];
 544     Assert1(MutI.isEmptyOrSingleton(), "Attributes " +
 545             Attribute::getAsString(MutI) + " are incompatible!", V);
 546   }
 547
 548   Attributes TypeI = Attrs & Attribute::typeIncompatible(Ty);
 549   Assert1(!TypeI, "Wrong type for attribute " +
 550           Attribute::getAsString(TypeI), V);
 551
 552   Attributes ByValI = Attrs & Attribute::ByVal;
 553   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 554     Assert1(!ByValI || PTy->getElementType()->isSized(),
 555             "Attribute " + Attribute::getAsString(ByValI) +
 556             " does not support unsized types!", V);
 557   } else {
 558     Assert1(!ByValI,
 559             "Attribute " + Attribute::getAsString(ByValI) +
 560             " only applies to parameters with pointer type!", V);
 561   }
 562 }
 563
 564 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
 565 // The value V is printed in error messages.
 566 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT,
 567                                    const AttrListPtr &Attrs,
 568                                    const Value *V) {
 569   if (Attrs.isEmpty())
 570     return;
 571
 572   bool SawNest = false;
 573
 574   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
 575     const AttributeWithIndex &Attr = Attrs.getSlot(i);
 576
 577     Type *Ty;
 578     if (Attr.Index == 0)
 579       Ty = FT->getReturnType();
 580     else if (Attr.Index-1 < FT->getNumParams())
 581       Ty = FT->getParamType(Attr.Index-1);
 582     else
 583       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
 584
 585     VerifyParameterAttrs(Attr.Attrs, Ty, Attr.Index == 0, V);
 586
 587     if (Attr.Attrs & Attribute::Nest) {
 588       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
 589       SawNest = true;
 590     }
 591
 592     if (Attr.Attrs & Attribute::StructRet)
 593       Assert1(Attr.Index == 1, "Attribute sret not on first parameter!", V);
 594   }
 595
 596   Attributes FAttrs = Attrs.getFnAttributes();
 597   Attributes NotFn = FAttrs & (~Attribute::FunctionOnly);
 598   Assert1(!NotFn, "Attribute " + Attribute::getAsString(NotFn) +
 599           " does not apply to the function!", V);
 600
 601   for (unsigned i = 0;
 602        i < array_lengthof(Attribute::MutuallyIncompatible); ++i) {
 603     Attributes MutI = FAttrs & Attribute::MutuallyIncompatible[i];
 604     Assert1(MutI.isEmptyOrSingleton(), "Attributes " +
 605             Attribute::getAsString(MutI) + " are incompatible!", V);
 606   }
 607 }
 608
 609 static bool VerifyAttributeCount(const AttrListPtr &Attrs, unsigned Params) {
 610   if (Attrs.isEmpty())
 611     return true;
 612
 613   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
 614   unsigned LastIndex = Attrs.getSlot(LastSlot).Index;
 615   if (LastIndex <= Params
 616       || (LastIndex == (unsigned)~0
 617           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlot(LastSlot - 1).Index <= Params)))
 618     return true;
 619
 620   return false;
 621 }
 622
 623 // visitFunction - Verify that a function is ok.
 624 //
 625 void Verifier::visitFunction(Function &F) {
 626   // Check function arguments.
 627   FunctionType *FT = F.getFunctionType();
 628   unsigned NumArgs = F.arg_size();
 629
 630   Assert1(Context == &F.getContext(),
 631           "Function context does not match Module context!", &F);
 632
 633   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
 634   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
 635           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
 636           &F, FT);
 637   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
 638           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
 639           F.getReturnType()->isStructTy(),
 640           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
 641
 642   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
 643           "Invalid struct return type!", &F);
 644
 645   const AttrListPtr &Attrs = F.getAttributes();
 646
 647   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
 648           "Attributes after last parameter!", &F);
 649
 650   // Check function attributes.
 651   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
 652
 653   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
 654   switch (F.getCallingConv()) {
 655   default:
 656     break;
 657   case CallingConv::C:
 658     break;
 659   case CallingConv::Fast:
 660   case CallingConv::Cold:
 661   case CallingConv::X86_FastCall:
 662   case CallingConv::X86_ThisCall:
 663   case CallingConv::PTX_Kernel:
 664   case CallingConv::PTX_Device:
 665     Assert1(!F.isVarArg(),
 666             "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
 667     break;
 668   }
 669
 670   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
 671                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
 672
 673   // Check that the argument values match the function type for this function...
 674   unsigned i = 0;
 675   for (Function::arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
 676        I != E; ++I, ++i) {
 677     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
 678             "Argument value does not match function argument type!",
 679             I, FT->getParamType(i));
 680     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
 681             "Function arguments must have first-class types!", I);
 682     if (!isLLVMdotName)
 683       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
 684               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
 685   }
 686
 687   if (F.isMaterializable()) {
 688     // Function has a body somewhere we can't see.
 689   } else if (F.isDeclaration()) {
 690     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasDLLImportLinkage() ||
 691             F.hasExternalWeakLinkage(),
 692             "invalid linkage type for function declaration", &F);
 693   } else {
 694     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
 695     // is not legal to define intrinsics.
 696     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
 697
 698     // Check the entry node
 699     BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
 700     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
 701             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
 702
 703     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
 704     if (Entry->hasAddressTaken()) {
 705       Assert1(!BlockAddress::get(Entry)->isConstantUsed(),
 706               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
 707     }
 708   }
 709
 710   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
 711   // direct call/invokes, never having its "address taken".
 712   if (F.getIntrinsicID()) {
 713     const User *U;
 714     if (F.hasAddressTaken(&U))
 715       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
 716   }
 717 }
 718
 719 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
 720 //
 721 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
 722   InstsInThisBlock.clear();
 723
 724   // Ensure that basic blocks have terminators!
 725   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
 726
 727   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
 728   // it.
 729   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
 730     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
 731     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
 732     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
 733     PHINode *PN;
 734     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
 735       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
 736       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
 737               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
 738               "the PHI should be removed!", PN);
 739       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
 740               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
 741               "parent basic block!", PN);
 742
 743       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
 744       Values.clear();
 745       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
 746       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 747         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
 748                                         PN->getIncomingValue(i)));
 749       std::sort(Values.begin(), Values.end());
 750
 751       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
 752         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
 753         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
 754         // all identical.
 755         //
 756         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
 757                 Values[i].second == Values[i-1].second,
 758                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
 759                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
 760                 Values[i].second, Values[i-1].second);
 761
 762         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
 763         // matched up.
 764         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
 765                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
 766                 Values[i].first, Preds[i]);
 767       }
 768     }
 769   }
 770 }
 771
 772 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
 773   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
 774   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
 775           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
 776   visitInstruction(I);
 777 }
 778
 779 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
 780   if (BI.isConditional()) {
 781     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
 782             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
 783   }
 784   visitTerminatorInst(BI);
 785 }
 786
 787 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
 788   Function *F = RI.getParent()->getParent();
 789   unsigned N = RI.getNumOperands();
 790   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
 791     Assert2(N == 0,
 792             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
 793             "return type!", &RI, F->getReturnType());
 794   else
 795     Assert2(N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType(),
 796             "Function return type does not match operand "
 797             "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 798
 799   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
 800   // terminators...
 801   visitTerminatorInst(RI);
 802 }
 803
 804 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
 805   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
 806   // have the same type as the switched-on value.
 807   Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
 808   IntegerType *IntTy = cast<IntegerType>(SwitchTy);
 809   CRSBuilder Builder;
 810   std::map<ConstantRangesSet::Range, unsigned> RangeSetMap;
 811   for (SwitchInst::CaseIt i = SI.case_begin(), e = SI.case_end(); i != e; ++i) {
 812     ConstantRangesSet RS = i.getCaseValueEx();
 813     for (unsigned ri = 0, rie = RS.getNumItems(); ri < rie; ++ri) {
 814       ConstantRangesSet::Range r = RS.getItem(ri);
 815       Assert1(r.Low->getBitWidth() == IntTy->getBitWidth(),
 816               "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
 817       Assert1(r.High->getBitWidth() == IntTy->getBitWidth(),
 818               "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
 819       Builder.add(r);
 820       RangeSetMap[r] = i.getCaseIndex();
 821     }
 822   }
 823
 824   CRSBuilder::RangeIterator errItem;
 825   if (!Builder.verify(errItem)) {
 826     unsigned CaseIndex = RangeSetMap[errItem->first];
 827     SwitchInst::CaseIt i(&SI, CaseIndex);
 828     Assert2(false, "Duplicate integer as switch case", &SI, i.getCaseValueEx());
 829   }
 830
 831   visitTerminatorInst(SI);
 832 }
 833
 834 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
 835   Assert1(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
 836           "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
 837   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
 838     Assert1(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
 839             "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
 840
 841   visitTerminatorInst(BI);
 842 }
 843
 844 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
 845   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
 846                                           SI.getOperand(2)),
 847           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
 848
 849   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
 850           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
 851   visitInstruction(SI);
 852 }
 853
 854 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
 855 /// a pass, if any exist, it's an error.
 856 ///
 857 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
 858   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
 859 }
 860
 861 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
 862   // Get the source and destination types
 863   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 864   Type *DestTy = I.getType();
 865
 866   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 867   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 868   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 869
 870   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
 871   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
 872   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 873           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
 874   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
 875
 876   visitInstruction(I);
 877 }
 878
 879 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
 880   // Get the source and destination types
 881   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 882   Type *DestTy = I.getType();
 883
 884   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 885   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
 886   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
 887   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 888           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 889   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 890   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 891
 892   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
 893
 894   visitInstruction(I);
 895 }
 896
 897 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
 898   // Get the source and destination types
 899   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 900   Type *DestTy = I.getType();
 901
 902   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 903   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 904   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 905
 906   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
 907   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
 908   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 909           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 910   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
 911
 912   visitInstruction(I);
 913 }
 914
 915 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
 916   // Get the source and destination types
 917   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 918   Type *DestTy = I.getType();
 919   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 920   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 921   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 922
 923   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
 924   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
 925   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 926           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
 927   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
 928
 929   visitInstruction(I);
 930 }
 931
 932 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
 933   // Get the source and destination types
 934   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 935   Type *DestTy = I.getType();
 936
 937   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 938   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 939   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 940
 941   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
 942   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
 943   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 944           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 945   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
 946
 947   visitInstruction(I);
 948 }
 949
 950 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
 951   // Get the source and destination types
 952   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 953   Type *DestTy = I.getType();
 954
 955   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
 956   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
 957
 958   Assert1(SrcVec == DstVec,
 959           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
 960   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
 961           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
 962   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
 963           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
 964
 965   if (SrcVec && DstVec)
 966     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
 967             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
 968             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
 969
 970   visitInstruction(I);
 971 }
 972
 973 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
 974   // Get the source and destination types
 975   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 976   Type *DestTy = I.getType();
 977
 978   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
 979   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
 980
 981   Assert1(SrcVec == DstVec,
 982           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
 983   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
 984           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
 985   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
 986           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
 987
 988   if (SrcVec && DstVec)
 989     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
 990             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
 991             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
 992
 993   visitInstruction(I);
 994 }
 995
 996 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
 997   // Get the source and destination types
 998   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 999   Type *DestTy = I.getType();
1000
1001   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1002   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1003
1004   Assert1(SrcVec == DstVec,
1005           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1006   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
1007           &I);
1008   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1009           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
1010
1011   if (SrcVec && DstVec)
1012     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1013             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1014             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
1015
1016   visitInstruction(I);
1017 }
1018
1019 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1020   // Get the source and destination types
1021   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1022   Type *DestTy = I.getType();
1023
1024   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1025   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1026
1027   Assert1(SrcVec == DstVec,
1028           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1029   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
1030           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1031   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1032           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1033
1034   if (SrcVec && DstVec)
1035     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1036             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1037             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1038
1039   visitInstruction(I);
1040 }
1041
1042 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1043   // Get the source and destination types
1044   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1045   Type *DestTy = I.getType();
1046
1047   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1048           "PtrToInt source must be pointer", &I);
1049   Assert1(DestTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1050           "PtrToInt result must be integral", &I);
1051   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1052           "PtrToInt type mismatch", &I);
1053
1054   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1055     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1056     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1057     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1058           "PtrToInt Vector width mismatch", &I);
1059   }
1060
1061   visitInstruction(I);
1062 }
1063
1064 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1065   // Get the source and destination types
1066   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1067   Type *DestTy = I.getType();
1068
1069   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1070           "IntToPtr source must be an integral", &I);
1071   Assert1(DestTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1072           "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1073   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1074           "IntToPtr type mismatch", &I);
1075   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1076     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1077     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1078     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1079           "IntToPtr Vector width mismatch", &I);
1080   }
1081   visitInstruction(I);
1082 }
1083
1084 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1085   // Get the source and destination types
1086   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1087   Type *DestTy = I.getType();
1088
1089   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1090   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
1091   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
1092
1093   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
1094   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
1095   Assert1(DestTy->isPointerTy() == DestTy->isPointerTy(),
1096           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", &I);
1097   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize, "Bitcast requires types of same width",&I);
1098
1099   // Disallow aggregates.
1100   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
1101           "Bitcast operand must not be aggregate", &I);
1102   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
1103           "Bitcast type must not be aggregate", &I);
1104
1105   visitInstruction(I);
1106 }
1107
1108 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1109 ///
1110 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1111   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1112   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1113   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1114   // then there is some other instruction before a PHI.
1115   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1116           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1117           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1118           &PN, PN.getParent());
1119
1120   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1121   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1122   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1123     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1124             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1125   }
1126
1127   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1128
1129   visitInstruction(PN);
1130 }
1131
1132 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1133   Instruction *I = CS.getInstruction();
1134
1135   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1136           "Called function must be a pointer!", I);
1137   PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1138
1139   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1140           "Called function is not pointer to function type!", I);
1141   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1142
1143   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1144   if (FTy->isVarArg())
1145     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1146             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1147   else
1148     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1149             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1150
1151   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1152   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1153     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1154             "Call parameter type does not match function signature!",
1155             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1156
1157   const AttrListPtr &Attrs = CS.getAttributes();
1158
1159   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1160           "Attributes after last parameter!", I);
1161
1162   // Verify call attributes.
1163   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1164
1165   if (FTy->isVarArg())
1166     // Check attributes on the varargs part.
1167     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1168       Attributes Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1169
1170       VerifyParameterAttrs(Attr, CS.getArgument(Idx-1)->getType(), false, I);
1171
1172       Attributes VArgI = Attr & Attribute::VarArgsIncompatible;
1173       Assert1(!VArgI, "Attribute " + Attribute::getAsString(VArgI) +
1174               " cannot be used for vararg call arguments!", I);
1175     }
1176
1177   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1178   if (CS.getCalledFunction() == 0 ||
1179       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
1180     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1181            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1182       Assert1(!(*PI)->isMetadataTy(),
1183               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1184   }
1185
1186   visitInstruction(*I);
1187 }
1188
1189 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1190   VerifyCallSite(&CI);
1191
1192   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1193     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1194       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1195 }
1196
1197 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1198   VerifyCallSite(&II);
1199
1200   // Verify that there is a landingpad instruction as the first non-PHI
1201   // instruction of the 'unwind' destination.
1202   Assert1(II.getUnwindDest()->isLandingPad(),
1203           "The unwind destination does not have a landingpad instruction!",&II);
1204
1205   visitTerminatorInst(II);
1206 }
1207
1208 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1209 /// of the same type!
1210 ///
1211 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1212   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1213           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1214
1215   switch (B.getOpcode()) {
1216   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1217   // integral operands.
1218   case Instruction::Add:
1219   case Instruction::Sub:
1220   case Instruction::Mul:
1221   case Instruction::SDiv:
1222   case Instruction::UDiv:
1223   case Instruction::SRem:
1224   case Instruction::URem:
1225     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1226             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1227     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1228             "Integer arithmetic operators must have same type "
1229             "for operands and result!", &B);
1230     break;
1231   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1232   // floating-point operands.
1233   case Instruction::FAdd:
1234   case Instruction::FSub:
1235   case Instruction::FMul:
1236   case Instruction::FDiv:
1237   case Instruction::FRem:
1238     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1239             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1240             "floating-point types!", &B);
1241     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1242             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1243             "for operands and result!", &B);
1244     break;
1245   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1246   case Instruction::And:
1247   case Instruction::Or:
1248   case Instruction::Xor:
1249     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1250             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1251     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1252             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1253             &B);
1254     break;
1255   case Instruction::Shl:
1256   case Instruction::LShr:
1257   case Instruction::AShr:
1258     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1259             "Shifts only work with integral types!", &B);
1260     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1261             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1262     break;
1263   default:
1264     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1265   }
1266
1267   visitInstruction(B);
1268 }
1269
1270 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst &IC) {
1271   // Check that the operands are the same type
1272   Type *Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1273   Type *Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1274   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1275           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1276   // Check that the operands are the right type
1277   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->getScalarType()->isPointerTy(),
1278           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1279   // Check that the predicate is valid.
1280   Assert1(IC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
1281           IC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE,
1282           "Invalid predicate in ICmp instruction!", &IC);
1283
1284   visitInstruction(IC);
1285 }
1286
1287 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst &FC) {
1288   // Check that the operands are the same type
1289   Type *Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1290   Type *Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1291   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1292           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1293   // Check that the operands are the right type
1294   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
1295           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1296   // Check that the predicate is valid.
1297   Assert1(FC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE &&
1298           FC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE,
1299           "Invalid predicate in FCmp instruction!", &FC);
1300
1301   visitInstruction(FC);
1302 }
1303
1304 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1305   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1306                                               EI.getOperand(1)),
1307           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1308   visitInstruction(EI);
1309 }
1310
1311 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1312   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1313                                              IE.getOperand(1),
1314                                              IE.getOperand(2)),
1315           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1316   visitInstruction(IE);
1317 }
1318
1319 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1320   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1321                                              SV.getOperand(2)),
1322           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1323   visitInstruction(SV);
1324 }
1325
1326 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1327   Type *TargetTy = GEP.getPointerOperandType()->getScalarType();
1328
1329   Assert1(isa<PointerType>(TargetTy),
1330     "GEP base pointer is not a vector or a vector of pointers", &GEP);
1331   Assert1(cast<PointerType>(TargetTy)->getElementType()->isSized(),
1332           "GEP into unsized type!", &GEP);
1333
1334   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1335   Type *ElTy =
1336     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getPointerOperandType(), Idxs);
1337   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1338
1339   if (GEP.getPointerOperandType()->isPointerTy()) {
1340     // Validate GEPs with scalar indices.
1341     Assert2(GEP.getType()->isPointerTy() &&
1342            cast<PointerType>(GEP.getType())->getElementType() == ElTy,
1343            "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1344   } else {
1345     // Validate GEPs with a vector index.
1346     Assert1(Idxs.size() == 1, "Invalid number of indices!", &GEP);
1347     Value *Index = Idxs[0];
1348     Type  *IndexTy = Index->getType();
1349     Assert1(IndexTy->isVectorTy(),
1350       "Vector GEP must have vector indices!", &GEP);
1351     Assert1(GEP.getType()->isVectorTy(),
1352       "Vector GEP must return a vector value", &GEP);
1353     Type *ElemPtr = cast<VectorType>(GEP.getType())->getElementType();
1354     Assert1(ElemPtr->isPointerTy(),
1355       "Vector GEP pointer operand is not a pointer!", &GEP);
1356     unsigned IndexWidth = cast<VectorType>(IndexTy)->getNumElements();
1357     unsigned GepWidth = cast<VectorType>(GEP.getType())->getNumElements();
1358     Assert1(IndexWidth == GepWidth, "Invalid GEP index vector width", &GEP);
1359     Assert1(ElTy == cast<PointerType>(ElemPtr)->getElementType(),
1360       "Vector GEP type does not match pointer type!", &GEP);
1361   }
1362   visitInstruction(GEP);
1363 }
1364
1365 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1366   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
1367   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
1368   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1369   Assert2(ElTy == LI.getType(),
1370           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
1371   if (LI.isAtomic()) {
1372     Assert1(LI.getOrdering() != Release && LI.getOrdering() != AcquireRelease,
1373             "Load cannot have Release ordering", &LI);
1374     Assert1(LI.getAlignment() != 0,
1375             "Atomic load must specify explicit alignment", &LI);
1376   } else {
1377     Assert1(LI.getSynchScope() == CrossThread,
1378             "Non-atomic load cannot have SynchronizationScope specified", &LI);
1379   }
1380
1381   if (MDNode *Range = LI.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
1382     unsigned NumOperands = Range->getNumOperands();
1383     Assert1(NumOperands % 2 == 0, "Unfinished range!", Range);
1384     unsigned NumRanges = NumOperands / 2;
1385     Assert1(NumRanges >= 1, "It should have at least one range!", Range);
1386     for (unsigned i = 0; i < NumRanges; ++i) {
1387       ConstantInt *Low = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i));
1388       Assert1(Low, "The lower limit must be an integer!", Low);
1389       ConstantInt *High = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i + 1));
1390       Assert1(High, "The upper limit must be an integer!", High);
1391       Assert1(High->getType() == Low->getType() &&
1392               High->getType() == ElTy, "Range types must match load type!",
1393               &LI);
1394       Assert1(High->getValue() != Low->getValue(), "Range must not be empty!",
1395               Range);
1396     }
1397   }
1398
1399   visitInstruction(LI);
1400 }
1401
1402 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1403   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
1404   Assert1(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
1405   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1406   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
1407           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1408           &SI, ElTy);
1409   if (SI.isAtomic()) {
1410     Assert1(SI.getOrdering() != Acquire && SI.getOrdering() != AcquireRelease,
1411             "Store cannot have Acquire ordering", &SI);
1412     Assert1(SI.getAlignment() != 0,
1413             "Atomic store must specify explicit alignment", &SI);
1414   } else {
1415     Assert1(SI.getSynchScope() == CrossThread,
1416             "Non-atomic store cannot have SynchronizationScope specified", &SI);
1417   }
1418   visitInstruction(SI);
1419 }
1420
1421 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
1422   PointerType *PTy = AI.getType();
1423   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
1424           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
1425           &AI);
1426   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(), "Cannot allocate unsized type",
1427           &AI);
1428   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
1429           "Alloca array size must have integer type", &AI);
1430   visitInstruction(AI);
1431 }
1432
1433 void Verifier::visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI) {
1434   Assert1(CXI.getOrdering() != NotAtomic,
1435           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
1436   Assert1(CXI.getOrdering() != Unordered,
1437           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
1438   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CXI.getOperand(0)->getType());
1439   Assert1(PTy, "First cmpxchg operand must be a pointer.", &CXI);
1440   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1441   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(1)->getType(),
1442           "Expected value type does not match pointer operand type!",
1443           &CXI, ElTy);
1444   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(2)->getType(),
1445           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1446           &CXI, ElTy);
1447   visitInstruction(CXI);
1448 }
1449
1450 void Verifier::visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI) {
1451   Assert1(RMWI.getOrdering() != NotAtomic,
1452           "atomicrmw instructions must be atomic.", &RMWI);
1453   Assert1(RMWI.getOrdering() != Unordered,
1454           "atomicrmw instructions cannot be unordered.", &RMWI);
1455   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RMWI.getOperand(0)->getType());
1456   Assert1(PTy, "First atomicrmw operand must be a pointer.", &RMWI);
1457   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1458   Assert2(ElTy == RMWI.getOperand(1)->getType(),
1459           "Argument value type does not match pointer operand type!",
1460           &RMWI, ElTy);
1461   Assert1(AtomicRMWInst::FIRST_BINOP <= RMWI.getOperation() &&
1462           RMWI.getOperation() <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP,
1463           "Invalid binary operation!", &RMWI);
1464   visitInstruction(RMWI);
1465 }
1466
1467 void Verifier::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
1468   const AtomicOrdering Ordering = FI.getOrdering();
1469   Assert1(Ordering == Acquire || Ordering == Release ||
1470           Ordering == AcquireRelease || Ordering == SequentiallyConsistent,
1471           "fence instructions may only have "
1472           "acquire, release, acq_rel, or seq_cst ordering.", &FI);
1473   visitInstruction(FI);
1474 }
1475
1476 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
1477   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
1478                                            EVI.getIndices()) ==
1479           EVI.getType(),
1480           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
1481
1482   visitInstruction(EVI);
1483 }
1484
1485 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
1486   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
1487                                            IVI.getIndices()) ==
1488           IVI.getOperand(1)->getType(),
1489           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
1490
1491   visitInstruction(IVI);
1492 }
1493
1494 void Verifier::visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI) {
1495   BasicBlock *BB = LPI.getParent();
1496
1497   // The landingpad instruction is ill-formed if it doesn't have any clauses and
1498   // isn't a cleanup.
1499   Assert1(LPI.getNumClauses() > 0 || LPI.isCleanup(),
1500           "LandingPadInst needs at least one clause or to be a cleanup.", &LPI);
1501
1502   // The landingpad instruction defines its parent as a landing pad block. The
1503   // landing pad block may be branched to only by the unwind edge of an invoke.
1504   for (pred_iterator I = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); I != E; ++I) {
1505     const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>((*I)->getTerminator());
1506     Assert1(II && II->getUnwindDest() == BB,
1507             "Block containing LandingPadInst must be jumped to "
1508             "only by the unwind edge of an invoke.", &LPI);
1509   }
1510
1511   // The landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
1512   // block.
1513   Assert1(LPI.getParent()->getLandingPadInst() == &LPI,
1514           "LandingPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
1515           &LPI);
1516
1517   // The personality functions for all landingpad instructions within the same
1518   // function should match.
1519   if (PersonalityFn)
1520     Assert1(LPI.getPersonalityFn() == PersonalityFn,
1521             "Personality function doesn't match others in function", &LPI);
1522   PersonalityFn = LPI.getPersonalityFn();
1523
1524   // All operands must be constants.
1525   Assert1(isa<Constant>(PersonalityFn), "Personality function is not constant!",
1526           &LPI);
1527   for (unsigned i = 0, e = LPI.getNumClauses(); i < e; ++i) {
1528     Value *Clause = LPI.getClause(i);
1529     Assert1(isa<Constant>(Clause), "Clause is not constant!", &LPI);
1530     if (LPI.isCatch(i)) {
1531       Assert1(isa<PointerType>(Clause->getType()),
1532               "Catch operand does not have pointer type!", &LPI);
1533     } else {
1534       Assert1(LPI.isFilter(i), "Clause is neither catch nor filter!", &LPI);
1535       Assert1(isa<ConstantArray>(Clause) || isa<ConstantAggregateZero>(Clause),
1536               "Filter operand is not an array of constants!", &LPI);
1537     }
1538   }
1539
1540   visitInstruction(LPI);
1541 }
1542
1543 void Verifier::verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i) {
1544   Instruction *Op = cast<Instruction>(I.getOperand(i));
1545   BasicBlock *BB = I.getParent();
1546   BasicBlock *OpBlock = Op->getParent();
1547   PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&I);
1548
1549   // DT can handle non phi instructions for us.
1550   if (!PN) {
1551     // Definition must dominate use unless use is unreachable!
1552     Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || !DT->isReachableFromEntry(BB) ||
1553             DT->dominates(Op, &I),
1554             "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1555     return;
1556   }
1557
1558   // Check that a definition dominates all of its uses.
1559   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
1560     // Invoke results are only usable in the normal destination, not in the
1561     // exceptional destination.
1562     BasicBlock *NormalDest = II->getNormalDest();
1563
1564
1565     // PHI nodes differ from other nodes because they actually "use" the
1566     // value in the predecessor basic blocks they correspond to.
1567     BasicBlock *UseBlock = BB;
1568     unsigned j = PHINode::getIncomingValueNumForOperand(i);
1569     UseBlock = PN->getIncomingBlock(j);
1570     Assert2(UseBlock, "Invoke operand is PHI node with bad incoming-BB",
1571             Op, &I);
1572
1573     if (UseBlock == OpBlock) {
1574       // Special case of a phi node in the normal destination or the unwind
1575       // destination.
1576       Assert2(BB == NormalDest || !DT->isReachableFromEntry(UseBlock),
1577               "Invoke result not available in the unwind destination!",
1578               Op, &I);
1579     } else {
1580       Assert2(DT->dominates(II, UseBlock) ||
1581               !DT->isReachableFromEntry(UseBlock),
1582               "Invoke result does not dominate all uses!", Op, &I);
1583     }
1584   }
1585
1586   // PHI nodes are more difficult than other nodes because they actually
1587   // "use" the value in the predecessor basic blocks they correspond to.
1588   unsigned j = PHINode::getIncomingValueNumForOperand(i);
1589   BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(j);
1590   Assert2(PredBB && (DT->dominates(OpBlock, PredBB) ||
1591                      !DT->isReachableFromEntry(PredBB)),
1592           "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1593 }
1594
1595 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
1596 ///
1597 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
1598   BasicBlock *BB = I.getParent();
1599   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
1600
1601   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
1602     for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1603          UI != UE; ++UI)
1604       Assert1(*UI != (User*)&I || !DT->isReachableFromEntry(BB),
1605               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
1606   }
1607
1608   // Check that void typed values don't have names
1609   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
1610           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
1611
1612   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
1613   // value type.
1614   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
1615           I.getType()->isFirstClassType(),
1616           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
1617
1618   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
1619   // checked against the callee type.
1620   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
1621           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
1622           "Invalid use of metadata!", &I);
1623
1624   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
1625   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
1626   // instruction, it is an error!
1627   for (User::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1628        UI != UE; ++UI) {
1629     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(*UI))
1630       Assert2(Used->getParent() != 0, "Instruction referencing instruction not"
1631               " embedded in a basic block!", &I, Used);
1632     else {
1633       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", *UI);
1634       return;
1635     }
1636   }
1637
1638   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1639     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Instruction has null operand!", &I);
1640
1641     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
1642     // instructions.
1643     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
1644       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
1645     }
1646
1647     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
1648       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
1649       // taken.
1650       Assert1(!F->isIntrinsic() || (i + 1 == e && isa<CallInst>(I)),
1651               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
1652       Assert1(F->getParent() == Mod, "Referencing function in another module!",
1653               &I);
1654     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
1655       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
1656               "Referring to a basic block in another function!", &I);
1657     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
1658       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
1659               "Referring to an argument in another function!", &I);
1660     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
1661       Assert1(GV->getParent() == Mod, "Referencing global in another module!",
1662               &I);
1663     } else if (isa<Instruction>(I.getOperand(i))) {
1664       verifyDominatesUse(I, i);
1665     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
1666       Assert1((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
1667               (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
1668               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
1669     }
1670   }
1671
1672   if (MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_fpmath)) {
1673     Assert1(I.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1674             "fpmath requires a floating point result!", &I);
1675     Assert1(MD->getNumOperands() == 1, "fpmath takes one operand!", &I);
1676     Value *Op0 = MD->getOperand(0);
1677     if (ConstantFP *CFP0 = dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Op0)) {
1678       APFloat Accuracy = CFP0->getValueAPF();
1679       Assert1(Accuracy.isNormal() && !Accuracy.isNegative(),
1680               "fpmath accuracy not a positive number!", &I);
1681     } else {
1682       Assert1(false, "invalid fpmath accuracy!", &I);
1683     }
1684   }
1685
1686   MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_range);
1687   Assert1(!MD || isa<LoadInst>(I), "Ranges are only for loads!", &I);
1688
1689   InstsInThisBlock.insert(&I);
1690 }
1691
1692 /// VerifyIntrinsicType - Verify that the specified type (which comes from an
1693 /// intrinsic argument or return value) matches the type constraints specified
1694 /// by the .td file (e.g. an "any integer" argument really is an integer).
1695 ///
1696 /// This return true on error but does not print a message.
1697 bool Verifier::VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
1698                                    ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
1699                                    SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys) {
1700   using namespace Intrinsic;
1701
1702   // If we ran out of descriptors, there are too many arguments.
1703   if (Infos.empty()) return true;
1704   IITDescriptor D = Infos.front();
1705   Infos = Infos.slice(1);
1706
1707   switch (D.Kind) {
1708   case IITDescriptor::Void: return !Ty->isVoidTy();
1709   case IITDescriptor::MMX:  return !Ty->isX86_MMXTy();
1710   case IITDescriptor::Metadata: return !Ty->isMetadataTy();
1711   case IITDescriptor::Float: return !Ty->isFloatTy();
1712   case IITDescriptor::Double: return !Ty->isDoubleTy();
1713   case IITDescriptor::Integer: return !Ty->isIntegerTy(D.Integer_Width);
1714   case IITDescriptor::Vector: {
1715     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(Ty);
1716     return VT == 0 || VT->getNumElements() != D.Vector_Width ||
1717            VerifyIntrinsicType(VT->getElementType(), Infos, ArgTys);
1718   }
1719   case IITDescriptor::Pointer: {
1720     PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty);
1721     return PT == 0 || PT->getAddressSpace() != D.Pointer_AddressSpace ||
1722            VerifyIntrinsicType(PT->getElementType(), Infos, ArgTys);
1723   }
1724
1725   case IITDescriptor::Struct: {
1726     StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
1727     if (ST == 0 || ST->getNumElements() != D.Struct_NumElements)
1728       return true;
1729
1730     for (unsigned i = 0, e = D.Struct_NumElements; i != e; ++i)
1731       if (VerifyIntrinsicType(ST->getElementType(i), Infos, ArgTys))
1732         return true;
1733     return false;
1734   }
1735
1736   case IITDescriptor::Argument:
1737     // Two cases here - If this is the second occurrance of an argument, verify
1738     // that the later instance matches the previous instance.
1739     if (D.getArgumentNumber() < ArgTys.size())
1740       return Ty != ArgTys[D.getArgumentNumber()];
1741
1742     // Otherwise, if this is the first instance of an argument, record it and
1743     // verify the "Any" kind.
1744     assert(D.getArgumentNumber() == ArgTys.size() && "Table consistency error");
1745     ArgTys.push_back(Ty);
1746
1747     switch (D.getArgumentKind()) {
1748     case IITDescriptor::AK_AnyInteger: return !Ty->isIntOrIntVectorTy();
1749     case IITDescriptor::AK_AnyFloat:   return !Ty->isFPOrFPVectorTy();
1750     case IITDescriptor::AK_AnyVector:  return !isa<VectorType>(Ty);
1751     case IITDescriptor::AK_AnyPointer: return !isa<PointerType>(Ty);
1752     }
1753     llvm_unreachable("all argument kinds not covered");
1754
1755   case IITDescriptor::ExtendVecArgument:
1756     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
1757     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
1758            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
1759            VectorType::getExtendedElementVectorType(
1760                        cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
1761
1762   case IITDescriptor::TruncVecArgument:
1763     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
1764     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
1765            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
1766            VectorType::getTruncatedElementVectorType(
1767                          cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
1768   }
1769   llvm_unreachable("unhandled");
1770 }
1771
1772 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
1773 ///
1774 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
1775   Function *IF = CI.getCalledFunction();
1776   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
1777           IF);
1778
1779   // Verify that the intrinsic prototype lines up with what the .td files
1780   // describe.
1781   FunctionType *IFTy = IF->getFunctionType();
1782   Assert1(!IFTy->isVarArg(), "Intrinsic prototypes are not varargs", IF);
1783
1784   SmallVector<Intrinsic::IITDescriptor, 8> Table;
1785   getIntrinsicInfoTableEntries(ID, Table);
1786   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> TableRef = Table;
1787
1788   SmallVector<Type *, 4> ArgTys;
1789   Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getReturnType(), TableRef, ArgTys),
1790           "Intrinsic has incorrect return type!", IF);
1791   for (unsigned i = 0, e = IFTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1792     Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getParamType(i), TableRef, ArgTys),
1793             "Intrinsic has incorrect argument type!", IF);
1794   Assert1(TableRef.empty(), "Intrinsic has too few arguments!", IF);
1795
1796   // Now that we have the intrinsic ID and the actual argument types (and we
1797   // know they are legal for the intrinsic!) get the intrinsic name through the
1798   // usual means.  This allows us to verify the mangling of argument types into
1799   // the name.
1800   Assert1(Intrinsic::getName(ID, ArgTys) == IF->getName(),
1801           "Intrinsic name not mangled correctly for type arguments!", IF);
1802
1803   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
1804   // or are local to *this* function.
1805   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
1806     if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(CI.getArgOperand(i)))
1807       visitMDNode(*MD, CI.getParent()->getParent());
1808
1809   switch (ID) {
1810   default:
1811     break;
1812   case Intrinsic::ctlz:  // llvm.ctlz
1813   case Intrinsic::cttz:  // llvm.cttz
1814     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
1815             "is_zero_undef argument of bit counting intrinsics must be a "
1816             "constant int", &CI);
1817     break;
1818   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
1819     Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
1820                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
1821     MDNode *MD = cast<MDNode>(CI.getArgOperand(0));
1822     Assert1(MD->getNumOperands() == 1,
1823                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 2", &CI);
1824   } break;
1825   case Intrinsic::memcpy:
1826   case Intrinsic::memmove:
1827   case Intrinsic::memset:
1828     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3)),
1829             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
1830             &CI);
1831     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(4)),
1832             "isvolatile argument of memory intrinsics must be a constant int",
1833             &CI);
1834     break;
1835   case Intrinsic::gcroot:
1836   case Intrinsic::gcwrite:
1837   case Intrinsic::gcread:
1838     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
1839       AllocaInst *AI =
1840         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
1841       Assert1(AI, "llvm.gcroot parameter #1 must be an alloca.", &CI);
1842       Assert1(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
1843               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
1844       if (!AI->getType()->getElementType()->isPointerTy()) {
1845         Assert1(!isa<ConstantPointerNull>(CI.getArgOperand(1)),
1846                 "llvm.gcroot parameter #1 must either be a pointer alloca, "
1847                 "or argument #2 must be a non-null constant.", &CI);
1848       }
1849     }
1850
1851     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
1852             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
1853     break;
1854   case Intrinsic::init_trampoline:
1855     Assert1(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
1856             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
1857             &CI);
1858     break;
1859   case Intrinsic::prefetch:
1860     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
1861             isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
1862             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
1863             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
1864             "invalid arguments to llvm.prefetch",
1865             &CI);
1866     break;
1867   case Intrinsic::stackprotector:
1868     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
1869             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
1870             &CI);
1871     break;
1872   case Intrinsic::lifetime_start:
1873   case Intrinsic::lifetime_end:
1874   case Intrinsic::invariant_start:
1875     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
1876             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
1877             &CI);
1878     break;
1879   case Intrinsic::invariant_end:
1880     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
1881             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
1882     break;
1883   }
1884 }
1885
1886 //===----------------------------------------------------------------------===//
1887 //  Implement the public interfaces to this file...
1888 //===----------------------------------------------------------------------===//
1889
1890 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(VerifierFailureAction action) {
1891   return new Verifier(action);
1892 }
1893
1894
1895 /// verifyFunction - Check a function for errors, printing messages on stderr.
1896 /// Return true if the function is corrupt.
1897 ///
1898 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, VerifierFailureAction action) {
1899   Function &F = const_cast<Function&>(f);
1900   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
1901
1902   FunctionPassManager FPM(F.getParent());
1903   Verifier *V = new Verifier(action);
1904   FPM.add(V);
1905   FPM.run(F);
1906   return V->Broken;
1907 }
1908
1909 /// verifyModule - Check a module for errors, printing messages on stderr.
1910 /// Return true if the module is corrupt.
1911 ///
1912 bool llvm::verifyModule(const Module &M, VerifierFailureAction action,
1913                         std::string *ErrorInfo) {
1914   PassManager PM;
1915   Verifier *V = new Verifier(action);
1916   PM.add(V);
1917   PM.run(const_cast<Module&>(M));
1918
1919   if (ErrorInfo && V->Broken)
1920     *ErrorInfo = V->MessagesStr.str();
1921   return V->Broken;
1922 }