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     void VerifyIntrinsicPrototype(Intrinsic::ID ID, Function *F,
 297                                   unsigned RetNum, unsigned ParamNum, ...);
 298     void VerifyParameterAttrs(Attributes Attrs, Type *Ty,
 299                               bool isReturnValue, const Value *V);
 300     void VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, const AttrListPtr &Attrs,
 301                              const Value *V);
 302
 303     void WriteValue(const Value *V) {
 304       if (!V) return;
 305       if (isa<Instruction>(V)) {
 306         MessagesStr << *V << '\n';
 307       } else {
 308         WriteAsOperand(MessagesStr, V, true, Mod);
 309         MessagesStr << '\n';
 310       }
 311     }
 312
 313     void WriteType(Type *T) {
 314       if (!T) return;
 315       MessagesStr << ' ' << *T;
 316     }
 317
 318
 319     // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
 320     // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
 321     // to see why something is not correct.
 322     void CheckFailed(const Twine &Message,
 323                      const Value *V1 = 0, const Value *V2 = 0,
 324                      const Value *V3 = 0, const Value *V4 = 0) {
 325       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 326       WriteValue(V1);
 327       WriteValue(V2);
 328       WriteValue(V3);
 329       WriteValue(V4);
 330       Broken = true;
 331     }
 332
 333     void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1,
 334                      Type *T2, const Value *V3 = 0) {
 335       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 336       WriteValue(V1);
 337       WriteType(T2);
 338       WriteValue(V3);
 339       Broken = true;
 340     }
 341
 342     void CheckFailed(const Twine &Message, Type *T1,
 343                      Type *T2 = 0, Type *T3 = 0) {
 344       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 345       WriteType(T1);
 346       WriteType(T2);
 347       WriteType(T3);
 348       Broken = true;
 349     }
 350   };
 351 } // End anonymous namespace
 352
 353 char Verifier::ID = 0;
 354 INITIALIZE_PASS_BEGIN(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 355 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(PreVerifier)
 356 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTree)
 357 INITIALIZE_PASS_END(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 358
 359 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
 360 #define Assert(C, M) \
 361   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
 362 #define Assert1(C, M, V1) \
 363   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
 364 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
 365   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
 366 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
 367   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
 368 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
 369   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
 370
 371 void Verifier::visit(Instruction &I) {
 372   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
 373     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Operand is null", &I);
 374   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
 375 }
 376
 377
 378 void Verifier::visitGlobalValue(GlobalValue &GV) {
 379   Assert1(!GV.isDeclaration() ||
 380           GV.isMaterializable() ||
 381           GV.hasExternalLinkage() ||
 382           GV.hasDLLImportLinkage() ||
 383           GV.hasExternalWeakLinkage() ||
 384           (isa<GlobalAlias>(GV) &&
 385            (GV.hasLocalLinkage() || GV.hasWeakLinkage())),
 386   "Global is external, but doesn't have external or dllimport or weak linkage!",
 387           &GV);
 388
 389   Assert1(!GV.hasDLLImportLinkage() || GV.isDeclaration(),
 390           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
 391
 392   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
 393           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 394
 395   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
 396     GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
 397     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
 398             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
 399   }
 400
 401   Assert1(!GV.hasLinkerPrivateWeakDefAutoLinkage() || GV.hasDefaultVisibility(),
 402           "linker_private_weak_def_auto can only have default visibility!",
 403           &GV);
 404 }
 405
 406 void Verifier::visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV) {
 407   if (GV.hasInitializer()) {
 408     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
 409             "Global variable initializer type does not match global "
 410             "variable type!", &GV);
 411
 412     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
 413     // cannot be constant.
 414     if (GV.hasCommonLinkage()) {
 415       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
 416               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
 417       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
 418               &GV);
 419     }
 420   } else {
 421     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasDLLImportLinkage() ||
 422             GV.hasExternalWeakLinkage(),
 423             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
 424   }
 425
 426   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.global_ctors" ||
 427                        GV.getName() == "llvm.global_dtors")) {
 428     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 429             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 430     // Don't worry about emitting an error for it not being an array,
 431     // visitGlobalValue will complain on appending non-array.
 432     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GV.getType())) {
 433       StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
 434       PointerType *FuncPtrTy =
 435           FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Context), false)->getPointerTo();
 436       Assert1(STy && STy->getNumElements() == 2 &&
 437               STy->getTypeAtIndex(0u)->isIntegerTy(32) &&
 438               STy->getTypeAtIndex(1) == FuncPtrTy,
 439               "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 440     }
 441   }
 442
 443   visitGlobalValue(GV);
 444 }
 445
 446 void Verifier::visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA) {
 447   Assert1(!GA.getName().empty(),
 448           "Alias name cannot be empty!", &GA);
 449   Assert1(GA.hasExternalLinkage() || GA.hasLocalLinkage() ||
 450           GA.hasWeakLinkage(),
 451           "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
 452   Assert1(GA.getAliasee(),
 453           "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
 454   Assert1(GA.getType() == GA.getAliasee()->getType(),
 455           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
 456   Assert1(!GA.hasUnnamedAddr(), "Alias cannot have unnamed_addr!", &GA);
 457
 458   if (!isa<GlobalValue>(GA.getAliasee())) {
 459     const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(GA.getAliasee());
 460     Assert1(CE &&
 461             (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
 462              CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) &&
 463             isa<GlobalValue>(CE->getOperand(0)),
 464             "Aliasee should be either GlobalValue or bitcast of GlobalValue",
 465             &GA);
 466   }
 467
 468   const GlobalValue* Aliasee = GA.resolveAliasedGlobal(/*stopOnWeak*/ false);
 469   Assert1(Aliasee,
 470           "Aliasing chain should end with function or global variable", &GA);
 471
 472   visitGlobalValue(GA);
 473 }
 474
 475 void Verifier::visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD) {
 476   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 477     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
 478     if (!MD)
 479       continue;
 480
 481     Assert1(!MD->isFunctionLocal(),
 482             "Named metadata operand cannot be function local!", MD);
 483     visitMDNode(*MD, 0);
 484   }
 485 }
 486
 487 void Verifier::visitMDNode(MDNode &MD, Function *F) {
 488   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
 489   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
 490   if (!MDNodes.insert(&MD))
 491     return;
 492
 493   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 494     Value *Op = MD.getOperand(i);
 495     if (!Op)
 496       continue;
 497     if (isa<Constant>(Op) || isa<MDString>(Op))
 498       continue;
 499     if (MDNode *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
 500       Assert2(MD.isFunctionLocal() || !N->isFunctionLocal(),
 501               "Global metadata operand cannot be function local!", &MD, N);
 502       visitMDNode(*N, F);
 503       continue;
 504     }
 505     Assert2(MD.isFunctionLocal(), "Invalid operand for global metadata!", &MD, Op);
 506
 507     // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
 508     // function that we expect.
 509     Function *ActualF = 0;
 510     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Op))
 511       ActualF = I->getParent()->getParent();
 512     else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(Op))
 513       ActualF = BB->getParent();
 514     else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(Op))
 515       ActualF = A->getParent();
 516     assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
 517
 518     Assert2(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function",
 519             &MD, Op);
 520   }
 521 }
 522
 523 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
 524 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
 525 void Verifier::VerifyParameterAttrs(Attributes Attrs, Type *Ty,
 526                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
 527   if (Attrs == Attribute::None)
 528     return;
 529
 530   Attributes FnCheckAttr = Attrs & Attribute::FunctionOnly;
 531   Assert1(!FnCheckAttr, "Attribute " + Attribute::getAsString(FnCheckAttr) +
 532           " only applies to the function!", V);
 533
 534   if (isReturnValue) {
 535     Attributes RetI = Attrs & Attribute::ParameterOnly;
 536     Assert1(!RetI, "Attribute " + Attribute::getAsString(RetI) +
 537             " does not apply to return values!", V);
 538   }
 539
 540   for (unsigned i = 0;
 541        i < array_lengthof(Attribute::MutuallyIncompatible); ++i) {
 542     Attributes MutI = Attrs & Attribute::MutuallyIncompatible[i];
 543     Assert1(MutI.isEmptyOrSingleton(), "Attributes " +
 544             Attribute::getAsString(MutI) + " are incompatible!", V);
 545   }
 546
 547   Attributes TypeI = Attrs & Attribute::typeIncompatible(Ty);
 548   Assert1(!TypeI, "Wrong type for attribute " +
 549           Attribute::getAsString(TypeI), V);
 550
 551   Attributes ByValI = Attrs & Attribute::ByVal;
 552   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 553     Assert1(!ByValI || PTy->getElementType()->isSized(),
 554             "Attribute " + Attribute::getAsString(ByValI) +
 555             " does not support unsized types!", V);
 556   } else {
 557     Assert1(!ByValI,
 558             "Attribute " + Attribute::getAsString(ByValI) +
 559             " only applies to parameters with pointer type!", V);
 560   }
 561 }
 562
 563 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
 564 // The value V is printed in error messages.
 565 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT,
 566                                    const AttrListPtr &Attrs,
 567                                    const Value *V) {
 568   if (Attrs.isEmpty())
 569     return;
 570
 571   bool SawNest = false;
 572
 573   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
 574     const AttributeWithIndex &Attr = Attrs.getSlot(i);
 575
 576     Type *Ty;
 577     if (Attr.Index == 0)
 578       Ty = FT->getReturnType();
 579     else if (Attr.Index-1 < FT->getNumParams())
 580       Ty = FT->getParamType(Attr.Index-1);
 581     else
 582       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
 583
 584     VerifyParameterAttrs(Attr.Attrs, Ty, Attr.Index == 0, V);
 585
 586     if (Attr.Attrs & Attribute::Nest) {
 587       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
 588       SawNest = true;
 589     }
 590
 591     if (Attr.Attrs & Attribute::StructRet)
 592       Assert1(Attr.Index == 1, "Attribute sret not on first parameter!", V);
 593   }
 594
 595   Attributes FAttrs = Attrs.getFnAttributes();
 596   Attributes NotFn = FAttrs & (~Attribute::FunctionOnly);
 597   Assert1(!NotFn, "Attribute " + Attribute::getAsString(NotFn) +
 598           " does not apply to the function!", V);
 599
 600   for (unsigned i = 0;
 601        i < array_lengthof(Attribute::MutuallyIncompatible); ++i) {
 602     Attributes MutI = FAttrs & Attribute::MutuallyIncompatible[i];
 603     Assert1(MutI.isEmptyOrSingleton(), "Attributes " +
 604             Attribute::getAsString(MutI) + " are incompatible!", V);
 605   }
 606 }
 607
 608 static bool VerifyAttributeCount(const AttrListPtr &Attrs, unsigned Params) {
 609   if (Attrs.isEmpty())
 610     return true;
 611
 612   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
 613   unsigned LastIndex = Attrs.getSlot(LastSlot).Index;
 614   if (LastIndex <= Params
 615       || (LastIndex == (unsigned)~0
 616           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlot(LastSlot - 1).Index <= Params)))
 617     return true;
 618
 619   return false;
 620 }
 621
 622 // visitFunction - Verify that a function is ok.
 623 //
 624 void Verifier::visitFunction(Function &F) {
 625   // Check function arguments.
 626   FunctionType *FT = F.getFunctionType();
 627   unsigned NumArgs = F.arg_size();
 628
 629   Assert1(Context == &F.getContext(),
 630           "Function context does not match Module context!", &F);
 631
 632   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
 633   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
 634           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
 635           &F, FT);
 636   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
 637           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
 638           F.getReturnType()->isStructTy(),
 639           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
 640
 641   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
 642           "Invalid struct return type!", &F);
 643
 644   const AttrListPtr &Attrs = F.getAttributes();
 645
 646   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
 647           "Attributes after last parameter!", &F);
 648
 649   // Check function attributes.
 650   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
 651
 652   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
 653   switch (F.getCallingConv()) {
 654   default:
 655     break;
 656   case CallingConv::C:
 657     break;
 658   case CallingConv::Fast:
 659   case CallingConv::Cold:
 660   case CallingConv::X86_FastCall:
 661   case CallingConv::X86_ThisCall:
 662   case CallingConv::PTX_Kernel:
 663   case CallingConv::PTX_Device:
 664     Assert1(!F.isVarArg(),
 665             "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
 666     break;
 667   }
 668
 669   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
 670                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
 671
 672   // Check that the argument values match the function type for this function...
 673   unsigned i = 0;
 674   for (Function::arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
 675        I != E; ++I, ++i) {
 676     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
 677             "Argument value does not match function argument type!",
 678             I, FT->getParamType(i));
 679     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
 680             "Function arguments must have first-class types!", I);
 681     if (!isLLVMdotName)
 682       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
 683               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
 684   }
 685
 686   if (F.isMaterializable()) {
 687     // Function has a body somewhere we can't see.
 688   } else if (F.isDeclaration()) {
 689     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasDLLImportLinkage() ||
 690             F.hasExternalWeakLinkage(),
 691             "invalid linkage type for function declaration", &F);
 692   } else {
 693     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
 694     // is not legal to define intrinsics.
 695     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
 696
 697     // Check the entry node
 698     BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
 699     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
 700             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
 701
 702     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
 703     if (Entry->hasAddressTaken()) {
 704       Assert1(!BlockAddress::get(Entry)->isConstantUsed(),
 705               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
 706     }
 707   }
 708
 709   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
 710   // direct call/invokes, never having its "address taken".
 711   if (F.getIntrinsicID()) {
 712     const User *U;
 713     if (F.hasAddressTaken(&U))
 714       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
 715   }
 716 }
 717
 718 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
 719 //
 720 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
 721   InstsInThisBlock.clear();
 722
 723   // Ensure that basic blocks have terminators!
 724   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
 725
 726   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
 727   // it.
 728   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
 729     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
 730     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
 731     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
 732     PHINode *PN;
 733     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
 734       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
 735       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
 736               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
 737               "the PHI should be removed!", PN);
 738       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
 739               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
 740               "parent basic block!", PN);
 741
 742       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
 743       Values.clear();
 744       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
 745       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 746         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
 747                                         PN->getIncomingValue(i)));
 748       std::sort(Values.begin(), Values.end());
 749
 750       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
 751         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
 752         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
 753         // all identical.
 754         //
 755         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
 756                 Values[i].second == Values[i-1].second,
 757                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
 758                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
 759                 Values[i].second, Values[i-1].second);
 760
 761         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
 762         // matched up.
 763         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
 764                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
 765                 Values[i].first, Preds[i]);
 766       }
 767     }
 768   }
 769 }
 770
 771 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
 772   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
 773   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
 774           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
 775   visitInstruction(I);
 776 }
 777
 778 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
 779   if (BI.isConditional()) {
 780     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
 781             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
 782   }
 783   visitTerminatorInst(BI);
 784 }
 785
 786 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
 787   Function *F = RI.getParent()->getParent();
 788   unsigned N = RI.getNumOperands();
 789   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
 790     Assert2(N == 0,
 791             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
 792             "return type!", &RI, F->getReturnType());
 793   else
 794     Assert2(N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType(),
 795             "Function return type does not match operand "
 796             "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 797
 798   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
 799   // terminators...
 800   visitTerminatorInst(RI);
 801 }
 802
 803 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
 804   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
 805   // have the same type as the switched-on value.
 806   Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
 807   SmallPtrSet<ConstantInt*, 32> Constants;
 808   for (SwitchInst::CaseIt i = SI.case_begin(), e = SI.case_end(); i != e; ++i) {
 809     Assert1(i.getCaseValue()->getType() == SwitchTy,
 810             "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
 811     Assert2(Constants.insert(i.getCaseValue()),
 812             "Duplicate integer as switch case", &SI, i.getCaseValue());
 813   }
 814
 815   visitTerminatorInst(SI);
 816 }
 817
 818 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
 819   Assert1(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
 820           "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
 821   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
 822     Assert1(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
 823             "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
 824
 825   visitTerminatorInst(BI);
 826 }
 827
 828 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
 829   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
 830                                           SI.getOperand(2)),
 831           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
 832
 833   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
 834           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
 835   visitInstruction(SI);
 836 }
 837
 838 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
 839 /// a pass, if any exist, it's an error.
 840 ///
 841 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
 842   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
 843 }
 844
 845 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
 846   // Get the source and destination types
 847   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 848   Type *DestTy = I.getType();
 849
 850   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 851   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 852   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 853
 854   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
 855   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
 856   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 857           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
 858   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
 859
 860   visitInstruction(I);
 861 }
 862
 863 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
 864   // Get the source and destination types
 865   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 866   Type *DestTy = I.getType();
 867
 868   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 869   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
 870   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
 871   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 872           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 873   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 874   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 875
 876   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
 877
 878   visitInstruction(I);
 879 }
 880
 881 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
 882   // Get the source and destination types
 883   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 884   Type *DestTy = I.getType();
 885
 886   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 887   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 888   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 889
 890   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
 891   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
 892   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 893           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 894   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
 895
 896   visitInstruction(I);
 897 }
 898
 899 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
 900   // Get the source and destination types
 901   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 902   Type *DestTy = I.getType();
 903   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 904   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 905   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 906
 907   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
 908   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
 909   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 910           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
 911   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
 912
 913   visitInstruction(I);
 914 }
 915
 916 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
 917   // Get the source and destination types
 918   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 919   Type *DestTy = I.getType();
 920
 921   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 922   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 923   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 924
 925   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
 926   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
 927   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 928           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 929   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
 930
 931   visitInstruction(I);
 932 }
 933
 934 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
 935   // Get the source and destination types
 936   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 937   Type *DestTy = I.getType();
 938
 939   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
 940   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
 941
 942   Assert1(SrcVec == DstVec,
 943           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
 944   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
 945           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
 946   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
 947           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
 948
 949   if (SrcVec && DstVec)
 950     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
 951             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
 952             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
 953
 954   visitInstruction(I);
 955 }
 956
 957 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
 958   // Get the source and destination types
 959   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 960   Type *DestTy = I.getType();
 961
 962   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
 963   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
 964
 965   Assert1(SrcVec == DstVec,
 966           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
 967   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
 968           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
 969   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
 970           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
 971
 972   if (SrcVec && DstVec)
 973     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
 974             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
 975             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
 976
 977   visitInstruction(I);
 978 }
 979
 980 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
 981   // Get the source and destination types
 982   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 983   Type *DestTy = I.getType();
 984
 985   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
 986   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
 987
 988   Assert1(SrcVec == DstVec,
 989           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
 990   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
 991           &I);
 992   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
 993           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
 994
 995   if (SrcVec && DstVec)
 996     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
 997             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
 998             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
 999
1000   visitInstruction(I);
1001 }
1002
1003 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1004   // Get the source and destination types
1005   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1006   Type *DestTy = I.getType();
1007
1008   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1009   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1010
1011   Assert1(SrcVec == DstVec,
1012           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1013   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
1014           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1015   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1016           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1017
1018   if (SrcVec && DstVec)
1019     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1020             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1021             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1022
1023   visitInstruction(I);
1024 }
1025
1026 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1027   // Get the source and destination types
1028   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1029   Type *DestTy = I.getType();
1030
1031   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1032           "PtrToInt source must be pointer", &I);
1033   Assert1(DestTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1034           "PtrToInt result must be integral", &I);
1035   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1036           "PtrToInt type mismatch", &I);
1037
1038   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1039     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1040     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1041     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1042           "PtrToInt Vector width mismatch", &I);
1043   }
1044
1045   visitInstruction(I);
1046 }
1047
1048 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1049   // Get the source and destination types
1050   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1051   Type *DestTy = I.getType();
1052
1053   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1054           "IntToPtr source must be an integral", &I);
1055   Assert1(DestTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1056           "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1057   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1058           "IntToPtr type mismatch", &I);
1059   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1060     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1061     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1062     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1063           "IntToPtr Vector width mismatch", &I);
1064   }
1065   visitInstruction(I);
1066 }
1067
1068 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1069   // Get the source and destination types
1070   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1071   Type *DestTy = I.getType();
1072
1073   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1074   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
1075   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
1076
1077   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
1078   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
1079   Assert1(DestTy->isPointerTy() == DestTy->isPointerTy(),
1080           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", &I);
1081   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize, "Bitcast requires types of same width",&I);
1082
1083   // Disallow aggregates.
1084   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
1085           "Bitcast operand must not be aggregate", &I);
1086   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
1087           "Bitcast type must not be aggregate", &I);
1088
1089   visitInstruction(I);
1090 }
1091
1092 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1093 ///
1094 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1095   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1096   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1097   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1098   // then there is some other instruction before a PHI.
1099   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1100           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1101           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1102           &PN, PN.getParent());
1103
1104   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1105   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1106   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1107     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1108             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1109   }
1110
1111   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1112
1113   visitInstruction(PN);
1114 }
1115
1116 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1117   Instruction *I = CS.getInstruction();
1118
1119   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1120           "Called function must be a pointer!", I);
1121   PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1122
1123   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1124           "Called function is not pointer to function type!", I);
1125   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1126
1127   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1128   if (FTy->isVarArg())
1129     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1130             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1131   else
1132     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1133             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1134
1135   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1136   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1137     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1138             "Call parameter type does not match function signature!",
1139             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1140
1141   const AttrListPtr &Attrs = CS.getAttributes();
1142
1143   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1144           "Attributes after last parameter!", I);
1145
1146   // Verify call attributes.
1147   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1148
1149   if (FTy->isVarArg())
1150     // Check attributes on the varargs part.
1151     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1152       Attributes Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1153
1154       VerifyParameterAttrs(Attr, CS.getArgument(Idx-1)->getType(), false, I);
1155
1156       Attributes VArgI = Attr & Attribute::VarArgsIncompatible;
1157       Assert1(!VArgI, "Attribute " + Attribute::getAsString(VArgI) +
1158               " cannot be used for vararg call arguments!", I);
1159     }
1160
1161   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1162   if (CS.getCalledFunction() == 0 ||
1163       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
1164     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1165            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1166       Assert1(!(*PI)->isMetadataTy(),
1167               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1168   }
1169
1170   visitInstruction(*I);
1171 }
1172
1173 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1174   VerifyCallSite(&CI);
1175
1176   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1177     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1178       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1179 }
1180
1181 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1182   VerifyCallSite(&II);
1183
1184   // Verify that there is a landingpad instruction as the first non-PHI
1185   // instruction of the 'unwind' destination.
1186   Assert1(II.getUnwindDest()->isLandingPad(),
1187           "The unwind destination does not have a landingpad instruction!",&II);
1188
1189   visitTerminatorInst(II);
1190 }
1191
1192 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1193 /// of the same type!
1194 ///
1195 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1196   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1197           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1198
1199   switch (B.getOpcode()) {
1200   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1201   // integral operands.
1202   case Instruction::Add:
1203   case Instruction::Sub:
1204   case Instruction::Mul:
1205   case Instruction::SDiv:
1206   case Instruction::UDiv:
1207   case Instruction::SRem:
1208   case Instruction::URem:
1209     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1210             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1211     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1212             "Integer arithmetic operators must have same type "
1213             "for operands and result!", &B);
1214     break;
1215   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1216   // floating-point operands.
1217   case Instruction::FAdd:
1218   case Instruction::FSub:
1219   case Instruction::FMul:
1220   case Instruction::FDiv:
1221   case Instruction::FRem:
1222     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1223             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1224             "floating-point types!", &B);
1225     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1226             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1227             "for operands and result!", &B);
1228     break;
1229   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1230   case Instruction::And:
1231   case Instruction::Or:
1232   case Instruction::Xor:
1233     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1234             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1235     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1236             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1237             &B);
1238     break;
1239   case Instruction::Shl:
1240   case Instruction::LShr:
1241   case Instruction::AShr:
1242     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1243             "Shifts only work with integral types!", &B);
1244     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1245             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1246     break;
1247   default:
1248     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1249   }
1250
1251   visitInstruction(B);
1252 }
1253
1254 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst &IC) {
1255   // Check that the operands are the same type
1256   Type *Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1257   Type *Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1258   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1259           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1260   // Check that the operands are the right type
1261   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->getScalarType()->isPointerTy(),
1262           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1263   // Check that the predicate is valid.
1264   Assert1(IC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
1265           IC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE,
1266           "Invalid predicate in ICmp instruction!", &IC);
1267
1268   visitInstruction(IC);
1269 }
1270
1271 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst &FC) {
1272   // Check that the operands are the same type
1273   Type *Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1274   Type *Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1275   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1276           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1277   // Check that the operands are the right type
1278   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
1279           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1280   // Check that the predicate is valid.
1281   Assert1(FC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE &&
1282           FC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE,
1283           "Invalid predicate in FCmp instruction!", &FC);
1284
1285   visitInstruction(FC);
1286 }
1287
1288 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1289   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1290                                               EI.getOperand(1)),
1291           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1292   visitInstruction(EI);
1293 }
1294
1295 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1296   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1297                                              IE.getOperand(1),
1298                                              IE.getOperand(2)),
1299           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1300   visitInstruction(IE);
1301 }
1302
1303 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1304   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1305                                              SV.getOperand(2)),
1306           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1307   visitInstruction(SV);
1308 }
1309
1310 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1311   Type *TargetTy = GEP.getPointerOperandType()->getScalarType();
1312
1313   Assert1(isa<PointerType>(TargetTy),
1314     "GEP base pointer is not a vector or a vector of pointers", &GEP);
1315   Assert1(cast<PointerType>(TargetTy)->getElementType()->isSized(),
1316           "GEP into unsized type!", &GEP);
1317
1318   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1319   Type *ElTy =
1320     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getPointerOperandType(), Idxs);
1321   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1322
1323   if (GEP.getPointerOperandType()->isPointerTy()) {
1324     // Validate GEPs with scalar indices.
1325     Assert2(GEP.getType()->isPointerTy() &&
1326            cast<PointerType>(GEP.getType())->getElementType() == ElTy,
1327            "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1328   } else {
1329     // Validate GEPs with a vector index.
1330     Assert1(Idxs.size() == 1, "Invalid number of indices!", &GEP);
1331     Value *Index = Idxs[0];
1332     Type  *IndexTy = Index->getType();
1333     Assert1(IndexTy->isVectorTy(),
1334       "Vector GEP must have vector indices!", &GEP);
1335     Assert1(GEP.getType()->isVectorTy(),
1336       "Vector GEP must return a vector value", &GEP);
1337     Type *ElemPtr = cast<VectorType>(GEP.getType())->getElementType();
1338     Assert1(ElemPtr->isPointerTy(),
1339       "Vector GEP pointer operand is not a pointer!", &GEP);
1340     unsigned IndexWidth = cast<VectorType>(IndexTy)->getNumElements();
1341     unsigned GepWidth = cast<VectorType>(GEP.getType())->getNumElements();
1342     Assert1(IndexWidth == GepWidth, "Invalid GEP index vector width", &GEP);
1343     Assert1(ElTy == cast<PointerType>(ElemPtr)->getElementType(),
1344       "Vector GEP type does not match pointer type!", &GEP);
1345   }
1346   visitInstruction(GEP);
1347 }
1348
1349 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1350   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
1351   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
1352   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1353   Assert2(ElTy == LI.getType(),
1354           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
1355   if (LI.isAtomic()) {
1356     Assert1(LI.getOrdering() != Release && LI.getOrdering() != AcquireRelease,
1357             "Load cannot have Release ordering", &LI);
1358     Assert1(LI.getAlignment() != 0,
1359             "Atomic load must specify explicit alignment", &LI);
1360   } else {
1361     Assert1(LI.getSynchScope() == CrossThread,
1362             "Non-atomic load cannot have SynchronizationScope specified", &LI);
1363   }
1364
1365   if (MDNode *Range = LI.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
1366     unsigned NumOperands = Range->getNumOperands();
1367     Assert1(NumOperands % 2 == 0, "Unfinished range!", Range);
1368     unsigned NumRanges = NumOperands / 2;
1369     Assert1(NumRanges >= 1, "It should have at least one range!", Range);
1370     for (unsigned i = 0; i < NumRanges; ++i) {
1371       ConstantInt *Low = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i));
1372       Assert1(Low, "The lower limit must be an integer!", Low);
1373       ConstantInt *High = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i + 1));
1374       Assert1(High, "The upper limit must be an integer!", High);
1375       Assert1(High->getType() == Low->getType() &&
1376               High->getType() == ElTy, "Range types must match load type!",
1377               &LI);
1378       Assert1(High->getValue() != Low->getValue(), "Range must not be empty!",
1379               Range);
1380     }
1381   }
1382
1383   visitInstruction(LI);
1384 }
1385
1386 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1387   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
1388   Assert1(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
1389   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1390   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
1391           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1392           &SI, ElTy);
1393   if (SI.isAtomic()) {
1394     Assert1(SI.getOrdering() != Acquire && SI.getOrdering() != AcquireRelease,
1395             "Store cannot have Acquire ordering", &SI);
1396     Assert1(SI.getAlignment() != 0,
1397             "Atomic store must specify explicit alignment", &SI);
1398   } else {
1399     Assert1(SI.getSynchScope() == CrossThread,
1400             "Non-atomic store cannot have SynchronizationScope specified", &SI);
1401   }
1402   visitInstruction(SI);
1403 }
1404
1405 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
1406   PointerType *PTy = AI.getType();
1407   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
1408           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
1409           &AI);
1410   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(), "Cannot allocate unsized type",
1411           &AI);
1412   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
1413           "Alloca array size must have integer type", &AI);
1414   visitInstruction(AI);
1415 }
1416
1417 void Verifier::visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI) {
1418   Assert1(CXI.getOrdering() != NotAtomic,
1419           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
1420   Assert1(CXI.getOrdering() != Unordered,
1421           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
1422   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CXI.getOperand(0)->getType());
1423   Assert1(PTy, "First cmpxchg operand must be a pointer.", &CXI);
1424   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1425   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(1)->getType(),
1426           "Expected value type does not match pointer operand type!",
1427           &CXI, ElTy);
1428   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(2)->getType(),
1429           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1430           &CXI, ElTy);
1431   visitInstruction(CXI);
1432 }
1433
1434 void Verifier::visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI) {
1435   Assert1(RMWI.getOrdering() != NotAtomic,
1436           "atomicrmw instructions must be atomic.", &RMWI);
1437   Assert1(RMWI.getOrdering() != Unordered,
1438           "atomicrmw instructions cannot be unordered.", &RMWI);
1439   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RMWI.getOperand(0)->getType());
1440   Assert1(PTy, "First atomicrmw operand must be a pointer.", &RMWI);
1441   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1442   Assert2(ElTy == RMWI.getOperand(1)->getType(),
1443           "Argument value type does not match pointer operand type!",
1444           &RMWI, ElTy);
1445   Assert1(AtomicRMWInst::FIRST_BINOP <= RMWI.getOperation() &&
1446           RMWI.getOperation() <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP,
1447           "Invalid binary operation!", &RMWI);
1448   visitInstruction(RMWI);
1449 }
1450
1451 void Verifier::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
1452   const AtomicOrdering Ordering = FI.getOrdering();
1453   Assert1(Ordering == Acquire || Ordering == Release ||
1454           Ordering == AcquireRelease || Ordering == SequentiallyConsistent,
1455           "fence instructions may only have "
1456           "acquire, release, acq_rel, or seq_cst ordering.", &FI);
1457   visitInstruction(FI);
1458 }
1459
1460 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
1461   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
1462                                            EVI.getIndices()) ==
1463           EVI.getType(),
1464           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
1465
1466   visitInstruction(EVI);
1467 }
1468
1469 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
1470   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
1471                                            IVI.getIndices()) ==
1472           IVI.getOperand(1)->getType(),
1473           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
1474
1475   visitInstruction(IVI);
1476 }
1477
1478 void Verifier::visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI) {
1479   BasicBlock *BB = LPI.getParent();
1480
1481   // The landingpad instruction is ill-formed if it doesn't have any clauses and
1482   // isn't a cleanup.
1483   Assert1(LPI.getNumClauses() > 0 || LPI.isCleanup(),
1484           "LandingPadInst needs at least one clause or to be a cleanup.", &LPI);
1485
1486   // The landingpad instruction defines its parent as a landing pad block. The
1487   // landing pad block may be branched to only by the unwind edge of an invoke.
1488   for (pred_iterator I = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); I != E; ++I) {
1489     const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>((*I)->getTerminator());
1490     Assert1(II && II->getUnwindDest() == BB,
1491             "Block containing LandingPadInst must be jumped to "
1492             "only by the unwind edge of an invoke.", &LPI);
1493   }
1494
1495   // The landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
1496   // block.
1497   Assert1(LPI.getParent()->getLandingPadInst() == &LPI,
1498           "LandingPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
1499           &LPI);
1500
1501   // The personality functions for all landingpad instructions within the same
1502   // function should match.
1503   if (PersonalityFn)
1504     Assert1(LPI.getPersonalityFn() == PersonalityFn,
1505             "Personality function doesn't match others in function", &LPI);
1506   PersonalityFn = LPI.getPersonalityFn();
1507
1508   // All operands must be constants.
1509   Assert1(isa<Constant>(PersonalityFn), "Personality function is not constant!",
1510           &LPI);
1511   for (unsigned i = 0, e = LPI.getNumClauses(); i < e; ++i) {
1512     Value *Clause = LPI.getClause(i);
1513     Assert1(isa<Constant>(Clause), "Clause is not constant!", &LPI);
1514     if (LPI.isCatch(i)) {
1515       Assert1(isa<PointerType>(Clause->getType()),
1516               "Catch operand does not have pointer type!", &LPI);
1517     } else {
1518       Assert1(LPI.isFilter(i), "Clause is neither catch nor filter!", &LPI);
1519       Assert1(isa<ConstantArray>(Clause) || isa<ConstantAggregateZero>(Clause),
1520               "Filter operand is not an array of constants!", &LPI);
1521     }
1522   }
1523
1524   visitInstruction(LPI);
1525 }
1526
1527 void Verifier::verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i) {
1528   Instruction *Op = cast<Instruction>(I.getOperand(i));
1529   BasicBlock *BB = I.getParent();
1530   BasicBlock *OpBlock = Op->getParent();
1531   PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&I);
1532
1533   // DT can handle non phi instructions for us.
1534   if (!PN) {
1535     // Definition must dominate use unless use is unreachable!
1536     Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || !DT->isReachableFromEntry(BB) ||
1537             DT->dominates(Op, &I),
1538             "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1539     return;
1540   }
1541
1542   // Check that a definition dominates all of its uses.
1543   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
1544     // Invoke results are only usable in the normal destination, not in the
1545     // exceptional destination.
1546     BasicBlock *NormalDest = II->getNormalDest();
1547
1548
1549     // PHI nodes differ from other nodes because they actually "use" the
1550     // value in the predecessor basic blocks they correspond to.
1551     BasicBlock *UseBlock = BB;
1552     unsigned j = PHINode::getIncomingValueNumForOperand(i);
1553     UseBlock = PN->getIncomingBlock(j);
1554     Assert2(UseBlock, "Invoke operand is PHI node with bad incoming-BB",
1555             Op, &I);
1556
1557     if (UseBlock == OpBlock) {
1558       // Special case of a phi node in the normal destination or the unwind
1559       // destination.
1560       Assert2(BB == NormalDest || !DT->isReachableFromEntry(UseBlock),
1561               "Invoke result not available in the unwind destination!",
1562               Op, &I);
1563     } else {
1564       Assert2(DT->dominates(II, UseBlock) ||
1565               !DT->isReachableFromEntry(UseBlock),
1566               "Invoke result does not dominate all uses!", Op, &I);
1567     }
1568   }
1569
1570   // PHI nodes are more difficult than other nodes because they actually
1571   // "use" the value in the predecessor basic blocks they correspond to.
1572   unsigned j = PHINode::getIncomingValueNumForOperand(i);
1573   BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(j);
1574   Assert2(PredBB && (DT->dominates(OpBlock, PredBB) ||
1575                      !DT->isReachableFromEntry(PredBB)),
1576           "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1577 }
1578
1579 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
1580 ///
1581 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
1582   BasicBlock *BB = I.getParent();
1583   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
1584
1585   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
1586     for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1587          UI != UE; ++UI)
1588       Assert1(*UI != (User*)&I || !DT->isReachableFromEntry(BB),
1589               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
1590   }
1591
1592   // Check that void typed values don't have names
1593   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
1594           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
1595
1596   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
1597   // value type.
1598   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
1599           I.getType()->isFirstClassType(),
1600           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
1601
1602   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
1603   // checked against the callee type.
1604   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
1605           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
1606           "Invalid use of metadata!", &I);
1607
1608   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
1609   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
1610   // instruction, it is an error!
1611   for (User::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1612        UI != UE; ++UI) {
1613     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(*UI))
1614       Assert2(Used->getParent() != 0, "Instruction referencing instruction not"
1615               " embedded in a basic block!", &I, Used);
1616     else {
1617       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", *UI);
1618       return;
1619     }
1620   }
1621
1622   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1623     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Instruction has null operand!", &I);
1624
1625     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
1626     // instructions.
1627     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
1628       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
1629     }
1630
1631     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
1632       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
1633       // taken.
1634       Assert1(!F->isIntrinsic() || (i + 1 == e && isa<CallInst>(I)),
1635               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
1636       Assert1(F->getParent() == Mod, "Referencing function in another module!",
1637               &I);
1638     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
1639       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
1640               "Referring to a basic block in another function!", &I);
1641     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
1642       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
1643               "Referring to an argument in another function!", &I);
1644     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
1645       Assert1(GV->getParent() == Mod, "Referencing global in another module!",
1646               &I);
1647     } else if (isa<Instruction>(I.getOperand(i))) {
1648       verifyDominatesUse(I, i);
1649     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
1650       Assert1((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
1651               (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
1652               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
1653     }
1654   }
1655
1656   if (MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_fpmath)) {
1657     Assert1(I.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1658             "fpmath requires a floating point result!", &I);
1659     Assert1(MD->getNumOperands() == 1, "fpmath takes one operand!", &I);
1660     Value *Op0 = MD->getOperand(0);
1661     if (ConstantFP *CFP0 = dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Op0)) {
1662       APFloat Accuracy = CFP0->getValueAPF();
1663       Assert1(Accuracy.isNormal() && !Accuracy.isNegative(),
1664               "fpmath accuracy not a positive number!", &I);
1665     } else {
1666       Assert1(false, "invalid fpmath accuracy!", &I);
1667     }
1668   }
1669
1670   MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_range);
1671   Assert1(!MD || isa<LoadInst>(I), "Ranges are only for loads!", &I);
1672
1673   InstsInThisBlock.insert(&I);
1674 }
1675
1676 // Flags used by TableGen to mark intrinsic parameters with the
1677 // LLVMExtendedElementVectorType and LLVMTruncatedElementVectorType classes.
1678 static const unsigned ExtendedElementVectorType = 0x40000000;
1679 static const unsigned TruncatedElementVectorType = 0x20000000;
1680
1681 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
1682 ///
1683 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
1684   Function *IF = CI.getCalledFunction();
1685   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
1686           IF);
1687
1688 #define GET_INTRINSIC_VERIFIER
1689 #include "llvm/Intrinsics.gen"
1690 #undef GET_INTRINSIC_VERIFIER
1691
1692   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
1693   // or are local to *this* function.
1694   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
1695     if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(CI.getArgOperand(i)))
1696       visitMDNode(*MD, CI.getParent()->getParent());
1697
1698   switch (ID) {
1699   default:
1700     break;
1701   case Intrinsic::ctlz:  // llvm.ctlz
1702   case Intrinsic::cttz:  // llvm.cttz
1703     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
1704             "is_zero_undef argument of bit counting intrinsics must be a "
1705             "constant int", &CI);
1706     break;
1707   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
1708     Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
1709                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
1710     MDNode *MD = cast<MDNode>(CI.getArgOperand(0));
1711     Assert1(MD->getNumOperands() == 1,
1712                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 2", &CI);
1713   } break;
1714   case Intrinsic::memcpy:
1715   case Intrinsic::memmove:
1716   case Intrinsic::memset:
1717     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3)),
1718             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
1719             &CI);
1720     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(4)),
1721             "isvolatile argument of memory intrinsics must be a constant int",
1722             &CI);
1723     break;
1724   case Intrinsic::gcroot:
1725   case Intrinsic::gcwrite:
1726   case Intrinsic::gcread:
1727     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
1728       AllocaInst *AI =
1729         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
1730       Assert1(AI, "llvm.gcroot parameter #1 must be an alloca.", &CI);
1731       Assert1(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
1732               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
1733       if (!AI->getType()->getElementType()->isPointerTy()) {
1734         Assert1(!isa<ConstantPointerNull>(CI.getArgOperand(1)),
1735                 "llvm.gcroot parameter #1 must either be a pointer alloca, "
1736                 "or argument #2 must be a non-null constant.", &CI);
1737       }
1738     }
1739
1740     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
1741             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
1742     break;
1743   case Intrinsic::init_trampoline:
1744     Assert1(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
1745             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
1746             &CI);
1747     break;
1748   case Intrinsic::prefetch:
1749     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
1750             isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
1751             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
1752             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
1753             "invalid arguments to llvm.prefetch",
1754             &CI);
1755     break;
1756   case Intrinsic::stackprotector:
1757     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
1758             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
1759             &CI);
1760     break;
1761   case Intrinsic::lifetime_start:
1762   case Intrinsic::lifetime_end:
1763   case Intrinsic::invariant_start:
1764     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
1765             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
1766             &CI);
1767     break;
1768   case Intrinsic::invariant_end:
1769     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
1770             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
1771     break;
1772   }
1773 }
1774
1775 /// Produce a string to identify an intrinsic parameter or return value.
1776 /// The ArgNo value numbers the return values from 0 to NumRets-1 and the
1777 /// parameters beginning with NumRets.
1778 ///
1779 static std::string IntrinsicParam(unsigned ArgNo, unsigned NumRets) {
1780   if (ArgNo >= NumRets)
1781     return "Intrinsic parameter #" + utostr(ArgNo - NumRets);
1782   if (NumRets == 1)
1783     return "Intrinsic result type";
1784   return "Intrinsic result type #" + utostr(ArgNo);
1785 }
1786
1787 bool Verifier::PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty,
1788                                 int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix) {
1789   FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
1790
1791   unsigned NumElts = 0;
1792   Type *EltTy = Ty;
1793   VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty);
1794   if (VTy) {
1795     EltTy = VTy->getElementType();
1796     NumElts = VTy->getNumElements();
1797   }
1798
1799   Type *RetTy = FTy->getReturnType();
1800   StructType *ST = dyn_cast<StructType>(RetTy);
1801   unsigned NumRetVals;
1802   if (RetTy->isVoidTy())
1803     NumRetVals = 0;
1804   else if (ST)
1805     NumRetVals = ST->getNumElements();
1806   else
1807     NumRetVals = 1;
1808
1809   if (VT < 0) {
1810     int Match = ~VT;
1811
1812     // Check flags that indicate a type that is an integral vector type with
1813     // elements that are larger or smaller than the elements of the matched
1814     // type.
1815     if ((Match & (ExtendedElementVectorType |
1816                   TruncatedElementVectorType)) != 0) {
1817       IntegerType *IEltTy = dyn_cast<IntegerType>(EltTy);
1818       if (!VTy || !IEltTy) {
1819         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1820                     "an integral vector type.", F);
1821         return false;
1822       }
1823       // Adjust the current Ty (in the opposite direction) rather than
1824       // the type being matched against.
1825       if ((Match & ExtendedElementVectorType) != 0) {
1826         if ((IEltTy->getBitWidth() & 1) != 0) {
1827           CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " vector "
1828                       "element bit-width is odd.", F);
1829           return false;
1830         }
1831         Ty = VectorType::getTruncatedElementVectorType(VTy);
1832       } else
1833         Ty = VectorType::getExtendedElementVectorType(VTy);
1834       Match &= ~(ExtendedElementVectorType | TruncatedElementVectorType);
1835     }
1836
1837     if (Match <= static_cast<int>(NumRetVals - 1)) {
1838       if (ST)
1839         RetTy = ST->getElementType(Match);
1840
1841       if (Ty != RetTy) {
1842         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " does not "
1843                     "match return type.", F);
1844         return false;
1845       }
1846     } else {
1847       if (Ty != FTy->getParamType(Match - NumRetVals)) {
1848         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " does not "
1849                     "match parameter %" + utostr(Match - NumRetVals) + ".", F);
1850         return false;
1851       }
1852     }
1853   } else if (VT == MVT::iAny) {
1854     if (!EltTy->isIntegerTy()) {
1855       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1856                   "an integer type.", F);
1857       return false;
1858     }
1859
1860     unsigned GotBits = cast<IntegerType>(EltTy)->getBitWidth();
1861     Suffix += ".";
1862
1863     if (EltTy != Ty)
1864       Suffix += "v" + utostr(NumElts);
1865
1866     Suffix += "i" + utostr(GotBits);
1867
1868     // Check some constraints on various intrinsics.
1869     switch (ID) {
1870     default: break; // Not everything needs to be checked.
1871     case Intrinsic::bswap:
1872       if (GotBits < 16 || GotBits % 16 != 0) {
1873         CheckFailed("Intrinsic requires even byte width argument", F);
1874         return false;
1875       }
1876       break;
1877     }
1878   } else if (VT == MVT::fAny) {
1879     if (!EltTy->isFloatingPointTy()) {
1880       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1881                   "a floating-point type.", F);
1882       return false;
1883     }
1884
1885     Suffix += ".";
1886
1887     if (EltTy != Ty)
1888       Suffix += "v" + utostr(NumElts);
1889
1890     Suffix += EVT::getEVT(EltTy).getEVTString();
1891   } else if (VT == MVT::vAny) {
1892     if (!VTy) {
1893       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a vector type.",
1894                   F);
1895       return false;
1896     }
1897     Suffix += ".v" + utostr(NumElts) + EVT::getEVT(EltTy).getEVTString();
1898   } else if (VT == MVT::iPTR) {
1899     if (!Ty->isPointerTy()) {
1900       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a "
1901                   "pointer and a pointer is required.", F);
1902       return false;
1903     }
1904   } else if (VT == MVT::iPTRAny) {
1905     // Outside of TableGen, we don't distinguish iPTRAny (to any address space)
1906     // and iPTR. In the verifier, we can not distinguish which case we have so
1907     // allow either case to be legal.
1908     if (PointerType* PTyp = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
1909       EVT PointeeVT = EVT::getEVT(PTyp->getElementType(), true);
1910       if (PointeeVT == MVT::Other) {
1911         CheckFailed("Intrinsic has pointer to complex type.");
1912         return false;
1913       }
1914       Suffix += ".p" + utostr(PTyp->getAddressSpace()) +
1915         PointeeVT.getEVTString();
1916     } else {
1917       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a "
1918                   "pointer and a pointer is required.", F);
1919       return false;
1920     }
1921   } else if (EVT((MVT::SimpleValueType)VT).isVector()) {
1922     EVT VVT = EVT((MVT::SimpleValueType)VT);
1923
1924     // If this is a vector argument, verify the number and type of elements.
1925     if (VVT.getVectorElementType() != EVT::getEVT(EltTy)) {
1926       CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect vector element type!", F);
1927       return false;
1928     }
1929
1930     if (VVT.getVectorNumElements() != NumElts) {
1931       CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of "
1932                   "vector elements!", F);
1933       return false;
1934     }
1935   } else if (EVT((MVT::SimpleValueType)VT).getTypeForEVT(Ty->getContext()) !=
1936              EltTy) {
1937     CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is wrong!", F);
1938     return false;
1939   } else if (EltTy != Ty) {
1940     CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is a vector "
1941                 "and a scalar is required.", F);
1942     return false;
1943   }
1944
1945   return true;
1946 }
1947
1948 /// VerifyIntrinsicPrototype - TableGen emits calls to this function into
1949 /// Intrinsics.gen.  This implements a little state machine that verifies the
1950 /// prototype of intrinsics.
1951 void Verifier::VerifyIntrinsicPrototype(Intrinsic::ID ID, Function *F,
1952                                         unsigned NumRetVals,
1953                                         unsigned NumParams, ...) {
1954   va_list VA;
1955   va_start(VA, NumParams);
1956   FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
1957
1958   // For overloaded intrinsics, the Suffix of the function name must match the
1959   // types of the arguments. This variable keeps track of the expected
1960   // suffix, to be checked at the end.
1961   std::string Suffix;
1962
1963   if (FTy->getNumParams() + FTy->isVarArg() != NumParams) {
1964     CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of arguments!", F);
1965     return;
1966   }
1967
1968   Type *Ty = FTy->getReturnType();
1969   StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
1970
1971   if (NumRetVals == 0 && !Ty->isVoidTy()) {
1972     CheckFailed("Intrinsic should return void", F);
1973     return;
1974   }
1975
1976   // Verify the return types.
1977   if (ST && ST->getNumElements() != NumRetVals) {
1978     CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of return types!", F);
1979     return;
1980   }
1981
1982   for (unsigned ArgNo = 0; ArgNo != NumRetVals; ++ArgNo) {
1983     int VT = va_arg(VA, int); // An MVT::SimpleValueType when non-negative.
1984
1985     if (ST) Ty = ST->getElementType(ArgNo);
1986     if (!PerformTypeCheck(ID, F, Ty, VT, ArgNo, Suffix))
1987       break;
1988   }
1989
1990   // Verify the parameter types.
1991   for (unsigned ArgNo = 0; ArgNo != NumParams; ++ArgNo) {
1992     int VT = va_arg(VA, int); // An MVT::SimpleValueType when non-negative.
1993
1994     if (VT == MVT::isVoid && ArgNo > 0) {
1995       if (!FTy->isVarArg())
1996         CheckFailed("Intrinsic prototype has no '...'!", F);
1997       break;
1998     }
1999
2000     if (!PerformTypeCheck(ID, F, FTy->getParamType(ArgNo), VT,
2001                           ArgNo + NumRetVals, Suffix))
2002       break;
2003   }
2004
2005   va_end(VA);
2006
2007   // For intrinsics without pointer arguments, if we computed a Suffix then the
2008   // intrinsic is overloaded and we need to make sure that the name of the
2009   // function is correct. We add the suffix to the name of the intrinsic and
2010   // compare against the given function name. If they are not the same, the
2011   // function name is invalid. This ensures that overloading of intrinsics
2012   // uses a sane and consistent naming convention.  Note that intrinsics with
2013   // pointer argument may or may not be overloaded so we will check assuming it
2014   // has a suffix and not.
2015   if (!Suffix.empty()) {
2016     std::string Name(Intrinsic::getName(ID));
2017     if (Name + Suffix != F->getName()) {
2018       CheckFailed("Overloaded intrinsic has incorrect suffix: '" +
2019                   F->getName().substr(Name.length()) + "'. It should be '" +
2020                   Suffix + "'", F);
2021     }
2022   }
2023
2024   // Check parameter attributes.
2025   Assert1(F->getAttributes() == Intrinsic::getAttributes(ID),
2026           "Intrinsic has wrong parameter attributes!", F);
2027 }
2028
2029
2030 //===----------------------------------------------------------------------===//
2031 //  Implement the public interfaces to this file...
2032 //===----------------------------------------------------------------------===//
2033
2034 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(VerifierFailureAction action) {
2035   return new Verifier(action);
2036 }
2037
2038
2039 /// verifyFunction - Check a function for errors, printing messages on stderr.
2040 /// Return true if the function is corrupt.
2041 ///
2042 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, VerifierFailureAction action) {
2043   Function &F = const_cast<Function&>(f);
2044   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
2045
2046   FunctionPassManager FPM(F.getParent());
2047   Verifier *V = new Verifier(action);
2048   FPM.add(V);
2049   FPM.run(F);
2050   return V->Broken;
2051 }
2052
2053 /// verifyModule - Check a module for errors, printing messages on stderr.
2054 /// Return true if the module is corrupt.
2055 ///
2056 bool llvm::verifyModule(const Module &M, VerifierFailureAction action,
2057                         std::string *ErrorInfo) {
2058   PassManager PM;
2059   Verifier *V = new Verifier(action);
2060   PM.add(V);
2061   PM.run(const_cast<Module&>(M));
2062
2063   if (ErrorInfo && V->Broken)
2064     *ErrorInfo = V->MessagesStr.str();
2065   return V->Broken;
2066 }