lib/VMCore/Verifier.cpp

   1 //===-- Verifier.cpp - Implement the Module Verifier -------------*- C++ -*-==//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the function verifier interface, that can be used for some
  11 // sanity checking of input to the system.
  12 //
  13 // Note that this does not provide full `Java style' security and verifications,
  14 // instead it just tries to ensure that code is well-formed.
  15 //
  16 //  * Both of a binary operator's parameters are of the same type
  17 //  * Verify that the indices of mem access instructions match other operands
  18 //  * Verify that arithmetic and other things are only performed on first-class
  19 //    types.  Verify that shifts & logicals only happen on integrals f.e.
  20 //  * All of the constants in a switch statement are of the correct type
  21 //  * The code is in valid SSA form
  22 //  * It should be illegal to put a label into any other type (like a structure)
  23 //    or to return one. [except constant arrays!]
  24 //  * Only phi nodes can be self referential: 'add i32 %0, %0 ; <int>:0' is bad
  25 //  * PHI nodes must have an entry for each predecessor, with no extras.
  26 //  * PHI nodes must be the first thing in a basic block, all grouped together
  27 //  * PHI nodes must have at least one entry
  28 //  * All basic blocks should only end with terminator insts, not contain them
  29 //  * The entry node to a function must not have predecessors
  30 //  * All Instructions must be embedded into a basic block
  31 //  * Functions cannot take a void-typed parameter
  32 //  * Verify that a function's argument list agrees with it's declared type.
  33 //  * It is illegal to specify a name for a void value.
  34 //  * It is illegal to have a internal global value with no initializer
  35 //  * It is illegal to have a ret instruction that returns a value that does not
  36 //    agree with the function return value type.
  37 //  * Function call argument types match the function prototype
  38 //  * All other things that are tested by asserts spread about the code...
  39 //
  40 //===----------------------------------------------------------------------===//
  41
  42 #include "llvm/Analysis/Verifier.h"
  43 #include "llvm/CallingConv.h"
  44 #include "llvm/Constants.h"
  45 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  46 #include "llvm/InlineAsm.h"
  47 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  48 #include "llvm/Metadata.h"
  49 #include "llvm/Module.h"
  50 #include "llvm/Pass.h"
  51 #include "llvm/PassManager.h"
  52 #include "llvm/TypeSymbolTable.h"
  53 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
  54 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  55 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
  56 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  57 #include "llvm/Support/CFG.h"
  58 #include "llvm/Support/Debug.h"
  59 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  60 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
  61 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  62 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  63 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  64 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  65 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  66 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  67 #include <algorithm>
  68 #include <cstdarg>
  69 using namespace llvm;
  70
  71 namespace {  // Anonymous namespace for class
  72   struct PreVerifier : public FunctionPass {
  73     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
  74
  75     PreVerifier() : FunctionPass(&ID) { }
  76
  77     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  78       AU.setPreservesAll();
  79     }
  80
  81     // Check that the prerequisites for successful DominatorTree construction
  82     // are satisfied.
  83     bool runOnFunction(Function &F) {
  84       bool Broken = false;
  85
  86       for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
  87         if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
  88           dbgs() << "Basic Block does not have terminator!\n";
  89           WriteAsOperand(dbgs(), I, true);
  90           dbgs() << "\n";
  91           Broken = true;
  92         }
  93       }
  94
  95       if (Broken)
  96         llvm_report_error("Broken module, no Basic Block terminator!");
  97
  98       return false;
  99     }
 100   };
 101 }
 102
 103 char PreVerifier::ID = 0;
 104 static RegisterPass<PreVerifier>
 105 PreVer("preverify", "Preliminary module verification");
 106 static const PassInfo *const PreVerifyID = &PreVer;
 107
 108 namespace {
 109   class TypeSet : public AbstractTypeUser {
 110   public:
 111     TypeSet() {}
 112
 113     /// Insert a type into the set of types.
 114     bool insert(const Type *Ty) {
 115       if (!Types.insert(Ty))
 116         return false;
 117       if (Ty->isAbstract())
 118         Ty->addAbstractTypeUser(this);
 119       return true;
 120     }
 121
 122     // Remove ourselves as abstract type listeners for any types that remain
 123     // abstract when the TypeSet is destroyed.
 124     ~TypeSet() {
 125       for (SmallSetVector<const Type *, 16>::iterator I = Types.begin(),
 126              E = Types.end(); I != E; ++I) {
 127         const Type *Ty = *I;
 128         if (Ty->isAbstract())
 129           Ty->removeAbstractTypeUser(this);
 130       }
 131     }
 132
 133     // Abstract type user interface.
 134
 135     /// Remove types from the set when refined. Do not insert the type it was
 136     /// refined to because that type hasn't been verified yet.
 137     void refineAbstractType(const DerivedType *OldTy, const Type *NewTy) {
 138       Types.remove(OldTy);
 139       OldTy->removeAbstractTypeUser(this);
 140     }
 141
 142     /// Stop listening for changes to a type which is no longer abstract.
 143     void typeBecameConcrete(const DerivedType *AbsTy) {
 144       AbsTy->removeAbstractTypeUser(this);
 145     }
 146
 147     void dump() const {}
 148
 149   private:
 150     SmallSetVector<const Type *, 16> Types;
 151
 152     // Disallow copying.
 153     TypeSet(const TypeSet &);
 154     TypeSet &operator=(const TypeSet &);
 155   };
 156
 157   struct Verifier : public FunctionPass, public InstVisitor<Verifier> {
 158     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
 159     bool Broken;          // Is this module found to be broken?
 160     bool RealPass;        // Are we not being run by a PassManager?
 161     VerifierFailureAction action;
 162                           // What to do if verification fails.
 163     Module *Mod;          // Module we are verifying right now
 164     LLVMContext *Context; // Context within which we are verifying
 165     DominatorTree *DT;    // Dominator Tree, caution can be null!
 166
 167     std::string Messages;
 168     raw_string_ostream MessagesStr;
 169
 170     /// InstInThisBlock - when verifying a basic block, keep track of all of the
 171     /// instructions we have seen so far.  This allows us to do efficient
 172     /// dominance checks for the case when an instruction has an operand that is
 173     /// an instruction in the same block.
 174     SmallPtrSet<Instruction*, 16> InstsInThisBlock;
 175
 176     /// Types - keep track of the types that have been checked already.
 177     TypeSet Types;
 178
 179     Verifier()
 180       : FunctionPass(&ID),
 181       Broken(false), RealPass(true), action(AbortProcessAction),
 182       Mod(0), Context(0), DT(0), MessagesStr(Messages) {}
 183     explicit Verifier(VerifierFailureAction ctn)
 184       : FunctionPass(&ID),
 185       Broken(false), RealPass(true), action(ctn), Mod(0), Context(0), DT(0),
 186       MessagesStr(Messages) {}
 187     explicit Verifier(bool AB)
 188       : FunctionPass(&ID),
 189       Broken(false), RealPass(true),
 190       action( AB ? AbortProcessAction : PrintMessageAction), Mod(0),
 191       Context(0), DT(0), MessagesStr(Messages) {}
 192     explicit Verifier(DominatorTree &dt)
 193       : FunctionPass(&ID),
 194       Broken(false), RealPass(false), action(PrintMessageAction), Mod(0),
 195       Context(0), DT(&dt), MessagesStr(Messages) {}
 196
 197
 198     bool doInitialization(Module &M) {
 199       Mod = &M;
 200       Context = &M.getContext();
 201       verifyTypeSymbolTable(M.getTypeSymbolTable());
 202
 203       // If this is a real pass, in a pass manager, we must abort before
 204       // returning back to the pass manager, or else the pass manager may try to
 205       // run other passes on the broken module.
 206       if (RealPass)
 207         return abortIfBroken();
 208       return false;
 209     }
 210
 211     bool runOnFunction(Function &F) {
 212       // Get dominator information if we are being run by PassManager
 213       if (RealPass) DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
 214
 215       Mod = F.getParent();
 216       if (!Context) Context = &F.getContext();
 217
 218       visit(F);
 219       InstsInThisBlock.clear();
 220
 221       // If this is a real pass, in a pass manager, we must abort before
 222       // returning back to the pass manager, or else the pass manager may try to
 223       // run other passes on the broken module.
 224       if (RealPass)
 225         return abortIfBroken();
 226
 227       return false;
 228     }
 229
 230     bool doFinalization(Module &M) {
 231       // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
 232       for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 233         visitGlobalValue(*I);
 234
 235         // Check to make sure function prototypes are okay.
 236         if (I->isDeclaration()) visitFunction(*I);
 237       }
 238
 239       for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 240            I != E; ++I)
 241         visitGlobalVariable(*I);
 242
 243       for (Module::alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
 244            I != E; ++I)
 245         visitGlobalAlias(*I);
 246
 247       // If the module is broken, abort at this time.
 248       return abortIfBroken();
 249     }
 250
 251     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 252       AU.setPreservesAll();
 253       AU.addRequiredID(PreVerifyID);
 254       if (RealPass)
 255         AU.addRequired<DominatorTree>();
 256     }
 257
 258     /// abortIfBroken - If the module is broken and we are supposed to abort on
 259     /// this condition, do so.
 260     ///
 261     bool abortIfBroken() {
 262       if (!Broken) return false;
 263       MessagesStr << "Broken module found, ";
 264       switch (action) {
 265       default: llvm_unreachable("Unknown action");
 266       case AbortProcessAction:
 267         MessagesStr << "compilation aborted!\n";
 268         dbgs() << MessagesStr.str();
 269         // Client should choose different reaction if abort is not desired
 270         abort();
 271       case PrintMessageAction:
 272         MessagesStr << "verification continues.\n";
 273         dbgs() << MessagesStr.str();
 274         return false;
 275       case ReturnStatusAction:
 276         MessagesStr << "compilation terminated.\n";
 277         return true;
 278       }
 279     }
 280
 281
 282     // Verification methods...
 283     void verifyTypeSymbolTable(TypeSymbolTable &ST);
 284     void visitGlobalValue(GlobalValue &GV);
 285     void visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV);
 286     void visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA);
 287     void visitFunction(Function &F);
 288     void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
 289     using InstVisitor<Verifier>::visit;
 290
 291     void visit(Instruction &I);
 292
 293     void visitTruncInst(TruncInst &I);
 294     void visitZExtInst(ZExtInst &I);
 295     void visitSExtInst(SExtInst &I);
 296     void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
 297     void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
 298     void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
 299     void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
 300     void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
 301     void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
 302     void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
 303     void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
 304     void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
 305     void visitPHINode(PHINode &PN);
 306     void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
 307     void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
 308     void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
 309     void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
 310     void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
 311     void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
 312     void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
 313     void visitCallInst(CallInst &CI);
 314     void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
 315     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
 316     void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 317     void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 318     void visitInstruction(Instruction &I);
 319     void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
 320     void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 321     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 322     void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
 323     void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 324     void visitUserOp1(Instruction &I);
 325     void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
 326     void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
 327     void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
 328     void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
 329     void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
 330
 331     void VerifyCallSite(CallSite CS);
 332     bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, const Type *Ty,
 333                           int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
 334     void VerifyIntrinsicPrototype(Intrinsic::ID ID, Function *F,
 335                                   unsigned RetNum, unsigned ParamNum, ...);
 336     void VerifyFunctionLocalMetadata(MDNode *N, Function *F,
 337                                      SmallPtrSet<MDNode *, 32> &Visited);
 338     void VerifyParameterAttrs(Attributes Attrs, const Type *Ty,
 339                               bool isReturnValue, const Value *V);
 340     void VerifyFunctionAttrs(const FunctionType *FT, const AttrListPtr &Attrs,
 341                              const Value *V);
 342     void VerifyType(const Type *Ty);
 343
 344     void WriteValue(const Value *V) {
 345       if (!V) return;
 346       if (isa<Instruction>(V)) {
 347         MessagesStr << *V << '\n';
 348       } else {
 349         WriteAsOperand(MessagesStr, V, true, Mod);
 350         MessagesStr << '\n';
 351       }
 352     }
 353
 354     void WriteType(const Type *T) {
 355       if (!T) return;
 356       MessagesStr << ' ';
 357       WriteTypeSymbolic(MessagesStr, T, Mod);
 358     }
 359
 360
 361     // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
 362     // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
 363     // to see why something is not correct.
 364     void CheckFailed(const Twine &Message,
 365                      const Value *V1 = 0, const Value *V2 = 0,
 366                      const Value *V3 = 0, const Value *V4 = 0) {
 367       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 368       WriteValue(V1);
 369       WriteValue(V2);
 370       WriteValue(V3);
 371       WriteValue(V4);
 372       Broken = true;
 373     }
 374
 375     void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1,
 376                      const Type *T2, const Value *V3 = 0) {
 377       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 378       WriteValue(V1);
 379       WriteType(T2);
 380       WriteValue(V3);
 381       Broken = true;
 382     }
 383
 384     void CheckFailed(const Twine &Message, const Type *T1,
 385                      const Type *T2 = 0, const Type *T3 = 0) {
 386       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 387       WriteType(T1);
 388       WriteType(T2);
 389       WriteType(T3);
 390       Broken = true;
 391     }
 392   };
 393 } // End anonymous namespace
 394
 395 char Verifier::ID = 0;
 396 static RegisterPass<Verifier> X("verify", "Module Verifier");
 397
 398 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
 399 #define Assert(C, M) \
 400   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
 401 #define Assert1(C, M, V1) \
 402   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
 403 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
 404   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
 405 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
 406   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
 407 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
 408   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
 409
 410 void Verifier::visit(Instruction &I) {
 411   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
 412     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Operand is null", &I);
 413   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
 414 }
 415
 416
 417 void Verifier::visitGlobalValue(GlobalValue &GV) {
 418   Assert1(!GV.isDeclaration() ||
 419           GV.isMaterializable() ||
 420           GV.hasExternalLinkage() ||
 421           GV.hasDLLImportLinkage() ||
 422           GV.hasExternalWeakLinkage() ||
 423           (isa<GlobalAlias>(GV) &&
 424            (GV.hasLocalLinkage() || GV.hasWeakLinkage())),
 425   "Global is external, but doesn't have external or dllimport or weak linkage!",
 426           &GV);
 427
 428   Assert1(!GV.hasDLLImportLinkage() || GV.isDeclaration(),
 429           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
 430
 431   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
 432           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 433
 434   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
 435     GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
 436     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
 437             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
 438   }
 439 }
 440
 441 void Verifier::visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV) {
 442   if (GV.hasInitializer()) {
 443     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
 444             "Global variable initializer type does not match global "
 445             "variable type!", &GV);
 446
 447     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
 448     // cannot be constant.
 449     if (GV.hasCommonLinkage()) {
 450       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
 451               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
 452       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
 453               &GV);
 454     }
 455   } else {
 456     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasDLLImportLinkage() ||
 457             GV.hasExternalWeakLinkage(),
 458             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
 459   }
 460
 461   visitGlobalValue(GV);
 462 }
 463
 464 void Verifier::visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA) {
 465   Assert1(!GA.getName().empty(),
 466           "Alias name cannot be empty!", &GA);
 467   Assert1(GA.hasExternalLinkage() || GA.hasLocalLinkage() ||
 468           GA.hasWeakLinkage(),
 469           "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
 470   Assert1(GA.getAliasee(),
 471           "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
 472   Assert1(GA.getType() == GA.getAliasee()->getType(),
 473           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
 474
 475   if (!isa<GlobalValue>(GA.getAliasee())) {
 476     const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(GA.getAliasee());
 477     Assert1(CE &&
 478             (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
 479              CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) &&
 480             isa<GlobalValue>(CE->getOperand(0)),
 481             "Aliasee should be either GlobalValue or bitcast of GlobalValue",
 482             &GA);
 483   }
 484
 485   const GlobalValue* Aliasee = GA.resolveAliasedGlobal(/*stopOnWeak*/ false);
 486   Assert1(Aliasee,
 487           "Aliasing chain should end with function or global variable", &GA);
 488
 489   visitGlobalValue(GA);
 490 }
 491
 492 void Verifier::verifyTypeSymbolTable(TypeSymbolTable &ST) {
 493   for (TypeSymbolTable::iterator I = ST.begin(), E = ST.end(); I != E; ++I)
 494     VerifyType(I->second);
 495 }
 496
 497 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
 498 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
 499 void Verifier::VerifyParameterAttrs(Attributes Attrs, const Type *Ty,
 500                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
 501   if (Attrs == Attribute::None)
 502     return;
 503
 504   Attributes FnCheckAttr = Attrs & Attribute::FunctionOnly;
 505   Assert1(!FnCheckAttr, "Attribute " + Attribute::getAsString(FnCheckAttr) +
 506           " only applies to the function!", V);
 507
 508   if (isReturnValue) {
 509     Attributes RetI = Attrs & Attribute::ParameterOnly;
 510     Assert1(!RetI, "Attribute " + Attribute::getAsString(RetI) +
 511             " does not apply to return values!", V);
 512   }
 513
 514   for (unsigned i = 0;
 515        i < array_lengthof(Attribute::MutuallyIncompatible); ++i) {
 516     Attributes MutI = Attrs & Attribute::MutuallyIncompatible[i];
 517     Assert1(!(MutI & (MutI - 1)), "Attributes " +
 518             Attribute::getAsString(MutI) + " are incompatible!", V);
 519   }
 520
 521   Attributes TypeI = Attrs & Attribute::typeIncompatible(Ty);
 522   Assert1(!TypeI, "Wrong type for attribute " +
 523           Attribute::getAsString(TypeI), V);
 524
 525   Attributes ByValI = Attrs & Attribute::ByVal;
 526   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 527     Assert1(!ByValI || PTy->getElementType()->isSized(),
 528             "Attribute " + Attribute::getAsString(ByValI) +
 529             " does not support unsized types!", V);
 530   } else {
 531     Assert1(!ByValI,
 532             "Attribute " + Attribute::getAsString(ByValI) +
 533             " only applies to parameters with pointer type!", V);
 534   }
 535 }
 536
 537 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
 538 // The value V is printed in error messages.
 539 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(const FunctionType *FT,
 540                                    const AttrListPtr &Attrs,
 541                                    const Value *V) {
 542   if (Attrs.isEmpty())
 543     return;
 544
 545   bool SawNest = false;
 546
 547   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
 548     const AttributeWithIndex &Attr = Attrs.getSlot(i);
 549
 550     const Type *Ty;
 551     if (Attr.Index == 0)
 552       Ty = FT->getReturnType();
 553     else if (Attr.Index-1 < FT->getNumParams())
 554       Ty = FT->getParamType(Attr.Index-1);
 555     else
 556       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
 557
 558     VerifyParameterAttrs(Attr.Attrs, Ty, Attr.Index == 0, V);
 559
 560     if (Attr.Attrs & Attribute::Nest) {
 561       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
 562       SawNest = true;
 563     }
 564
 565     if (Attr.Attrs & Attribute::StructRet)
 566       Assert1(Attr.Index == 1, "Attribute sret not on first parameter!", V);
 567   }
 568
 569   Attributes FAttrs = Attrs.getFnAttributes();
 570   Attributes NotFn = FAttrs & (~Attribute::FunctionOnly);
 571   Assert1(!NotFn, "Attribute " + Attribute::getAsString(NotFn) +
 572           " does not apply to the function!", V);
 573
 574   for (unsigned i = 0;
 575        i < array_lengthof(Attribute::MutuallyIncompatible); ++i) {
 576     Attributes MutI = FAttrs & Attribute::MutuallyIncompatible[i];
 577     Assert1(!(MutI & (MutI - 1)), "Attributes " +
 578             Attribute::getAsString(MutI) + " are incompatible!", V);
 579   }
 580 }
 581
 582 static bool VerifyAttributeCount(const AttrListPtr &Attrs, unsigned Params) {
 583   if (Attrs.isEmpty())
 584     return true;
 585
 586   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
 587   unsigned LastIndex = Attrs.getSlot(LastSlot).Index;
 588   if (LastIndex <= Params
 589       || (LastIndex == (unsigned)~0
 590           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlot(LastSlot - 1).Index <= Params)))
 591     return true;
 592
 593   return false;
 594 }
 595
 596 // visitFunction - Verify that a function is ok.
 597 //
 598 void Verifier::visitFunction(Function &F) {
 599   // Check function arguments.
 600   const FunctionType *FT = F.getFunctionType();
 601   unsigned NumArgs = F.arg_size();
 602
 603   Assert1(Context == &F.getContext(),
 604           "Function context does not match Module context!", &F);
 605
 606   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
 607   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
 608           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
 609           &F, FT);
 610   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
 611           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
 612           F.getReturnType()->isStructTy(),
 613           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
 614
 615   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
 616           "Invalid struct return type!", &F);
 617
 618   const AttrListPtr &Attrs = F.getAttributes();
 619
 620   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
 621           "Attributes after last parameter!", &F);
 622
 623   // Check function attributes.
 624   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
 625
 626   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
 627   switch (F.getCallingConv()) {
 628   default:
 629     break;
 630   case CallingConv::C:
 631     break;
 632   case CallingConv::Fast:
 633   case CallingConv::Cold:
 634   case CallingConv::X86_FastCall:
 635     Assert1(!F.isVarArg(),
 636             "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
 637     break;
 638   }
 639
 640   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
 641                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
 642
 643   // Check that the argument values match the function type for this function...
 644   unsigned i = 0;
 645   for (Function::arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
 646        I != E; ++I, ++i) {
 647     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
 648             "Argument value does not match function argument type!",
 649             I, FT->getParamType(i));
 650     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
 651             "Function arguments must have first-class types!", I);
 652     if (!isLLVMdotName)
 653       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
 654               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
 655   }
 656
 657   if (F.isMaterializable()) {
 658     // Function has a body somewhere we can't see.
 659   } else if (F.isDeclaration()) {
 660     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasDLLImportLinkage() ||
 661             F.hasExternalWeakLinkage(),
 662             "invalid linkage type for function declaration", &F);
 663   } else {
 664     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
 665     // is not legal to define intrinsics.
 666     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
 667
 668     // Check the entry node
 669     BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
 670     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
 671             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
 672
 673     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
 674     if (Entry->hasAddressTaken()) {
 675       Assert1(!BlockAddress::get(Entry)->isConstantUsed(),
 676               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
 677     }
 678   }
 679
 680   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
 681   // direct call/invokes, never having its "address taken".
 682   if (F.getIntrinsicID()) {
 683     for (Value::use_iterator UI = F.use_begin(), E = F.use_end(); UI != E;++UI){
 684       User *U = cast<User>(UI);
 685       if ((isa<CallInst>(U) || isa<InvokeInst>(U)) && UI.getOperandNo() == 0)
 686         continue;  // Direct calls/invokes are ok.
 687
 688       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
 689     }
 690   }
 691 }
 692
 693 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
 694 //
 695 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
 696   InstsInThisBlock.clear();
 697
 698   // Ensure that basic blocks have terminators!
 699   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
 700
 701   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
 702   // it.
 703   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
 704     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
 705     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
 706     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
 707     PHINode *PN;
 708     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
 709       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
 710       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
 711               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
 712               "the PHI should be removed!", PN);
 713       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
 714               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
 715               "parent basic block!", PN);
 716
 717       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
 718       Values.clear();
 719       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
 720       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 721         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
 722                                         PN->getIncomingValue(i)));
 723       std::sort(Values.begin(), Values.end());
 724
 725       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
 726         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
 727         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
 728         // all identical.
 729         //
 730         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
 731                 Values[i].second == Values[i-1].second,
 732                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
 733                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
 734                 Values[i].second, Values[i-1].second);
 735
 736         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
 737         // matched up.
 738         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
 739                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
 740                 Values[i].first, Preds[i]);
 741       }
 742     }
 743   }
 744 }
 745
 746 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
 747   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
 748   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
 749           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
 750   visitInstruction(I);
 751 }
 752
 753 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
 754   if (BI.isConditional()) {
 755     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
 756             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
 757   }
 758   visitTerminatorInst(BI);
 759 }
 760
 761 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
 762   Function *F = RI.getParent()->getParent();
 763   unsigned N = RI.getNumOperands();
 764   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
 765     Assert2(N == 0,
 766             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
 767             "return type!", &RI, F->getReturnType());
 768   else if (N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType()) {
 769     // Exactly one return value and it matches the return type. Good.
 770   } else if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(F->getReturnType())) {
 771     // The return type is a struct; check for multiple return values.
 772     Assert2(STy->getNumElements() == N,
 773             "Incorrect number of return values in ret instruction!",
 774             &RI, F->getReturnType());
 775     for (unsigned i = 0; i != N; ++i)
 776       Assert2(STy->getElementType(i) == RI.getOperand(i)->getType(),
 777               "Function return type does not match operand "
 778               "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 779   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(F->getReturnType())) {
 780     // The return type is an array; check for multiple return values.
 781     Assert2(ATy->getNumElements() == N,
 782             "Incorrect number of return values in ret instruction!",
 783             &RI, F->getReturnType());
 784     for (unsigned i = 0; i != N; ++i)
 785       Assert2(ATy->getElementType() == RI.getOperand(i)->getType(),
 786               "Function return type does not match operand "
 787               "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 788   } else {
 789     CheckFailed("Function return type does not match operand "
 790                 "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 791   }
 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   const 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::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
 814   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
 815                                           SI.getOperand(2)),
 816           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
 817
 818   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
 819           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
 820   visitInstruction(SI);
 821 }
 822
 823 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
 824 /// a pass, if any exist, it's an error.
 825 ///
 826 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
 827   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
 828 }
 829
 830 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
 831   // Get the source and destination types
 832   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 833   const Type *DestTy = I.getType();
 834
 835   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 836   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 837   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 838
 839   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
 840   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
 841   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 842           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
 843   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
 844
 845   visitInstruction(I);
 846 }
 847
 848 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
 849   // Get the source and destination types
 850   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 851   const Type *DestTy = I.getType();
 852
 853   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 854   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
 855   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
 856   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 857           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 858   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 859   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 860
 861   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
 862
 863   visitInstruction(I);
 864 }
 865
 866 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
 867   // Get the source and destination types
 868   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 869   const Type *DestTy = I.getType();
 870
 871   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 872   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 873   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 874
 875   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
 876   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
 877   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 878           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 879   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
 880
 881   visitInstruction(I);
 882 }
 883
 884 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
 885   // Get the source and destination types
 886   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 887   const Type *DestTy = I.getType();
 888   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 889   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 890   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 891
 892   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
 893   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
 894   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 895           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
 896   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
 897
 898   visitInstruction(I);
 899 }
 900
 901 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
 902   // Get the source and destination types
 903   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 904   const Type *DestTy = I.getType();
 905
 906   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 907   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 908   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 909
 910   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
 911   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
 912   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 913           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 914   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
 915
 916   visitInstruction(I);
 917 }
 918
 919 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
 920   // Get the source and destination types
 921   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 922   const Type *DestTy = I.getType();
 923
 924   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
 925   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
 926
 927   Assert1(SrcVec == DstVec,
 928           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
 929   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
 930           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
 931   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
 932           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
 933
 934   if (SrcVec && DstVec)
 935     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
 936             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
 937             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
 938
 939   visitInstruction(I);
 940 }
 941
 942 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
 943   // Get the source and destination types
 944   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 945   const Type *DestTy = I.getType();
 946
 947   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
 948   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
 949
 950   Assert1(SrcVec == DstVec,
 951           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
 952   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
 953           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
 954   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
 955           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
 956
 957   if (SrcVec && DstVec)
 958     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
 959             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
 960             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
 961
 962   visitInstruction(I);
 963 }
 964
 965 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
 966   // Get the source and destination types
 967   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 968   const Type *DestTy = I.getType();
 969
 970   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
 971   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
 972
 973   Assert1(SrcVec == DstVec,
 974           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
 975   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
 976           &I);
 977   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
 978           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
 979
 980   if (SrcVec && DstVec)
 981     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
 982             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
 983             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
 984
 985   visitInstruction(I);
 986 }
 987
 988 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
 989   // Get the source and destination types
 990   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 991   const Type *DestTy = I.getType();
 992
 993   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
 994   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
 995
 996   Assert1(SrcVec == DstVec,
 997           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
 998   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
 999           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1000   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1001           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1002
1003   if (SrcVec && DstVec)
1004     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1005             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1006             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1007
1008   visitInstruction(I);
1009 }
1010
1011 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1012   // Get the source and destination types
1013   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1014   const Type *DestTy = I.getType();
1015
1016   Assert1(SrcTy->isPointerTy(), "PtrToInt source must be pointer", &I);
1017   Assert1(DestTy->isIntegerTy(), "PtrToInt result must be integral", &I);
1018
1019   visitInstruction(I);
1020 }
1021
1022 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1023   // Get the source and destination types
1024   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1025   const Type *DestTy = I.getType();
1026
1027   Assert1(SrcTy->isIntegerTy(), "IntToPtr source must be an integral", &I);
1028   Assert1(DestTy->isPointerTy(), "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1029
1030   visitInstruction(I);
1031 }
1032
1033 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1034   // Get the source and destination types
1035   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1036   const Type *DestTy = I.getType();
1037
1038   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1039   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
1040   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
1041
1042   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
1043   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
1044   Assert1(DestTy->isPointerTy() == DestTy->isPointerTy(),
1045           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", &I);
1046   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize, "Bitcast requires types of same width",&I);
1047
1048   // Disallow aggregates.
1049   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
1050           "Bitcast operand must not be aggregate", &I);
1051   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
1052           "Bitcast type must not be aggregate", &I);
1053
1054   visitInstruction(I);
1055 }
1056
1057 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1058 ///
1059 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1060   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1061   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1062   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1063   // then there is some other instruction before a PHI.
1064   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1065           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1066           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1067           &PN, PN.getParent());
1068
1069   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1070   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1071   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1072     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1073             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1074     Assert1(isa<BasicBlock>(PN.getOperand(
1075                 PHINode::getOperandNumForIncomingBlock(i))),
1076             "PHI node incoming block is not a BasicBlock!", &PN);
1077   }
1078
1079   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1080
1081   visitInstruction(PN);
1082 }
1083
1084 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1085   Instruction *I = CS.getInstruction();
1086
1087   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1088           "Called function must be a pointer!", I);
1089   const PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1090
1091   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1092           "Called function is not pointer to function type!", I);
1093   const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1094
1095   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1096   if (FTy->isVarArg())
1097     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1098             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1099   else
1100     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1101             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1102
1103   // Verify that all arguments to the call match the function type...
1104   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1105     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1106             "Call parameter type does not match function signature!",
1107             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1108
1109   const AttrListPtr &Attrs = CS.getAttributes();
1110
1111   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1112           "Attributes after last parameter!", I);
1113
1114   // Verify call attributes.
1115   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1116
1117   if (FTy->isVarArg())
1118     // Check attributes on the varargs part.
1119     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1120       Attributes Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1121
1122       VerifyParameterAttrs(Attr, CS.getArgument(Idx-1)->getType(), false, I);
1123
1124       Attributes VArgI = Attr & Attribute::VarArgsIncompatible;
1125       Assert1(!VArgI, "Attribute " + Attribute::getAsString(VArgI) +
1126               " cannot be used for vararg call arguments!", I);
1127     }
1128
1129   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1130   if (!CS.getCalledFunction() || CS.getCalledFunction()->getName().size() < 5 ||
1131       CS.getCalledFunction()->getName().substr(0, 5) != "llvm.") {
1132     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1133            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1134       Assert1(!PI->get()->isMetadataTy(),
1135               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1136   }
1137
1138   visitInstruction(*I);
1139 }
1140
1141 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1142   VerifyCallSite(&CI);
1143
1144   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1145     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1146       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1147 }
1148
1149 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1150   VerifyCallSite(&II);
1151 }
1152
1153 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1154 /// of the same type!
1155 ///
1156 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1157   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1158           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1159
1160   switch (B.getOpcode()) {
1161   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1162   // integral operands.
1163   case Instruction::Add:
1164   case Instruction::Sub:
1165   case Instruction::Mul:
1166   case Instruction::SDiv:
1167   case Instruction::UDiv:
1168   case Instruction::SRem:
1169   case Instruction::URem:
1170     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1171             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1172     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1173             "Integer arithmetic operators must have same type "
1174             "for operands and result!", &B);
1175     break;
1176   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1177   // floating-point operands.
1178   case Instruction::FAdd:
1179   case Instruction::FSub:
1180   case Instruction::FMul:
1181   case Instruction::FDiv:
1182   case Instruction::FRem:
1183     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1184             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1185             "floating-point types!", &B);
1186     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1187             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1188             "for operands and result!", &B);
1189     break;
1190   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1191   case Instruction::And:
1192   case Instruction::Or:
1193   case Instruction::Xor:
1194     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1195             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1196     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1197             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1198             &B);
1199     break;
1200   case Instruction::Shl:
1201   case Instruction::LShr:
1202   case Instruction::AShr:
1203     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1204             "Shifts only work with integral types!", &B);
1205     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1206             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1207     break;
1208   default:
1209     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1210   }
1211
1212   visitInstruction(B);
1213 }
1214
1215 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst& IC) {
1216   // Check that the operands are the same type
1217   const Type* Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1218   const Type* Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1219   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1220           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1221   // Check that the operands are the right type
1222   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->isPointerTy(),
1223           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1224
1225   visitInstruction(IC);
1226 }
1227
1228 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst& FC) {
1229   // Check that the operands are the same type
1230   const Type* Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1231   const Type* Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1232   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1233           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1234   // Check that the operands are the right type
1235   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
1236           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1237   visitInstruction(FC);
1238 }
1239
1240 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1241   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1242                                               EI.getOperand(1)),
1243           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1244   visitInstruction(EI);
1245 }
1246
1247 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1248   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1249                                              IE.getOperand(1),
1250                                              IE.getOperand(2)),
1251           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1252   visitInstruction(IE);
1253 }
1254
1255 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1256   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1257                                              SV.getOperand(2)),
1258           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1259
1260   const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(SV.getOperand(0)->getType());
1261   Assert1(VTy, "Operands are not a vector type", &SV);
1262
1263   // Check to see if Mask is valid.
1264   if (const ConstantVector *MV = dyn_cast<ConstantVector>(SV.getOperand(2))) {
1265     for (unsigned i = 0, e = MV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1266       if (ConstantInt* CI = dyn_cast<ConstantInt>(MV->getOperand(i))) {
1267         Assert1(!CI->uge(VTy->getNumElements()*2),
1268                 "Invalid shufflevector shuffle mask!", &SV);
1269       } else {
1270         Assert1(isa<UndefValue>(MV->getOperand(i)),
1271                 "Invalid shufflevector shuffle mask!", &SV);
1272       }
1273     }
1274   } else {
1275     Assert1(isa<UndefValue>(SV.getOperand(2)) ||
1276             isa<ConstantAggregateZero>(SV.getOperand(2)),
1277             "Invalid shufflevector shuffle mask!", &SV);
1278   }
1279
1280   visitInstruction(SV);
1281 }
1282
1283 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1284   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1285   const Type *ElTy =
1286     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getOperand(0)->getType(),
1287                                       Idxs.begin(), Idxs.end());
1288   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1289   Assert2(GEP.getType()->isPointerTy() &&
1290           cast<PointerType>(GEP.getType())->getElementType() == ElTy,
1291           "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1292   visitInstruction(GEP);
1293 }
1294
1295 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1296   const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
1297   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
1298   const Type *ElTy = PTy->getElementType();
1299   Assert2(ElTy == LI.getType(),
1300           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
1301   visitInstruction(LI);
1302 }
1303
1304 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1305   const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
1306   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &SI);
1307   const Type *ElTy = PTy->getElementType();
1308   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
1309           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1310           &SI, ElTy);
1311   visitInstruction(SI);
1312 }
1313
1314 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
1315   const PointerType *PTy = AI.getType();
1316   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
1317           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
1318           &AI);
1319   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(), "Cannot allocate unsized type",
1320           &AI);
1321   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(32),
1322           "Alloca array size must be i32", &AI);
1323   visitInstruction(AI);
1324 }
1325
1326 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
1327   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
1328                                            EVI.idx_begin(), EVI.idx_end()) ==
1329           EVI.getType(),
1330           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
1331
1332   visitInstruction(EVI);
1333 }
1334
1335 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
1336   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
1337                                            IVI.idx_begin(), IVI.idx_end()) ==
1338           IVI.getOperand(1)->getType(),
1339           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
1340
1341   visitInstruction(IVI);
1342 }
1343
1344 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
1345 ///
1346 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
1347   BasicBlock *BB = I.getParent();
1348   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
1349
1350   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
1351     for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1352          UI != UE; ++UI)
1353       Assert1(*UI != (User*)&I || !DT->isReachableFromEntry(BB),
1354               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
1355   }
1356
1357   // Verify that if this is a terminator that it is at the end of the block.
1358   if (isa<TerminatorInst>(I))
1359     Assert1(BB->getTerminator() == &I, "Terminator not at end of block!", &I);
1360
1361   // Check that void typed values don't have names
1362   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
1363           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
1364
1365   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
1366   // value type.
1367   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
1368           I.getType()->isFirstClassType(),
1369           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
1370
1371   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
1372   // checked against the callee type.
1373   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
1374           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
1375           "Invalid use of metadata!", &I);
1376
1377   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
1378   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
1379   // instruction, it is an error!
1380   for (User::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1381        UI != UE; ++UI) {
1382     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(*UI))
1383       Assert2(Used->getParent() != 0, "Instruction referencing instruction not"
1384               " embedded in a basic block!", &I, Used);
1385     else {
1386       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", *UI);
1387       return;
1388     }
1389   }
1390
1391   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1392     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Instruction has null operand!", &I);
1393
1394     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
1395     // instructions.
1396     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
1397       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
1398     }
1399
1400     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
1401       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
1402       // taken.
1403       Assert1(!F->isIntrinsic() || (i == 0 && isa<CallInst>(I)),
1404               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
1405       Assert1(F->getParent() == Mod, "Referencing function in another module!",
1406               &I);
1407     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
1408       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
1409               "Referring to a basic block in another function!", &I);
1410     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
1411       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
1412               "Referring to an argument in another function!", &I);
1413     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
1414       Assert1(GV->getParent() == Mod, "Referencing global in another module!",
1415               &I);
1416     } else if (Instruction *Op = dyn_cast<Instruction>(I.getOperand(i))) {
1417       BasicBlock *OpBlock = Op->getParent();
1418
1419       // Check that a definition dominates all of its uses.
1420       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
1421         // Invoke results are only usable in the normal destination, not in the
1422         // exceptional destination.
1423         BasicBlock *NormalDest = II->getNormalDest();
1424
1425         Assert2(NormalDest != II->getUnwindDest(),
1426                 "No uses of invoke possible due to dominance structure!",
1427                 Op, &I);
1428
1429         // PHI nodes differ from other nodes because they actually "use" the
1430         // value in the predecessor basic blocks they correspond to.
1431         BasicBlock *UseBlock = BB;
1432         if (isa<PHINode>(I))
1433           UseBlock = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i+1));
1434         Assert2(UseBlock, "Invoke operand is PHI node with bad incoming-BB",
1435                 Op, &I);
1436
1437         if (isa<PHINode>(I) && UseBlock == OpBlock) {
1438           // Special case of a phi node in the normal destination or the unwind
1439           // destination.
1440           Assert2(BB == NormalDest || !DT->isReachableFromEntry(UseBlock),
1441                   "Invoke result not available in the unwind destination!",
1442                   Op, &I);
1443         } else {
1444           Assert2(DT->dominates(NormalDest, UseBlock) ||
1445                   !DT->isReachableFromEntry(UseBlock),
1446                   "Invoke result does not dominate all uses!", Op, &I);
1447
1448           // If the normal successor of an invoke instruction has multiple
1449           // predecessors, then the normal edge from the invoke is critical,
1450           // so the invoke value can only be live if the destination block
1451           // dominates all of it's predecessors (other than the invoke).
1452           if (!NormalDest->getSinglePredecessor() &&
1453               DT->isReachableFromEntry(UseBlock))
1454             // If it is used by something non-phi, then the other case is that
1455             // 'NormalDest' dominates all of its predecessors other than the
1456             // invoke.  In this case, the invoke value can still be used.
1457             for (pred_iterator PI = pred_begin(NormalDest),
1458                  E = pred_end(NormalDest); PI != E; ++PI)
1459               if (*PI != II->getParent() && !DT->dominates(NormalDest, *PI) &&
1460                   DT->isReachableFromEntry(*PI)) {
1461                 CheckFailed("Invoke result does not dominate all uses!", Op,&I);
1462                 return;
1463               }
1464         }
1465       } else if (isa<PHINode>(I)) {
1466         // PHI nodes are more difficult than other nodes because they actually
1467         // "use" the value in the predecessor basic blocks they correspond to.
1468         BasicBlock *PredBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i+1));
1469         Assert2(PredBB && (DT->dominates(OpBlock, PredBB) ||
1470                            !DT->isReachableFromEntry(PredBB)),
1471                 "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1472       } else {
1473         if (OpBlock == BB) {
1474           // If they are in the same basic block, make sure that the definition
1475           // comes before the use.
1476           Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || !DT->isReachableFromEntry(BB),
1477                   "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1478         }
1479
1480         // Definition must dominate use unless use is unreachable!
1481         Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT->dominates(Op, &I) ||
1482                 !DT->isReachableFromEntry(BB),
1483                 "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1484       }
1485     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
1486       Assert1(i == 0 && (isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I)),
1487               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
1488     }
1489   }
1490   InstsInThisBlock.insert(&I);
1491
1492   VerifyType(I.getType());
1493 }
1494
1495 /// VerifyType - Verify that a type is well formed.
1496 ///
1497 void Verifier::VerifyType(const Type *Ty) {
1498   if (!Types.insert(Ty)) return;
1499
1500   Assert1(Context == &Ty->getContext(),
1501           "Type context does not match Module context!", Ty);
1502
1503   switch (Ty->getTypeID()) {
1504   case Type::FunctionTyID: {
1505     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(Ty);
1506
1507     const Type *RetTy = FTy->getReturnType();
1508     Assert2(FunctionType::isValidReturnType(RetTy),
1509             "Function type with invalid return type", RetTy, FTy);
1510     VerifyType(RetTy);
1511
1512     for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i) {
1513       const Type *ElTy = FTy->getParamType(i);
1514       Assert2(FunctionType::isValidArgumentType(ElTy),
1515               "Function type with invalid parameter type", ElTy, FTy);
1516       VerifyType(ElTy);
1517     }
1518   } break;
1519   case Type::StructTyID: {
1520     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
1521     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1522       const Type *ElTy = STy->getElementType(i);
1523       Assert2(StructType::isValidElementType(ElTy),
1524               "Structure type with invalid element type", ElTy, STy);
1525       VerifyType(ElTy);
1526     }
1527   } break;
1528   case Type::UnionTyID: {
1529     const UnionType *UTy = cast<UnionType>(Ty);
1530     for (unsigned i = 0, e = UTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1531       const Type *ElTy = UTy->getElementType(i);
1532       Assert2(UnionType::isValidElementType(ElTy),
1533               "Union type with invalid element type", ElTy, UTy);
1534       VerifyType(ElTy);
1535     }
1536   } break;
1537   case Type::ArrayTyID: {
1538     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
1539     Assert1(ArrayType::isValidElementType(ATy->getElementType()),
1540             "Array type with invalid element type", ATy);
1541     VerifyType(ATy->getElementType());
1542   } break;
1543   case Type::PointerTyID: {
1544     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
1545     Assert1(PointerType::isValidElementType(PTy->getElementType()),
1546             "Pointer type with invalid element type", PTy);
1547     VerifyType(PTy->getElementType());
1548   } break;
1549   case Type::VectorTyID: {
1550     const VectorType *VTy = cast<VectorType>(Ty);
1551     Assert1(VectorType::isValidElementType(VTy->getElementType()),
1552             "Vector type with invalid element type", VTy);
1553     VerifyType(VTy->getElementType());
1554   } break;
1555   default:
1556     break;
1557   }
1558 }
1559
1560 /// VerifyFunctionLocalMetadata - Verify that the specified MDNode is local to
1561 /// specified Function.
1562 void Verifier::VerifyFunctionLocalMetadata(MDNode *N, Function *F,
1563                                            SmallPtrSet<MDNode *, 32> &Visited) {
1564   assert(N->isFunctionLocal() && "Should only be called on function-local MD");
1565
1566   // Only visit each node once.
1567   if (!Visited.insert(N))
1568     return;
1569
1570   for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1571     Value *V = N->getOperand(i);
1572     if (!V) continue;
1573
1574     Function *ActualF = 0;
1575     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
1576       ActualF = I->getParent()->getParent();
1577     else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(V))
1578       ActualF = BB->getParent();
1579     else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(V))
1580       ActualF = A->getParent();
1581     else if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(V))
1582       if (MD->isFunctionLocal())
1583         VerifyFunctionLocalMetadata(MD, F, Visited);
1584
1585     // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
1586     // function that we expect.
1587     Assert1(ActualF == 0 || ActualF == F,
1588             "function-local metadata used in wrong function", N);
1589   }
1590 }
1591
1592 // Flags used by TableGen to mark intrinsic parameters with the
1593 // LLVMExtendedElementVectorType and LLVMTruncatedElementVectorType classes.
1594 static const unsigned ExtendedElementVectorType = 0x40000000;
1595 static const unsigned TruncatedElementVectorType = 0x20000000;
1596
1597 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
1598 ///
1599 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
1600   Function *IF = CI.getCalledFunction();
1601   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
1602           IF);
1603
1604 #define GET_INTRINSIC_VERIFIER
1605 #include "llvm/Intrinsics.gen"
1606 #undef GET_INTRINSIC_VERIFIER
1607
1608   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
1609   // or are local to *this* function.
1610   for (unsigned i = 1, e = CI.getNumOperands(); i != e; ++i)
1611     if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(CI.getOperand(i))) {
1612       if (!MD->isFunctionLocal()) continue;
1613       SmallPtrSet<MDNode *, 32> Visited;
1614       VerifyFunctionLocalMetadata(MD, CI.getParent()->getParent(), Visited);
1615     }
1616
1617   switch (ID) {
1618   default:
1619     break;
1620   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
1621     Assert1(CI.getOperand(1) && isa<MDNode>(CI.getOperand(1)),
1622                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
1623     MDNode *MD = cast<MDNode>(CI.getOperand(1));
1624     Assert1(MD->getNumOperands() == 1,
1625                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 2", &CI);
1626   } break;
1627   case Intrinsic::memcpy:
1628   case Intrinsic::memmove:
1629   case Intrinsic::memset:
1630     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getOperand(4)),
1631             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
1632             &CI);
1633     break;
1634   case Intrinsic::gcroot:
1635   case Intrinsic::gcwrite:
1636   case Intrinsic::gcread:
1637     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
1638       AllocaInst *AI =
1639         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getOperand(1)->stripPointerCasts());
1640       Assert1(AI && AI->getType()->getElementType()->isPointerTy(),
1641               "llvm.gcroot parameter #1 must be a pointer alloca.", &CI);
1642       Assert1(isa<Constant>(CI.getOperand(2)),
1643               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
1644     }
1645
1646     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
1647             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
1648     break;
1649   case Intrinsic::init_trampoline:
1650     Assert1(isa<Function>(CI.getOperand(2)->stripPointerCasts()),
1651             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
1652             &CI);
1653     break;
1654   case Intrinsic::prefetch:
1655     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getOperand(2)) &&
1656             isa<ConstantInt>(CI.getOperand(3)) &&
1657             cast<ConstantInt>(CI.getOperand(2))->getZExtValue() < 2 &&
1658             cast<ConstantInt>(CI.getOperand(3))->getZExtValue() < 4,
1659             "invalid arguments to llvm.prefetch",
1660             &CI);
1661     break;
1662   case Intrinsic::stackprotector:
1663     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getOperand(2)->stripPointerCasts()),
1664             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
1665             &CI);
1666     break;
1667   case Intrinsic::lifetime_start:
1668   case Intrinsic::lifetime_end:
1669   case Intrinsic::invariant_start:
1670     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getOperand(1)),
1671             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
1672             &CI);
1673     break;
1674   case Intrinsic::invariant_end:
1675     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getOperand(2)),
1676             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
1677     break;
1678   }
1679 }
1680
1681 /// Produce a string to identify an intrinsic parameter or return value.
1682 /// The ArgNo value numbers the return values from 0 to NumRets-1 and the
1683 /// parameters beginning with NumRets.
1684 ///
1685 static std::string IntrinsicParam(unsigned ArgNo, unsigned NumRets) {
1686   if (ArgNo >= NumRets)
1687     return "Intrinsic parameter #" + utostr(ArgNo - NumRets);
1688   if (NumRets == 1)
1689     return "Intrinsic result type";
1690   return "Intrinsic result type #" + utostr(ArgNo);
1691 }
1692
1693 bool Verifier::PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, const Type *Ty,
1694                                 int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix) {
1695   const FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
1696
1697   unsigned NumElts = 0;
1698   const Type *EltTy = Ty;
1699   const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty);
1700   if (VTy) {
1701     EltTy = VTy->getElementType();
1702     NumElts = VTy->getNumElements();
1703   }
1704
1705   const Type *RetTy = FTy->getReturnType();
1706   const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(RetTy);
1707   unsigned NumRetVals;
1708   if (RetTy->isVoidTy())
1709     NumRetVals = 0;
1710   else if (ST)
1711     NumRetVals = ST->getNumElements();
1712   else
1713     NumRetVals = 1;
1714
1715   if (VT < 0) {
1716     int Match = ~VT;
1717
1718     // Check flags that indicate a type that is an integral vector type with
1719     // elements that are larger or smaller than the elements of the matched
1720     // type.
1721     if ((Match & (ExtendedElementVectorType |
1722                   TruncatedElementVectorType)) != 0) {
1723       const IntegerType *IEltTy = dyn_cast<IntegerType>(EltTy);
1724       if (!VTy || !IEltTy) {
1725         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1726                     "an integral vector type.", F);
1727         return false;
1728       }
1729       // Adjust the current Ty (in the opposite direction) rather than
1730       // the type being matched against.
1731       if ((Match & ExtendedElementVectorType) != 0) {
1732         if ((IEltTy->getBitWidth() & 1) != 0) {
1733           CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " vector "
1734                       "element bit-width is odd.", F);
1735           return false;
1736         }
1737         Ty = VectorType::getTruncatedElementVectorType(VTy);
1738       } else
1739         Ty = VectorType::getExtendedElementVectorType(VTy);
1740       Match &= ~(ExtendedElementVectorType | TruncatedElementVectorType);
1741     }
1742
1743     if (Match <= static_cast<int>(NumRetVals - 1)) {
1744       if (ST)
1745         RetTy = ST->getElementType(Match);
1746
1747       if (Ty != RetTy) {
1748         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " does not "
1749                     "match return type.", F);
1750         return false;
1751       }
1752     } else {
1753       if (Ty != FTy->getParamType(Match - NumRetVals)) {
1754         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " does not "
1755                     "match parameter %" + utostr(Match - NumRetVals) + ".", F);
1756         return false;
1757       }
1758     }
1759   } else if (VT == MVT::iAny) {
1760     if (!EltTy->isIntegerTy()) {
1761       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1762                   "an integer type.", F);
1763       return false;
1764     }
1765
1766     unsigned GotBits = cast<IntegerType>(EltTy)->getBitWidth();
1767     Suffix += ".";
1768
1769     if (EltTy != Ty)
1770       Suffix += "v" + utostr(NumElts);
1771
1772     Suffix += "i" + utostr(GotBits);
1773
1774     // Check some constraints on various intrinsics.
1775     switch (ID) {
1776     default: break; // Not everything needs to be checked.
1777     case Intrinsic::bswap:
1778       if (GotBits < 16 || GotBits % 16 != 0) {
1779         CheckFailed("Intrinsic requires even byte width argument", F);
1780         return false;
1781       }
1782       break;
1783     }
1784   } else if (VT == MVT::fAny) {
1785     if (!EltTy->isFloatingPointTy()) {
1786       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1787                   "a floating-point type.", F);
1788       return false;
1789     }
1790
1791     Suffix += ".";
1792
1793     if (EltTy != Ty)
1794       Suffix += "v" + utostr(NumElts);
1795
1796     Suffix += EVT::getEVT(EltTy).getEVTString();
1797   } else if (VT == MVT::vAny) {
1798     if (!VTy) {
1799       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a vector type.",
1800                   F);
1801       return false;
1802     }
1803     Suffix += ".v" + utostr(NumElts) + EVT::getEVT(EltTy).getEVTString();
1804   } else if (VT == MVT::iPTR) {
1805     if (!Ty->isPointerTy()) {
1806       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a "
1807                   "pointer and a pointer is required.", F);
1808       return false;
1809     }
1810   } else if (VT == MVT::iPTRAny) {
1811     // Outside of TableGen, we don't distinguish iPTRAny (to any address space)
1812     // and iPTR. In the verifier, we can not distinguish which case we have so
1813     // allow either case to be legal.
1814     if (const PointerType* PTyp = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
1815       Suffix += ".p" + utostr(PTyp->getAddressSpace()) +
1816         EVT::getEVT(PTyp->getElementType()).getEVTString();
1817     } else {
1818       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a "
1819                   "pointer and a pointer is required.", F);
1820       return false;
1821     }
1822   } else if (EVT((MVT::SimpleValueType)VT).isVector()) {
1823     EVT VVT = EVT((MVT::SimpleValueType)VT);
1824
1825     // If this is a vector argument, verify the number and type of elements.
1826     if (VVT.getVectorElementType() != EVT::getEVT(EltTy)) {
1827       CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect vector element type!", F);
1828       return false;
1829     }
1830
1831     if (VVT.getVectorNumElements() != NumElts) {
1832       CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of "
1833                   "vector elements!", F);
1834       return false;
1835     }
1836   } else if (EVT((MVT::SimpleValueType)VT).getTypeForEVT(Ty->getContext()) !=
1837              EltTy) {
1838     CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is wrong!", F);
1839     return false;
1840   } else if (EltTy != Ty) {
1841     CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is a vector "
1842                 "and a scalar is required.", F);
1843     return false;
1844   }
1845
1846   return true;
1847 }
1848
1849 /// VerifyIntrinsicPrototype - TableGen emits calls to this function into
1850 /// Intrinsics.gen.  This implements a little state machine that verifies the
1851 /// prototype of intrinsics.
1852 void Verifier::VerifyIntrinsicPrototype(Intrinsic::ID ID, Function *F,
1853                                         unsigned NumRetVals,
1854                                         unsigned NumParams, ...) {
1855   va_list VA;
1856   va_start(VA, NumParams);
1857   const FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
1858
1859   // For overloaded intrinsics, the Suffix of the function name must match the
1860   // types of the arguments. This variable keeps track of the expected
1861   // suffix, to be checked at the end.
1862   std::string Suffix;
1863
1864   if (FTy->getNumParams() + FTy->isVarArg() != NumParams) {
1865     CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of arguments!", F);
1866     return;
1867   }
1868
1869   const Type *Ty = FTy->getReturnType();
1870   const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
1871
1872   if (NumRetVals == 0 && !Ty->isVoidTy()) {
1873     CheckFailed("Intrinsic should return void", F);
1874     return;
1875   }
1876
1877   // Verify the return types.
1878   if (ST && ST->getNumElements() != NumRetVals) {
1879     CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of return types!", F);
1880     return;
1881   }
1882
1883   for (unsigned ArgNo = 0; ArgNo != NumRetVals; ++ArgNo) {
1884     int VT = va_arg(VA, int); // An MVT::SimpleValueType when non-negative.
1885
1886     if (ST) Ty = ST->getElementType(ArgNo);
1887     if (!PerformTypeCheck(ID, F, Ty, VT, ArgNo, Suffix))
1888       break;
1889   }
1890
1891   // Verify the parameter types.
1892   for (unsigned ArgNo = 0; ArgNo != NumParams; ++ArgNo) {
1893     int VT = va_arg(VA, int); // An MVT::SimpleValueType when non-negative.
1894
1895     if (VT == MVT::isVoid && ArgNo > 0) {
1896       if (!FTy->isVarArg())
1897         CheckFailed("Intrinsic prototype has no '...'!", F);
1898       break;
1899     }
1900
1901     if (!PerformTypeCheck(ID, F, FTy->getParamType(ArgNo), VT,
1902                           ArgNo + NumRetVals, Suffix))
1903       break;
1904   }
1905
1906   va_end(VA);
1907
1908   // For intrinsics without pointer arguments, if we computed a Suffix then the
1909   // intrinsic is overloaded and we need to make sure that the name of the
1910   // function is correct. We add the suffix to the name of the intrinsic and
1911   // compare against the given function name. If they are not the same, the
1912   // function name is invalid. This ensures that overloading of intrinsics
1913   // uses a sane and consistent naming convention.  Note that intrinsics with
1914   // pointer argument may or may not be overloaded so we will check assuming it
1915   // has a suffix and not.
1916   if (!Suffix.empty()) {
1917     std::string Name(Intrinsic::getName(ID));
1918     if (Name + Suffix != F->getName()) {
1919       CheckFailed("Overloaded intrinsic has incorrect suffix: '" +
1920                   F->getName().substr(Name.length()) + "'. It should be '" +
1921                   Suffix + "'", F);
1922     }
1923   }
1924
1925   // Check parameter attributes.
1926   Assert1(F->getAttributes() == Intrinsic::getAttributes(ID),
1927           "Intrinsic has wrong parameter attributes!", F);
1928 }
1929
1930
1931 //===----------------------------------------------------------------------===//
1932 //  Implement the public interfaces to this file...
1933 //===----------------------------------------------------------------------===//
1934
1935 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(VerifierFailureAction action) {
1936   return new Verifier(action);
1937 }
1938
1939
1940 // verifyFunction - Create
1941 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, VerifierFailureAction action) {
1942   Function &F = const_cast<Function&>(f);
1943   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
1944
1945   FunctionPassManager FPM(F.getParent());
1946   Verifier *V = new Verifier(action);
1947   FPM.add(V);
1948   FPM.run(F);
1949   return V->Broken;
1950 }
1951
1952 /// verifyModule - Check a module for errors, printing messages on stderr.
1953 /// Return true if the module is corrupt.
1954 ///
1955 bool llvm::verifyModule(const Module &M, VerifierFailureAction action,
1956                         std::string *ErrorInfo) {
1957   PassManager PM;
1958   Verifier *V = new Verifier(action);
1959   PM.add(V);
1960   PM.run(const_cast<Module&>(M));
1961
1962   if (ErrorInfo && V->Broken)
1963     *ErrorInfo = V->MessagesStr.str();
1964   return V->Broken;
1965 }