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