lib/VMCore/Verifier.cpp

   1 //===-- Verifier.cpp - Implement the Module Verifier -------------*- C++ -*-==//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the function verifier interface, that can be used for some
  11 // sanity checking of input to the system.
  12 //
  13 // Note that this does not provide full `Java style' security and verifications,
  14 // instead it just tries to ensure that code is well-formed.
  15 //
  16 //  * Both of a binary operator's parameters are of the same type
  17 //  * Verify that the indices of mem access instructions match other operands
  18 //  * Verify that arithmetic and other things are only performed on first-class
  19 //    types.  Verify that shifts & logicals only happen on integrals f.e.
  20 //  * All of the constants in a switch statement are of the correct type
  21 //  * The code is in valid SSA form
  22 //  * It should be illegal to put a label into any other type (like a structure)
  23 //    or to return one. [except constant arrays!]
  24 //  * Only phi nodes can be self referential: 'add i32 %0, %0 ; <int>:0' is bad
  25 //  * PHI nodes must have an entry for each predecessor, with no extras.
  26 //  * PHI nodes must be the first thing in a basic block, all grouped together
  27 //  * PHI nodes must have at least one entry
  28 //  * All basic blocks should only end with terminator insts, not contain them
  29 //  * The entry node to a function must not have predecessors
  30 //  * All Instructions must be embedded into a basic block
  31 //  * Functions cannot take a void-typed parameter
  32 //  * Verify that a function's argument list agrees with it's declared type.
  33 //  * It is illegal to specify a name for a void value.
  34 //  * It is illegal to have a internal global value with no initializer
  35 //  * It is illegal to have a ret instruction that returns a value that does not
  36 //    agree with the function return value type.
  37 //  * Function call argument types match the function prototype
  38 //  * All other things that are tested by asserts spread about the code...
  39 //
  40 //===----------------------------------------------------------------------===//
  41
  42 #include "llvm/Analysis/Verifier.h"
  43 #include "llvm/CallingConv.h"
  44 #include "llvm/Constants.h"
  45 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  46 #include "llvm/InlineAsm.h"
  47 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  48 #include "llvm/Metadata.h"
  49 #include "llvm/Module.h"
  50 #include "llvm/Pass.h"
  51 #include "llvm/PassManager.h"
  52 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
  53 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  54 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
  55 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  56 #include "llvm/Support/CFG.h"
  57 #include "llvm/Support/Debug.h"
  58 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  59 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
  60 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  61 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  62 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  63 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  64 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  65 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  66 #include <algorithm>
  67 #include <cstdarg>
  68 using namespace llvm;
  69
  70 namespace {  // Anonymous namespace for class
  71   struct PreVerifier : public FunctionPass {
  72     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
  73
  74     PreVerifier() : FunctionPass(ID) {
  75       initializePreVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  76     }
  77
  78     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  79       AU.setPreservesAll();
  80     }
  81
  82     // Check that the prerequisites for successful DominatorTree construction
  83     // are satisfied.
  84     bool runOnFunction(Function &F) {
  85       bool Broken = false;
  86
  87       for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
  88         if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
  89           dbgs() << "Basic Block in function '" << F.getName()
  90                  << "' does not have terminator!\n";
  91           WriteAsOperand(dbgs(), I, true);
  92           dbgs() << "\n";
  93           Broken = true;
  94         }
  95       }
  96
  97       if (Broken)
  98         report_fatal_error("Broken module, no Basic Block terminator!");
  99
 100       return false;
 101     }
 102   };
 103 }
 104
 105 char PreVerifier::ID = 0;
 106 INITIALIZE_PASS(PreVerifier, "preverify", "Preliminary module verification",
 107                 false, false)
 108 static char &PreVerifyID = PreVerifier::ID;
 109
 110 namespace {
 111   struct Verifier : public FunctionPass, public InstVisitor<Verifier> {
 112     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
 113     bool Broken;          // Is this module found to be broken?
 114     bool RealPass;        // Are we not being run by a PassManager?
 115     VerifierFailureAction action;
 116                           // What to do if verification fails.
 117     Module *Mod;          // Module we are verifying right now
 118     LLVMContext *Context; // Context within which we are verifying
 119     DominatorTree *DT;    // Dominator Tree, caution can be null!
 120
 121     std::string Messages;
 122     raw_string_ostream MessagesStr;
 123
 124     /// InstInThisBlock - when verifying a basic block, keep track of all of the
 125     /// instructions we have seen so far.  This allows us to do efficient
 126     /// dominance checks for the case when an instruction has an operand that is
 127     /// an instruction in the same block.
 128     SmallPtrSet<Instruction*, 16> InstsInThisBlock;
 129
 130     /// MDNodes - keep track of the metadata nodes that have been checked
 131     /// already.
 132     SmallPtrSet<MDNode *, 32> MDNodes;
 133
 134     Verifier()
 135       : FunctionPass(ID),
 136       Broken(false), RealPass(true), action(AbortProcessAction),
 137       Mod(0), Context(0), DT(0), MessagesStr(Messages) {
 138         initializeVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 139       }
 140     explicit Verifier(VerifierFailureAction ctn)
 141       : FunctionPass(ID),
 142       Broken(false), RealPass(true), action(ctn), Mod(0), Context(0), DT(0),
 143       MessagesStr(Messages) {
 144         initializeVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 145       }
 146
 147     bool doInitialization(Module &M) {
 148       Mod = &M;
 149       Context = &M.getContext();
 150
 151       // If this is a real pass, in a pass manager, we must abort before
 152       // returning back to the pass manager, or else the pass manager may try to
 153       // run other passes on the broken module.
 154       if (RealPass)
 155         return abortIfBroken();
 156       return false;
 157     }
 158
 159     bool runOnFunction(Function &F) {
 160       // Get dominator information if we are being run by PassManager
 161       if (RealPass) DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
 162
 163       Mod = F.getParent();
 164       if (!Context) Context = &F.getContext();
 165
 166       visit(F);
 167       InstsInThisBlock.clear();
 168
 169       // If this is a real pass, in a pass manager, we must abort before
 170       // returning back to the pass manager, or else the pass manager may try to
 171       // run other passes on the broken module.
 172       if (RealPass)
 173         return abortIfBroken();
 174
 175       return false;
 176     }
 177
 178     bool doFinalization(Module &M) {
 179       // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
 180       for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 181         visitGlobalValue(*I);
 182
 183         // Check to make sure function prototypes are okay.
 184         if (I->isDeclaration()) visitFunction(*I);
 185       }
 186
 187       for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 188            I != E; ++I)
 189         visitGlobalVariable(*I);
 190
 191       for (Module::alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
 192            I != E; ++I)
 193         visitGlobalAlias(*I);
 194
 195       for (Module::named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
 196            E = M.named_metadata_end(); I != E; ++I)
 197         visitNamedMDNode(*I);
 198
 199       // If the module is broken, abort at this time.
 200       return abortIfBroken();
 201     }
 202
 203     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 204       AU.setPreservesAll();
 205       AU.addRequiredID(PreVerifyID);
 206       if (RealPass)
 207         AU.addRequired<DominatorTree>();
 208     }
 209
 210     /// abortIfBroken - If the module is broken and we are supposed to abort on
 211     /// this condition, do so.
 212     ///
 213     bool abortIfBroken() {
 214       if (!Broken) return false;
 215       MessagesStr << "Broken module found, ";
 216       switch (action) {
 217       default: llvm_unreachable("Unknown action");
 218       case AbortProcessAction:
 219         MessagesStr << "compilation aborted!\n";
 220         dbgs() << MessagesStr.str();
 221         // Client should choose different reaction if abort is not desired
 222         abort();
 223       case PrintMessageAction:
 224         MessagesStr << "verification continues.\n";
 225         dbgs() << MessagesStr.str();
 226         return false;
 227       case ReturnStatusAction:
 228         MessagesStr << "compilation terminated.\n";
 229         return true;
 230       }
 231     }
 232
 233
 234     // Verification methods...
 235     void visitGlobalValue(GlobalValue &GV);
 236     void visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV);
 237     void visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA);
 238     void visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD);
 239     void visitMDNode(MDNode &MD, Function *F);
 240     void visitFunction(Function &F);
 241     void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
 242     using InstVisitor<Verifier>::visit;
 243
 244     void visit(Instruction &I);
 245
 246     void visitTruncInst(TruncInst &I);
 247     void visitZExtInst(ZExtInst &I);
 248     void visitSExtInst(SExtInst &I);
 249     void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
 250     void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
 251     void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
 252     void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
 253     void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
 254     void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
 255     void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
 256     void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
 257     void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
 258     void visitPHINode(PHINode &PN);
 259     void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
 260     void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
 261     void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
 262     void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
 263     void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
 264     void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
 265     void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
 266     void visitCallInst(CallInst &CI);
 267     void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
 268     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
 269     void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 270     void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 271     void visitInstruction(Instruction &I);
 272     void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
 273     void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 274     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 275     void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
 276     void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
 277     void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 278     void visitUserOp1(Instruction &I);
 279     void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
 280     void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
 281     void visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI);
 282     void visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI);
 283     void visitFenceInst(FenceInst &FI);
 284     void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
 285     void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
 286     void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
 287
 288     void VerifyCallSite(CallSite CS);
 289     bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty,
 290                           int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
 291     void VerifyIntrinsicPrototype(Intrinsic::ID ID, Function *F,
 292                                   unsigned RetNum, unsigned ParamNum, ...);
 293     void VerifyParameterAttrs(Attributes Attrs, Type *Ty,
 294                               bool isReturnValue, const Value *V);
 295     void VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, const AttrListPtr &Attrs,
 296                              const Value *V);
 297
 298     void WriteValue(const Value *V) {
 299       if (!V) return;
 300       if (isa<Instruction>(V)) {
 301         MessagesStr << *V << '\n';
 302       } else {
 303         WriteAsOperand(MessagesStr, V, true, Mod);
 304         MessagesStr << '\n';
 305       }
 306     }
 307
 308     void WriteType(Type *T) {
 309       if (!T) return;
 310       MessagesStr << ' ' << *T;
 311     }
 312
 313
 314     // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
 315     // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
 316     // to see why something is not correct.
 317     void CheckFailed(const Twine &Message,
 318                      const Value *V1 = 0, const Value *V2 = 0,
 319                      const Value *V3 = 0, const Value *V4 = 0) {
 320       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 321       WriteValue(V1);
 322       WriteValue(V2);
 323       WriteValue(V3);
 324       WriteValue(V4);
 325       Broken = true;
 326     }
 327
 328     void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1,
 329                      Type *T2, const Value *V3 = 0) {
 330       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 331       WriteValue(V1);
 332       WriteType(T2);
 333       WriteValue(V3);
 334       Broken = true;
 335     }
 336
 337     void CheckFailed(const Twine &Message, Type *T1,
 338                      Type *T2 = 0, Type *T3 = 0) {
 339       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 340       WriteType(T1);
 341       WriteType(T2);
 342       WriteType(T3);
 343       Broken = true;
 344     }
 345   };
 346 } // End anonymous namespace
 347
 348 char Verifier::ID = 0;
 349 INITIALIZE_PASS_BEGIN(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 350 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(PreVerifier)
 351 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTree)
 352 INITIALIZE_PASS_END(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 353
 354 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
 355 #define Assert(C, M) \
 356   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
 357 #define Assert1(C, M, V1) \
 358   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
 359 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
 360   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
 361 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
 362   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
 363 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
 364   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
 365
 366 void Verifier::visit(Instruction &I) {
 367   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
 368     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Operand is null", &I);
 369   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
 370 }
 371
 372
 373 void Verifier::visitGlobalValue(GlobalValue &GV) {
 374   Assert1(!GV.isDeclaration() ||
 375           GV.isMaterializable() ||
 376           GV.hasExternalLinkage() ||
 377           GV.hasDLLImportLinkage() ||
 378           GV.hasExternalWeakLinkage() ||
 379           (isa<GlobalAlias>(GV) &&
 380            (GV.hasLocalLinkage() || GV.hasWeakLinkage())),
 381   "Global is external, but doesn't have external or dllimport or weak linkage!",
 382           &GV);
 383
 384   Assert1(!GV.hasDLLImportLinkage() || GV.isDeclaration(),
 385           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
 386
 387   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
 388           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 389
 390   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
 391     GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
 392     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
 393             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
 394   }
 395
 396   Assert1(!GV.hasLinkerPrivateWeakDefAutoLinkage() || GV.hasDefaultVisibility(),
 397           "linker_private_weak_def_auto can only have default visibility!",
 398           &GV);
 399 }
 400
 401 void Verifier::visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV) {
 402   if (GV.hasInitializer()) {
 403     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
 404             "Global variable initializer type does not match global "
 405             "variable type!", &GV);
 406
 407     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
 408     // cannot be constant.
 409     if (GV.hasCommonLinkage()) {
 410       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
 411               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
 412       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
 413               &GV);
 414     }
 415   } else {
 416     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasDLLImportLinkage() ||
 417             GV.hasExternalWeakLinkage(),
 418             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
 419   }
 420
 421   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.global_ctors" ||
 422                        GV.getName() == "llvm.global_dtors")) {
 423     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 424             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 425     // Don't worry about emitting an error for it not being an array,
 426     // visitGlobalValue will complain on appending non-array.
 427     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GV.getType())) {
 428       StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
 429       PointerType *FuncPtrTy =
 430           FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Context), false)->getPointerTo();
 431       Assert1(STy && STy->getNumElements() == 2 &&
 432               STy->getTypeAtIndex(0u)->isIntegerTy(32) &&
 433               STy->getTypeAtIndex(1) == FuncPtrTy,
 434               "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 435     }
 436   }
 437
 438   visitGlobalValue(GV);
 439 }
 440
 441 void Verifier::visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA) {
 442   Assert1(!GA.getName().empty(),
 443           "Alias name cannot be empty!", &GA);
 444   Assert1(GA.hasExternalLinkage() || GA.hasLocalLinkage() ||
 445           GA.hasWeakLinkage(),
 446           "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
 447   Assert1(GA.getAliasee(),
 448           "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
 449   Assert1(GA.getType() == GA.getAliasee()->getType(),
 450           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
 451   Assert1(!GA.hasUnnamedAddr(), "Alias cannot have unnamed_addr!", &GA);
 452
 453   if (!isa<GlobalValue>(GA.getAliasee())) {
 454     const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(GA.getAliasee());
 455     Assert1(CE &&
 456             (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
 457              CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) &&
 458             isa<GlobalValue>(CE->getOperand(0)),
 459             "Aliasee should be either GlobalValue or bitcast of GlobalValue",
 460             &GA);
 461   }
 462
 463   const GlobalValue* Aliasee = GA.resolveAliasedGlobal(/*stopOnWeak*/ false);
 464   Assert1(Aliasee,
 465           "Aliasing chain should end with function or global variable", &GA);
 466
 467   visitGlobalValue(GA);
 468 }
 469
 470 void Verifier::visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD) {
 471   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 472     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
 473     if (!MD)
 474       continue;
 475
 476     Assert1(!MD->isFunctionLocal(),
 477             "Named metadata operand cannot be function local!", MD);
 478     visitMDNode(*MD, 0);
 479   }
 480 }
 481
 482 void Verifier::visitMDNode(MDNode &MD, Function *F) {
 483   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
 484   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
 485   if (!MDNodes.insert(&MD))
 486     return;
 487
 488   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 489     Value *Op = MD.getOperand(i);
 490     if (!Op)
 491       continue;
 492     if (isa<Constant>(Op) || isa<MDString>(Op))
 493       continue;
 494     if (MDNode *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
 495       Assert2(MD.isFunctionLocal() || !N->isFunctionLocal(),
 496               "Global metadata operand cannot be function local!", &MD, N);
 497       visitMDNode(*N, F);
 498       continue;
 499     }
 500     Assert2(MD.isFunctionLocal(), "Invalid operand for global metadata!", &MD, Op);
 501
 502     // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
 503     // function that we expect.
 504     Function *ActualF = 0;
 505     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Op))
 506       ActualF = I->getParent()->getParent();
 507     else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(Op))
 508       ActualF = BB->getParent();
 509     else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(Op))
 510       ActualF = A->getParent();
 511     assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
 512
 513     Assert2(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function",
 514             &MD, Op);
 515   }
 516 }
 517
 518 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
 519 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
 520 void Verifier::VerifyParameterAttrs(Attributes Attrs, Type *Ty,
 521                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
 522   if (Attrs == Attribute::None)
 523     return;
 524
 525   Attributes FnCheckAttr = Attrs & Attribute::FunctionOnly;
 526   Assert1(!FnCheckAttr, "Attribute " + Attribute::getAsString(FnCheckAttr) +
 527           " only applies to the function!", V);
 528
 529   if (isReturnValue) {
 530     Attributes RetI = Attrs & Attribute::ParameterOnly;
 531     Assert1(!RetI, "Attribute " + Attribute::getAsString(RetI) +
 532             " does not apply to return values!", V);
 533   }
 534
 535   for (unsigned i = 0;
 536        i < array_lengthof(Attribute::MutuallyIncompatible); ++i) {
 537     Attributes MutI = Attrs & Attribute::MutuallyIncompatible[i];
 538     Assert1(!(MutI & (MutI - 1)), "Attributes " +
 539             Attribute::getAsString(MutI) + " are incompatible!", V);
 540   }
 541
 542   Attributes TypeI = Attrs & Attribute::typeIncompatible(Ty);
 543   Assert1(!TypeI, "Wrong type for attribute " +
 544           Attribute::getAsString(TypeI), V);
 545
 546   Attributes ByValI = Attrs & Attribute::ByVal;
 547   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 548     Assert1(!ByValI || PTy->getElementType()->isSized(),
 549             "Attribute " + Attribute::getAsString(ByValI) +
 550             " does not support unsized types!", V);
 551   } else {
 552     Assert1(!ByValI,
 553             "Attribute " + Attribute::getAsString(ByValI) +
 554             " only applies to parameters with pointer type!", V);
 555   }
 556 }
 557
 558 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
 559 // The value V is printed in error messages.
 560 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT,
 561                                    const AttrListPtr &Attrs,
 562                                    const Value *V) {
 563   if (Attrs.isEmpty())
 564     return;
 565
 566   bool SawNest = false;
 567
 568   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
 569     const AttributeWithIndex &Attr = Attrs.getSlot(i);
 570
 571     Type *Ty;
 572     if (Attr.Index == 0)
 573       Ty = FT->getReturnType();
 574     else if (Attr.Index-1 < FT->getNumParams())
 575       Ty = FT->getParamType(Attr.Index-1);
 576     else
 577       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
 578
 579     VerifyParameterAttrs(Attr.Attrs, Ty, Attr.Index == 0, V);
 580
 581     if (Attr.Attrs & Attribute::Nest) {
 582       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
 583       SawNest = true;
 584     }
 585
 586     if (Attr.Attrs & Attribute::StructRet)
 587       Assert1(Attr.Index == 1, "Attribute sret not on first parameter!", V);
 588   }
 589
 590   Attributes FAttrs = Attrs.getFnAttributes();
 591   Attributes NotFn = FAttrs & (~Attribute::FunctionOnly);
 592   Assert1(!NotFn, "Attribute " + Attribute::getAsString(NotFn) +
 593           " does not apply to the function!", V);
 594
 595   for (unsigned i = 0;
 596        i < array_lengthof(Attribute::MutuallyIncompatible); ++i) {
 597     Attributes MutI = FAttrs & Attribute::MutuallyIncompatible[i];
 598     Assert1(!(MutI & (MutI - 1)), "Attributes " +
 599             Attribute::getAsString(MutI) + " are incompatible!", V);
 600   }
 601 }
 602
 603 static bool VerifyAttributeCount(const AttrListPtr &Attrs, unsigned Params) {
 604   if (Attrs.isEmpty())
 605     return true;
 606
 607   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
 608   unsigned LastIndex = Attrs.getSlot(LastSlot).Index;
 609   if (LastIndex <= Params
 610       || (LastIndex == (unsigned)~0
 611           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlot(LastSlot - 1).Index <= Params)))
 612     return true;
 613
 614   return false;
 615 }
 616
 617 // visitFunction - Verify that a function is ok.
 618 //
 619 void Verifier::visitFunction(Function &F) {
 620   // Check function arguments.
 621   FunctionType *FT = F.getFunctionType();
 622   unsigned NumArgs = F.arg_size();
 623
 624   Assert1(Context == &F.getContext(),
 625           "Function context does not match Module context!", &F);
 626
 627   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
 628   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
 629           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
 630           &F, FT);
 631   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
 632           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
 633           F.getReturnType()->isStructTy(),
 634           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
 635
 636   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
 637           "Invalid struct return type!", &F);
 638
 639   const AttrListPtr &Attrs = F.getAttributes();
 640
 641   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
 642           "Attributes after last parameter!", &F);
 643
 644   // Check function attributes.
 645   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
 646
 647   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
 648   switch (F.getCallingConv()) {
 649   default:
 650     break;
 651   case CallingConv::C:
 652     break;
 653   case CallingConv::Fast:
 654   case CallingConv::Cold:
 655   case CallingConv::X86_FastCall:
 656   case CallingConv::X86_ThisCall:
 657   case CallingConv::PTX_Kernel:
 658   case CallingConv::PTX_Device:
 659     Assert1(!F.isVarArg(),
 660             "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
 661     break;
 662   }
 663
 664   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
 665                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
 666
 667   // Check that the argument values match the function type for this function...
 668   unsigned i = 0;
 669   for (Function::arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
 670        I != E; ++I, ++i) {
 671     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
 672             "Argument value does not match function argument type!",
 673             I, FT->getParamType(i));
 674     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
 675             "Function arguments must have first-class types!", I);
 676     if (!isLLVMdotName)
 677       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
 678               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
 679   }
 680
 681   if (F.isMaterializable()) {
 682     // Function has a body somewhere we can't see.
 683   } else if (F.isDeclaration()) {
 684     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasDLLImportLinkage() ||
 685             F.hasExternalWeakLinkage(),
 686             "invalid linkage type for function declaration", &F);
 687   } else {
 688     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
 689     // is not legal to define intrinsics.
 690     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
 691
 692     // Check the entry node
 693     BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
 694     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
 695             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
 696
 697     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
 698     if (Entry->hasAddressTaken()) {
 699       Assert1(!BlockAddress::get(Entry)->isConstantUsed(),
 700               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
 701     }
 702   }
 703
 704   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
 705   // direct call/invokes, never having its "address taken".
 706   if (F.getIntrinsicID()) {
 707     const User *U;
 708     if (F.hasAddressTaken(&U))
 709       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
 710   }
 711 }
 712
 713 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
 714 //
 715 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
 716   InstsInThisBlock.clear();
 717
 718   // Ensure that basic blocks have terminators!
 719   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
 720
 721   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
 722   // it.
 723   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
 724     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
 725     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
 726     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
 727     PHINode *PN;
 728     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
 729       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
 730       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
 731               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
 732               "the PHI should be removed!", PN);
 733       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
 734               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
 735               "parent basic block!", PN);
 736
 737       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
 738       Values.clear();
 739       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
 740       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 741         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
 742                                         PN->getIncomingValue(i)));
 743       std::sort(Values.begin(), Values.end());
 744
 745       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
 746         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
 747         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
 748         // all identical.
 749         //
 750         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
 751                 Values[i].second == Values[i-1].second,
 752                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
 753                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
 754                 Values[i].second, Values[i-1].second);
 755
 756         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
 757         // matched up.
 758         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
 759                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
 760                 Values[i].first, Preds[i]);
 761       }
 762     }
 763   }
 764 }
 765
 766 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
 767   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
 768   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
 769           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
 770   visitInstruction(I);
 771 }
 772
 773 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
 774   if (BI.isConditional()) {
 775     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
 776             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
 777   }
 778   visitTerminatorInst(BI);
 779 }
 780
 781 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
 782   Function *F = RI.getParent()->getParent();
 783   unsigned N = RI.getNumOperands();
 784   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
 785     Assert2(N == 0,
 786             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
 787             "return type!", &RI, F->getReturnType());
 788   else
 789     Assert2(N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType(),
 790             "Function return type does not match operand "
 791             "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 792
 793   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
 794   // terminators...
 795   visitTerminatorInst(RI);
 796 }
 797
 798 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
 799   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
 800   // have the same type as the switched-on value.
 801   Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
 802   SmallPtrSet<ConstantInt*, 32> Constants;
 803   for (unsigned i = 1, e = SI.getNumCases(); i != e; ++i) {
 804     Assert1(SI.getCaseValue(i)->getType() == SwitchTy,
 805             "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
 806     Assert2(Constants.insert(SI.getCaseValue(i)),
 807             "Duplicate integer as switch case", &SI, SI.getCaseValue(i));
 808   }
 809
 810   visitTerminatorInst(SI);
 811 }
 812
 813 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
 814   Assert1(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
 815           "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
 816   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
 817     Assert1(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
 818             "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
 819
 820   visitTerminatorInst(BI);
 821 }
 822
 823 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
 824   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
 825                                           SI.getOperand(2)),
 826           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
 827
 828   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
 829           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
 830   visitInstruction(SI);
 831 }
 832
 833 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
 834 /// a pass, if any exist, it's an error.
 835 ///
 836 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
 837   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
 838 }
 839
 840 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
 841   // Get the source and destination types
 842   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 843   Type *DestTy = I.getType();
 844
 845   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 846   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 847   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 848
 849   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
 850   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
 851   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 852           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
 853   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
 854
 855   visitInstruction(I);
 856 }
 857
 858 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
 859   // Get the source and destination types
 860   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 861   Type *DestTy = I.getType();
 862
 863   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 864   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
 865   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
 866   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 867           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 868   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 869   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 870
 871   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
 872
 873   visitInstruction(I);
 874 }
 875
 876 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
 877   // Get the source and destination types
 878   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 879   Type *DestTy = I.getType();
 880
 881   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 882   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 883   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 884
 885   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
 886   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
 887   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 888           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 889   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
 890
 891   visitInstruction(I);
 892 }
 893
 894 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
 895   // Get the source and destination types
 896   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 897   Type *DestTy = I.getType();
 898   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 899   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 900   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 901
 902   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
 903   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
 904   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 905           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
 906   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
 907
 908   visitInstruction(I);
 909 }
 910
 911 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
 912   // Get the source and destination types
 913   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 914   Type *DestTy = I.getType();
 915
 916   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 917   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 918   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 919
 920   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
 921   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
 922   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 923           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 924   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
 925
 926   visitInstruction(I);
 927 }
 928
 929 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
 930   // Get the source and destination types
 931   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 932   Type *DestTy = I.getType();
 933
 934   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
 935   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
 936
 937   Assert1(SrcVec == DstVec,
 938           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
 939   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
 940           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
 941   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
 942           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
 943
 944   if (SrcVec && DstVec)
 945     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
 946             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
 947             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
 948
 949   visitInstruction(I);
 950 }
 951
 952 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
 953   // Get the source and destination types
 954   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 955   Type *DestTy = I.getType();
 956
 957   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
 958   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
 959
 960   Assert1(SrcVec == DstVec,
 961           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
 962   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
 963           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
 964   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
 965           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
 966
 967   if (SrcVec && DstVec)
 968     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
 969             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
 970             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
 971
 972   visitInstruction(I);
 973 }
 974
 975 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
 976   // Get the source and destination types
 977   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 978   Type *DestTy = I.getType();
 979
 980   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
 981   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
 982
 983   Assert1(SrcVec == DstVec,
 984           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
 985   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
 986           &I);
 987   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
 988           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
 989
 990   if (SrcVec && DstVec)
 991     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
 992             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
 993             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
 994
 995   visitInstruction(I);
 996 }
 997
 998 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
 999   // Get the source and destination types
1000   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1001   Type *DestTy = I.getType();
1002
1003   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1004   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1005
1006   Assert1(SrcVec == DstVec,
1007           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1008   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
1009           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1010   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1011           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1012
1013   if (SrcVec && DstVec)
1014     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1015             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1016             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1017
1018   visitInstruction(I);
1019 }
1020
1021 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1022   // Get the source and destination types
1023   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1024   Type *DestTy = I.getType();
1025
1026   Assert1(SrcTy->isPointerTy(), "PtrToInt source must be pointer", &I);
1027   Assert1(DestTy->isIntegerTy(), "PtrToInt result must be integral", &I);
1028
1029   visitInstruction(I);
1030 }
1031
1032 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1033   // Get the source and destination types
1034   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1035   Type *DestTy = I.getType();
1036
1037   Assert1(SrcTy->isIntegerTy(), "IntToPtr source must be an integral", &I);
1038   Assert1(DestTy->isPointerTy(), "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1039
1040   visitInstruction(I);
1041 }
1042
1043 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1044   // Get the source and destination types
1045   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1046   Type *DestTy = I.getType();
1047
1048   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1049   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
1050   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
1051
1052   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
1053   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
1054   Assert1(DestTy->isPointerTy() == DestTy->isPointerTy(),
1055           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", &I);
1056   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize, "Bitcast requires types of same width",&I);
1057
1058   // Disallow aggregates.
1059   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
1060           "Bitcast operand must not be aggregate", &I);
1061   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
1062           "Bitcast type must not be aggregate", &I);
1063
1064   visitInstruction(I);
1065 }
1066
1067 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1068 ///
1069 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1070   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1071   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1072   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1073   // then there is some other instruction before a PHI.
1074   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1075           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1076           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1077           &PN, PN.getParent());
1078
1079   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1080   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1081   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1082     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1083             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1084   }
1085
1086   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1087
1088   visitInstruction(PN);
1089 }
1090
1091 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1092   Instruction *I = CS.getInstruction();
1093
1094   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1095           "Called function must be a pointer!", I);
1096   PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1097
1098   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1099           "Called function is not pointer to function type!", I);
1100   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1101
1102   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1103   if (FTy->isVarArg())
1104     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1105             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1106   else
1107     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1108             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1109
1110   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1111   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1112     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1113             "Call parameter type does not match function signature!",
1114             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1115
1116   const AttrListPtr &Attrs = CS.getAttributes();
1117
1118   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1119           "Attributes after last parameter!", I);
1120
1121   // Verify call attributes.
1122   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1123
1124   if (FTy->isVarArg())
1125     // Check attributes on the varargs part.
1126     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1127       Attributes Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1128
1129       VerifyParameterAttrs(Attr, CS.getArgument(Idx-1)->getType(), false, I);
1130
1131       Attributes VArgI = Attr & Attribute::VarArgsIncompatible;
1132       Assert1(!VArgI, "Attribute " + Attribute::getAsString(VArgI) +
1133               " cannot be used for vararg call arguments!", I);
1134     }
1135
1136   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1137   if (CS.getCalledFunction() == 0 ||
1138       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
1139     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1140            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1141       Assert1(!(*PI)->isMetadataTy(),
1142               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1143   }
1144
1145   visitInstruction(*I);
1146 }
1147
1148 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1149   VerifyCallSite(&CI);
1150
1151   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1152     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1153       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1154 }
1155
1156 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1157   VerifyCallSite(&II);
1158   visitTerminatorInst(II);
1159 }
1160
1161 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1162 /// of the same type!
1163 ///
1164 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1165   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1166           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1167
1168   switch (B.getOpcode()) {
1169   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1170   // integral operands.
1171   case Instruction::Add:
1172   case Instruction::Sub:
1173   case Instruction::Mul:
1174   case Instruction::SDiv:
1175   case Instruction::UDiv:
1176   case Instruction::SRem:
1177   case Instruction::URem:
1178     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1179             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1180     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1181             "Integer arithmetic operators must have same type "
1182             "for operands and result!", &B);
1183     break;
1184   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1185   // floating-point operands.
1186   case Instruction::FAdd:
1187   case Instruction::FSub:
1188   case Instruction::FMul:
1189   case Instruction::FDiv:
1190   case Instruction::FRem:
1191     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1192             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1193             "floating-point types!", &B);
1194     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1195             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1196             "for operands and result!", &B);
1197     break;
1198   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1199   case Instruction::And:
1200   case Instruction::Or:
1201   case Instruction::Xor:
1202     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1203             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1204     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1205             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1206             &B);
1207     break;
1208   case Instruction::Shl:
1209   case Instruction::LShr:
1210   case Instruction::AShr:
1211     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1212             "Shifts only work with integral types!", &B);
1213     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1214             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1215     break;
1216   default:
1217     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1218   }
1219
1220   visitInstruction(B);
1221 }
1222
1223 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst &IC) {
1224   // Check that the operands are the same type
1225   Type *Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1226   Type *Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1227   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1228           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1229   // Check that the operands are the right type
1230   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->isPointerTy(),
1231           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1232   // Check that the predicate is valid.
1233   Assert1(IC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
1234           IC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE,
1235           "Invalid predicate in ICmp instruction!", &IC);
1236
1237   visitInstruction(IC);
1238 }
1239
1240 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst &FC) {
1241   // Check that the operands are the same type
1242   Type *Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1243   Type *Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1244   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1245           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1246   // Check that the operands are the right type
1247   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
1248           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1249   // Check that the predicate is valid.
1250   Assert1(FC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE &&
1251           FC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE,
1252           "Invalid predicate in FCmp instruction!", &FC);
1253
1254   visitInstruction(FC);
1255 }
1256
1257 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1258   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1259                                               EI.getOperand(1)),
1260           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1261   visitInstruction(EI);
1262 }
1263
1264 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1265   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1266                                              IE.getOperand(1),
1267                                              IE.getOperand(2)),
1268           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1269   visitInstruction(IE);
1270 }
1271
1272 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1273   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1274                                              SV.getOperand(2)),
1275           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1276   visitInstruction(SV);
1277 }
1278
1279 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1280   Assert1(cast<PointerType>(GEP.getOperand(0)->getType())
1281             ->getElementType()->isSized(),
1282           "GEP into unsized type!", &GEP);
1283
1284   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1285   Type *ElTy =
1286     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getOperand(0)->getType(), Idxs);
1287   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1288   Assert2(GEP.getType()->isPointerTy() &&
1289           cast<PointerType>(GEP.getType())->getElementType() == ElTy,
1290           "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1291   visitInstruction(GEP);
1292 }
1293
1294 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1295   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
1296   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
1297   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1298   Assert2(ElTy == LI.getType(),
1299           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
1300   visitInstruction(LI);
1301 }
1302
1303 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1304   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
1305   Assert1(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
1306   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1307   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
1308           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1309           &SI, ElTy);
1310   visitInstruction(SI);
1311 }
1312
1313 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
1314   PointerType *PTy = AI.getType();
1315   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
1316           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
1317           &AI);
1318   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(), "Cannot allocate unsized type",
1319           &AI);
1320   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
1321           "Alloca array size must have integer type", &AI);
1322   visitInstruction(AI);
1323 }
1324
1325 void Verifier::visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI) {
1326   Assert1(CXI.getOrdering() != NotAtomic,
1327           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
1328   Assert1(CXI.getOrdering() != Unordered,
1329           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
1330   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CXI.getOperand(0)->getType());
1331   Assert1(PTy, "First cmpxchg operand must be a pointer.", &CXI);
1332   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1333   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(1)->getType(),
1334           "Expected value type does not match pointer operand type!",
1335           &CXI, ElTy);
1336   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(2)->getType(),
1337           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1338           &CXI, ElTy);
1339   visitInstruction(CXI);
1340 }
1341
1342 void Verifier::visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI) {
1343   Assert1(RMWI.getOrdering() != NotAtomic,
1344           "atomicrmw instructions must be atomic.", &RMWI);
1345   Assert1(RMWI.getOrdering() != Unordered,
1346           "atomicrmw instructions cannot be unordered.", &RMWI);
1347   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RMWI.getOperand(0)->getType());
1348   Assert1(PTy, "First atomicrmw operand must be a pointer.", &RMWI);
1349   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1350   Assert2(ElTy == RMWI.getOperand(1)->getType(),
1351           "Argument value type does not match pointer operand type!",
1352           &RMWI, ElTy);
1353   Assert1(AtomicRMWInst::FIRST_BINOP <= RMWI.getOperation() &&
1354           RMWI.getOperation() <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP,
1355           "Invalid binary operation!", &RMWI);
1356   visitInstruction(RMWI);
1357 }
1358
1359 void Verifier::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
1360   const AtomicOrdering Ordering = FI.getOrdering();
1361   Assert1(Ordering == Acquire || Ordering == Release ||
1362           Ordering == AcquireRelease || Ordering == SequentiallyConsistent,
1363           "fence instructions may only have "
1364           "acquire, release, acq_rel, or seq_cst ordering.", &FI);
1365   visitInstruction(FI);
1366 }
1367
1368 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
1369   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
1370                                            EVI.getIndices()) ==
1371           EVI.getType(),
1372           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
1373
1374   visitInstruction(EVI);
1375 }
1376
1377 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
1378   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
1379                                            IVI.getIndices()) ==
1380           IVI.getOperand(1)->getType(),
1381           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
1382
1383   visitInstruction(IVI);
1384 }
1385
1386 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
1387 ///
1388 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
1389   BasicBlock *BB = I.getParent();
1390   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
1391
1392   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
1393     for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1394          UI != UE; ++UI)
1395       Assert1(*UI != (User*)&I || !DT->isReachableFromEntry(BB),
1396               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
1397   }
1398
1399   // Check that void typed values don't have names
1400   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
1401           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
1402
1403   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
1404   // value type.
1405   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
1406           I.getType()->isFirstClassType(),
1407           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
1408
1409   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
1410   // checked against the callee type.
1411   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
1412           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
1413           "Invalid use of metadata!", &I);
1414
1415   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
1416   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
1417   // instruction, it is an error!
1418   for (User::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1419        UI != UE; ++UI) {
1420     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(*UI))
1421       Assert2(Used->getParent() != 0, "Instruction referencing instruction not"
1422               " embedded in a basic block!", &I, Used);
1423     else {
1424       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", *UI);
1425       return;
1426     }
1427   }
1428
1429   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1430     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Instruction has null operand!", &I);
1431
1432     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
1433     // instructions.
1434     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
1435       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
1436     }
1437
1438     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
1439       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
1440       // taken.
1441       Assert1(!F->isIntrinsic() || (i + 1 == e && isa<CallInst>(I)),
1442               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
1443       Assert1(F->getParent() == Mod, "Referencing function in another module!",
1444               &I);
1445     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
1446       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
1447               "Referring to a basic block in another function!", &I);
1448     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
1449       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
1450               "Referring to an argument in another function!", &I);
1451     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
1452       Assert1(GV->getParent() == Mod, "Referencing global in another module!",
1453               &I);
1454     } else if (Instruction *Op = dyn_cast<Instruction>(I.getOperand(i))) {
1455       BasicBlock *OpBlock = Op->getParent();
1456
1457       // Check that a definition dominates all of its uses.
1458       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
1459         // Invoke results are only usable in the normal destination, not in the
1460         // exceptional destination.
1461         BasicBlock *NormalDest = II->getNormalDest();
1462
1463         Assert2(NormalDest != II->getUnwindDest(),
1464                 "No uses of invoke possible due to dominance structure!",
1465                 Op, &I);
1466
1467         // PHI nodes differ from other nodes because they actually "use" the
1468         // value in the predecessor basic blocks they correspond to.
1469         BasicBlock *UseBlock = BB;
1470         if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&I)) {
1471           unsigned j = PHINode::getIncomingValueNumForOperand(i);
1472           UseBlock = PN->getIncomingBlock(j);
1473         }
1474         Assert2(UseBlock, "Invoke operand is PHI node with bad incoming-BB",
1475                 Op, &I);
1476
1477         if (isa<PHINode>(I) && UseBlock == OpBlock) {
1478           // Special case of a phi node in the normal destination or the unwind
1479           // destination.
1480           Assert2(BB == NormalDest || !DT->isReachableFromEntry(UseBlock),
1481                   "Invoke result not available in the unwind destination!",
1482                   Op, &I);
1483         } else {
1484           Assert2(DT->dominates(NormalDest, UseBlock) ||
1485                   !DT->isReachableFromEntry(UseBlock),
1486                   "Invoke result does not dominate all uses!", Op, &I);
1487
1488           // If the normal successor of an invoke instruction has multiple
1489           // predecessors, then the normal edge from the invoke is critical,
1490           // so the invoke value can only be live if the destination block
1491           // dominates all of it's predecessors (other than the invoke).
1492           if (!NormalDest->getSinglePredecessor() &&
1493               DT->isReachableFromEntry(UseBlock))
1494             // If it is used by something non-phi, then the other case is that
1495             // 'NormalDest' dominates all of its predecessors other than the
1496             // invoke.  In this case, the invoke value can still be used.
1497             for (pred_iterator PI = pred_begin(NormalDest),
1498                  E = pred_end(NormalDest); PI != E; ++PI)
1499               if (*PI != II->getParent() && !DT->dominates(NormalDest, *PI) &&
1500                   DT->isReachableFromEntry(*PI)) {
1501                 CheckFailed("Invoke result does not dominate all uses!", Op,&I);
1502                 return;
1503               }
1504         }
1505       } else if (PHINode *PN = dyn_cast<PHINode>(&I)) {
1506         // PHI nodes are more difficult than other nodes because they actually
1507         // "use" the value in the predecessor basic blocks they correspond to.
1508         unsigned j = PHINode::getIncomingValueNumForOperand(i);
1509         BasicBlock *PredBB = PN->getIncomingBlock(j);
1510         Assert2(PredBB && (DT->dominates(OpBlock, PredBB) ||
1511                            !DT->isReachableFromEntry(PredBB)),
1512                 "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1513       } else {
1514         if (OpBlock == BB) {
1515           // If they are in the same basic block, make sure that the definition
1516           // comes before the use.
1517           Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || !DT->isReachableFromEntry(BB),
1518                   "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1519         }
1520
1521         // Definition must dominate use unless use is unreachable!
1522         Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT->dominates(Op, &I) ||
1523                 !DT->isReachableFromEntry(BB),
1524                 "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1525       }
1526     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
1527       Assert1((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
1528               (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
1529               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
1530     }
1531   }
1532   InstsInThisBlock.insert(&I);
1533 }
1534
1535 // Flags used by TableGen to mark intrinsic parameters with the
1536 // LLVMExtendedElementVectorType and LLVMTruncatedElementVectorType classes.
1537 static const unsigned ExtendedElementVectorType = 0x40000000;
1538 static const unsigned TruncatedElementVectorType = 0x20000000;
1539
1540 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
1541 ///
1542 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
1543   Function *IF = CI.getCalledFunction();
1544   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
1545           IF);
1546
1547 #define GET_INTRINSIC_VERIFIER
1548 #include "llvm/Intrinsics.gen"
1549 #undef GET_INTRINSIC_VERIFIER
1550
1551   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
1552   // or are local to *this* function.
1553   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
1554     if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(CI.getArgOperand(i)))
1555       visitMDNode(*MD, CI.getParent()->getParent());
1556
1557   switch (ID) {
1558   default:
1559     break;
1560   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
1561     Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
1562                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
1563     MDNode *MD = cast<MDNode>(CI.getArgOperand(0));
1564     Assert1(MD->getNumOperands() == 1,
1565                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 2", &CI);
1566   } break;
1567   case Intrinsic::memcpy:
1568   case Intrinsic::memmove:
1569   case Intrinsic::memset:
1570     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3)),
1571             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
1572             &CI);
1573     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(4)),
1574             "isvolatile argument of memory intrinsics must be a constant int",
1575             &CI);
1576     break;
1577   case Intrinsic::gcroot:
1578   case Intrinsic::gcwrite:
1579   case Intrinsic::gcread:
1580     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
1581       AllocaInst *AI =
1582         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
1583       Assert1(AI, "llvm.gcroot parameter #1 must be an alloca.", &CI);
1584       Assert1(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
1585               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
1586       if (!AI->getType()->getElementType()->isPointerTy()) {
1587         Assert1(!isa<ConstantPointerNull>(CI.getArgOperand(1)),
1588                 "llvm.gcroot parameter #1 must either be a pointer alloca, "
1589                 "or argument #2 must be a non-null constant.", &CI);
1590       }
1591     }
1592
1593     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
1594             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
1595     break;
1596   case Intrinsic::init_trampoline:
1597     Assert1(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
1598             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
1599             &CI);
1600     break;
1601   case Intrinsic::prefetch:
1602     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
1603             isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
1604             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
1605             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
1606             "invalid arguments to llvm.prefetch",
1607             &CI);
1608     break;
1609   case Intrinsic::stackprotector:
1610     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
1611             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
1612             &CI);
1613     break;
1614   case Intrinsic::lifetime_start:
1615   case Intrinsic::lifetime_end:
1616   case Intrinsic::invariant_start:
1617     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
1618             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
1619             &CI);
1620     break;
1621   case Intrinsic::invariant_end:
1622     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
1623             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
1624     break;
1625   }
1626 }
1627
1628 /// Produce a string to identify an intrinsic parameter or return value.
1629 /// The ArgNo value numbers the return values from 0 to NumRets-1 and the
1630 /// parameters beginning with NumRets.
1631 ///
1632 static std::string IntrinsicParam(unsigned ArgNo, unsigned NumRets) {
1633   if (ArgNo >= NumRets)
1634     return "Intrinsic parameter #" + utostr(ArgNo - NumRets);
1635   if (NumRets == 1)
1636     return "Intrinsic result type";
1637   return "Intrinsic result type #" + utostr(ArgNo);
1638 }
1639
1640 bool Verifier::PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty,
1641                                 int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix) {
1642   FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
1643
1644   unsigned NumElts = 0;
1645   Type *EltTy = Ty;
1646   VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty);
1647   if (VTy) {
1648     EltTy = VTy->getElementType();
1649     NumElts = VTy->getNumElements();
1650   }
1651
1652   Type *RetTy = FTy->getReturnType();
1653   StructType *ST = dyn_cast<StructType>(RetTy);
1654   unsigned NumRetVals;
1655   if (RetTy->isVoidTy())
1656     NumRetVals = 0;
1657   else if (ST)
1658     NumRetVals = ST->getNumElements();
1659   else
1660     NumRetVals = 1;
1661
1662   if (VT < 0) {
1663     int Match = ~VT;
1664
1665     // Check flags that indicate a type that is an integral vector type with
1666     // elements that are larger or smaller than the elements of the matched
1667     // type.
1668     if ((Match & (ExtendedElementVectorType |
1669                   TruncatedElementVectorType)) != 0) {
1670       IntegerType *IEltTy = dyn_cast<IntegerType>(EltTy);
1671       if (!VTy || !IEltTy) {
1672         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1673                     "an integral vector type.", F);
1674         return false;
1675       }
1676       // Adjust the current Ty (in the opposite direction) rather than
1677       // the type being matched against.
1678       if ((Match & ExtendedElementVectorType) != 0) {
1679         if ((IEltTy->getBitWidth() & 1) != 0) {
1680           CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " vector "
1681                       "element bit-width is odd.", F);
1682           return false;
1683         }
1684         Ty = VectorType::getTruncatedElementVectorType(VTy);
1685       } else
1686         Ty = VectorType::getExtendedElementVectorType(VTy);
1687       Match &= ~(ExtendedElementVectorType | TruncatedElementVectorType);
1688     }
1689
1690     if (Match <= static_cast<int>(NumRetVals - 1)) {
1691       if (ST)
1692         RetTy = ST->getElementType(Match);
1693
1694       if (Ty != RetTy) {
1695         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " does not "
1696                     "match return type.", F);
1697         return false;
1698       }
1699     } else {
1700       if (Ty != FTy->getParamType(Match - NumRetVals)) {
1701         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " does not "
1702                     "match parameter %" + utostr(Match - NumRetVals) + ".", F);
1703         return false;
1704       }
1705     }
1706   } else if (VT == MVT::iAny) {
1707     if (!EltTy->isIntegerTy()) {
1708       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1709                   "an integer type.", F);
1710       return false;
1711     }
1712
1713     unsigned GotBits = cast<IntegerType>(EltTy)->getBitWidth();
1714     Suffix += ".";
1715
1716     if (EltTy != Ty)
1717       Suffix += "v" + utostr(NumElts);
1718
1719     Suffix += "i" + utostr(GotBits);
1720
1721     // Check some constraints on various intrinsics.
1722     switch (ID) {
1723     default: break; // Not everything needs to be checked.
1724     case Intrinsic::bswap:
1725       if (GotBits < 16 || GotBits % 16 != 0) {
1726         CheckFailed("Intrinsic requires even byte width argument", F);
1727         return false;
1728       }
1729       break;
1730     }
1731   } else if (VT == MVT::fAny) {
1732     if (!EltTy->isFloatingPointTy()) {
1733       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1734                   "a floating-point type.", F);
1735       return false;
1736     }
1737
1738     Suffix += ".";
1739
1740     if (EltTy != Ty)
1741       Suffix += "v" + utostr(NumElts);
1742
1743     Suffix += EVT::getEVT(EltTy).getEVTString();
1744   } else if (VT == MVT::vAny) {
1745     if (!VTy) {
1746       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a vector type.",
1747                   F);
1748       return false;
1749     }
1750     Suffix += ".v" + utostr(NumElts) + EVT::getEVT(EltTy).getEVTString();
1751   } else if (VT == MVT::iPTR) {
1752     if (!Ty->isPointerTy()) {
1753       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a "
1754                   "pointer and a pointer is required.", F);
1755       return false;
1756     }
1757   } else if (VT == MVT::iPTRAny) {
1758     // Outside of TableGen, we don't distinguish iPTRAny (to any address space)
1759     // and iPTR. In the verifier, we can not distinguish which case we have so
1760     // allow either case to be legal.
1761     if (PointerType* PTyp = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
1762       EVT PointeeVT = EVT::getEVT(PTyp->getElementType(), true);
1763       if (PointeeVT == MVT::Other) {
1764         CheckFailed("Intrinsic has pointer to complex type.");
1765         return false;
1766       }
1767       Suffix += ".p" + utostr(PTyp->getAddressSpace()) +
1768         PointeeVT.getEVTString();
1769     } else {
1770       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a "
1771                   "pointer and a pointer is required.", F);
1772       return false;
1773     }
1774   } else if (EVT((MVT::SimpleValueType)VT).isVector()) {
1775     EVT VVT = EVT((MVT::SimpleValueType)VT);
1776
1777     // If this is a vector argument, verify the number and type of elements.
1778     if (VVT.getVectorElementType() != EVT::getEVT(EltTy)) {
1779       CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect vector element type!", F);
1780       return false;
1781     }
1782
1783     if (VVT.getVectorNumElements() != NumElts) {
1784       CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of "
1785                   "vector elements!", F);
1786       return false;
1787     }
1788   } else if (EVT((MVT::SimpleValueType)VT).getTypeForEVT(Ty->getContext()) !=
1789              EltTy) {
1790     CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is wrong!", F);
1791     return false;
1792   } else if (EltTy != Ty) {
1793     CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is a vector "
1794                 "and a scalar is required.", F);
1795     return false;
1796   }
1797
1798   return true;
1799 }
1800
1801 /// VerifyIntrinsicPrototype - TableGen emits calls to this function into
1802 /// Intrinsics.gen.  This implements a little state machine that verifies the
1803 /// prototype of intrinsics.
1804 void Verifier::VerifyIntrinsicPrototype(Intrinsic::ID ID, Function *F,
1805                                         unsigned NumRetVals,
1806                                         unsigned NumParams, ...) {
1807   va_list VA;
1808   va_start(VA, NumParams);
1809   FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
1810
1811   // For overloaded intrinsics, the Suffix of the function name must match the
1812   // types of the arguments. This variable keeps track of the expected
1813   // suffix, to be checked at the end.
1814   std::string Suffix;
1815
1816   if (FTy->getNumParams() + FTy->isVarArg() != NumParams) {
1817     CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of arguments!", F);
1818     return;
1819   }
1820
1821   Type *Ty = FTy->getReturnType();
1822   StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
1823
1824   if (NumRetVals == 0 && !Ty->isVoidTy()) {
1825     CheckFailed("Intrinsic should return void", F);
1826     return;
1827   }
1828
1829   // Verify the return types.
1830   if (ST && ST->getNumElements() != NumRetVals) {
1831     CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of return types!", F);
1832     return;
1833   }
1834
1835   for (unsigned ArgNo = 0; ArgNo != NumRetVals; ++ArgNo) {
1836     int VT = va_arg(VA, int); // An MVT::SimpleValueType when non-negative.
1837
1838     if (ST) Ty = ST->getElementType(ArgNo);
1839     if (!PerformTypeCheck(ID, F, Ty, VT, ArgNo, Suffix))
1840       break;
1841   }
1842
1843   // Verify the parameter types.
1844   for (unsigned ArgNo = 0; ArgNo != NumParams; ++ArgNo) {
1845     int VT = va_arg(VA, int); // An MVT::SimpleValueType when non-negative.
1846
1847     if (VT == MVT::isVoid && ArgNo > 0) {
1848       if (!FTy->isVarArg())
1849         CheckFailed("Intrinsic prototype has no '...'!", F);
1850       break;
1851     }
1852
1853     if (!PerformTypeCheck(ID, F, FTy->getParamType(ArgNo), VT,
1854                           ArgNo + NumRetVals, Suffix))
1855       break;
1856   }
1857
1858   va_end(VA);
1859
1860   // For intrinsics without pointer arguments, if we computed a Suffix then the
1861   // intrinsic is overloaded and we need to make sure that the name of the
1862   // function is correct. We add the suffix to the name of the intrinsic and
1863   // compare against the given function name. If they are not the same, the
1864   // function name is invalid. This ensures that overloading of intrinsics
1865   // uses a sane and consistent naming convention.  Note that intrinsics with
1866   // pointer argument may or may not be overloaded so we will check assuming it
1867   // has a suffix and not.
1868   if (!Suffix.empty()) {
1869     std::string Name(Intrinsic::getName(ID));
1870     if (Name + Suffix != F->getName()) {
1871       CheckFailed("Overloaded intrinsic has incorrect suffix: '" +
1872                   F->getName().substr(Name.length()) + "'. It should be '" +
1873                   Suffix + "'", F);
1874     }
1875   }
1876
1877   // Check parameter attributes.
1878   Assert1(F->getAttributes() == Intrinsic::getAttributes(ID),
1879           "Intrinsic has wrong parameter attributes!", F);
1880 }
1881
1882
1883 //===----------------------------------------------------------------------===//
1884 //  Implement the public interfaces to this file...
1885 //===----------------------------------------------------------------------===//
1886
1887 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(VerifierFailureAction action) {
1888   return new Verifier(action);
1889 }
1890
1891
1892 /// verifyFunction - Check a function for errors, printing messages on stderr.
1893 /// Return true if the function is corrupt.
1894 ///
1895 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, VerifierFailureAction action) {
1896   Function &F = const_cast<Function&>(f);
1897   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
1898
1899   FunctionPassManager FPM(F.getParent());
1900   Verifier *V = new Verifier(action);
1901   FPM.add(V);
1902   FPM.run(F);
1903   return V->Broken;
1904 }
1905
1906 /// verifyModule - Check a module for errors, printing messages on stderr.
1907 /// Return true if the module is corrupt.
1908 ///
1909 bool llvm::verifyModule(const Module &M, VerifierFailureAction action,
1910                         std::string *ErrorInfo) {
1911   PassManager PM;
1912   Verifier *V = new Verifier(action);
1913   PM.add(V);
1914   PM.run(const_cast<Module&>(M));
1915
1916   if (ErrorInfo && V->Broken)
1917     *ErrorInfo = V->MessagesStr.str();
1918   return V->Broken;
1919 }