IR: Split Metadata from Value
[oota-llvm.git] / lib / IR / Verifier.cpp
index b66bd06401862d14d9bf6b351aa71d8987f061f0..6545361793e61a0c28b688aa02e331f1d04f0a99 100644 (file)
@@ -68,6 +68,7 @@
 #include "llvm/IR/Metadata.h"
 #include "llvm/IR/Module.h"
 #include "llvm/IR/PassManager.h"
+#include "llvm/IR/Statepoint.h"
 #include "llvm/Pass.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
@@ -101,12 +102,25 @@ struct VerifierSupport {
     }
   }
 
+  void WriteMetadata(const Metadata *MD) {
+    if (!MD)
+      return;
+    MD->printAsOperand(OS, true, M);
+    OS << '\n';
+  }
+
   void WriteType(Type *T) {
     if (!T)
       return;
     OS << ' ' << *T;
   }
 
+  void WriteComdat(const Comdat *C) {
+    if (!C)
+      return;
+    OS << *C;
+  }
+
   // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
   // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
   // to see why something is not correct.
@@ -121,6 +135,24 @@ struct VerifierSupport {
     Broken = true;
   }
 
+  void CheckFailed(const Twine &Message, const Metadata *V1, const Metadata *V2,
+                   const Metadata *V3 = nullptr, const Metadata *V4 = nullptr) {
+    OS << Message.str() << "\n";
+    WriteMetadata(V1);
+    WriteMetadata(V2);
+    WriteMetadata(V3);
+    WriteMetadata(V4);
+    Broken = true;
+  }
+
+  void CheckFailed(const Twine &Message, const Metadata *V1,
+                   const Value *V2 = nullptr) {
+    OS << Message.str() << "\n";
+    WriteMetadata(V1);
+    WriteValue(V2);
+    Broken = true;
+  }
+
   void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1, Type *T2,
                    const Value *V3 = nullptr) {
     OS << Message.str() << "\n";
@@ -138,6 +170,12 @@ struct VerifierSupport {
     WriteType(T3);
     Broken = true;
   }
+
+  void CheckFailed(const Twine &Message, const Comdat *C) {
+    OS << Message.str() << "\n";
+    WriteComdat(C);
+    Broken = true;
+  }
 };
 class Verifier : public InstVisitor<Verifier>, VerifierSupport {
   friend class InstVisitor<Verifier>;
@@ -154,7 +192,7 @@ class Verifier : public InstVisitor<Verifier>, VerifierSupport {
   SmallPtrSet<Instruction *, 16> InstsInThisBlock;
 
   /// \brief Keep track of the metadata nodes that have been checked already.
-  SmallPtrSet<MDNode *, 32> MDNodes;
+  SmallPtrSet<Metadata *, 32> MDNodes;
 
   /// \brief The personality function referenced by the LandingPadInsts.
   /// All LandingPadInsts within the same function must use the same
@@ -230,6 +268,9 @@ public:
          I != E; ++I)
       visitNamedMDNode(*I);
 
+    for (const StringMapEntry<Comdat> &SMEC : M.getComdatSymbolTable())
+      visitComdat(SMEC.getValue());
+
     visitModuleFlags(M);
     visitModuleIdents(M);
 
@@ -242,10 +283,13 @@ private:
   void visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV);
   void visitGlobalAlias(const GlobalAlias &GA);
   void visitAliaseeSubExpr(const GlobalAlias &A, const Constant &C);
-  void visitAliaseeSubExpr(SmallPtrSet<const GlobalAlias *, 4> &Visited,
+  void visitAliaseeSubExpr(SmallPtrSetImpl<const GlobalAlias *> &Visited,
                            const GlobalAlias &A, const Constant &C);
   void visitNamedMDNode(const NamedMDNode &NMD);
-  void visitMDNode(MDNode &MD, Function *F);
+  void visitMDNode(MDNode &MD);
+  void visitMetadataAsValue(MetadataAsValue &MD, Function *F);
+  void visitValueAsMetadata(ValueAsMetadata &MD, Function *F);
+  void visitComdat(const Comdat &C);
   void visitModuleIdents(const Module &M);
   void visitModuleFlags(const Module &M);
   void visitModuleFlag(const MDNode *Op,
@@ -253,6 +297,8 @@ private:
                        SmallVectorImpl<const MDNode *> &Requirements);
   void visitFunction(const Function &F);
   void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
+  void visitRangeMetadata(Instruction& I, MDNode* Range, Type* Ty);
+
 
   // InstVisitor overrides...
   using InstVisitor<Verifier>::visit;
@@ -359,11 +405,13 @@ void Verifier::visit(Instruction &I) {
 
 
 void Verifier::visitGlobalValue(const GlobalValue &GV) {
-  Assert1(!GV.isDeclaration() || GV.isMaterializable() ||
-              GV.hasExternalLinkage() || GV.hasExternalWeakLinkage(),
+  Assert1(!GV.isDeclaration() || GV.hasExternalLinkage() ||
+              GV.hasExternalWeakLinkage(),
           "Global is external, but doesn't have external or weak linkage!",
           &GV);
 
+  Assert1(GV.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
+          "huge alignment values are unsupported", &GV);
   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 
@@ -387,6 +435,7 @@ void Verifier::visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV) {
               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
               &GV);
+      Assert1(!GV.hasComdat(), "'common' global may not be in a Comdat!", &GV);
     }
   } else {
     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasExternalWeakLinkage(),
@@ -459,7 +508,7 @@ void Verifier::visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV) {
 
   while (!WorkStack.empty()) {
     const Value *V = WorkStack.pop_back_val();
-    if (!Visited.insert(V))
+    if (!Visited.insert(V).second)
       continue;
 
     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
@@ -483,16 +532,20 @@ void Verifier::visitAliaseeSubExpr(const GlobalAlias &GA, const Constant &C) {
   visitAliaseeSubExpr(Visited, GA, C);
 }
 
-void Verifier::visitAliaseeSubExpr(SmallPtrSet<const GlobalAlias *, 4> &Visited,
+void Verifier::visitAliaseeSubExpr(SmallPtrSetImpl<const GlobalAlias*> &Visited,
                                    const GlobalAlias &GA, const Constant &C) {
   if (const auto *GV = dyn_cast<GlobalValue>(&C)) {
     Assert1(!GV->isDeclaration(), "Alias must point to a definition", &GA);
 
     if (const auto *GA2 = dyn_cast<GlobalAlias>(GV)) {
-      Assert1(Visited.insert(GA2), "Aliases cannot form a cycle", &GA);
+      Assert1(Visited.insert(GA2).second, "Aliases cannot form a cycle", &GA);
 
       Assert1(!GA2->mayBeOverridden(), "Alias cannot point to a weak alias",
               &GA);
+    } else {
+      // Only continue verifying subexpressions of GlobalAliases.
+      // Do not recurse into global initializers.
+      return;
     }
   }
 
@@ -512,7 +565,9 @@ void Verifier::visitGlobalAlias(const GlobalAlias &GA) {
   Assert1(!GA.getName().empty(),
           "Alias name cannot be empty!", &GA);
   Assert1(GlobalAlias::isValidLinkage(GA.getLinkage()),
-          "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
+          "Alias should have private, internal, linkonce, weak, linkonce_odr, "
+          "weak_odr, or external linkage!",
+          &GA);
   const Constant *Aliasee = GA.getAliasee();
   Assert1(Aliasee, "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
   Assert1(GA.getType() == Aliasee->getType(),
@@ -532,46 +587,92 @@ void Verifier::visitNamedMDNode(const NamedMDNode &NMD) {
     if (!MD)
       continue;
 
-    Assert1(!MD->isFunctionLocal(),
-            "Named metadata operand cannot be function local!", MD);
-    visitMDNode(*MD, nullptr);
+    visitMDNode(*MD);
   }
 }
 
-void Verifier::visitMDNode(MDNode &MD, Function *F) {
+void Verifier::visitMDNode(MDNode &MD) {
   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
-  if (!MDNodes.insert(&MD))
+  if (!MDNodes.insert(&MD).second)
     return;
 
   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
-    Value *Op = MD.getOperand(i);
+    Metadata *Op = MD.getOperand(i);
     if (!Op)
       continue;
-    if (isa<Constant>(Op) || isa<MDString>(Op))
+    Assert2(!isa<LocalAsMetadata>(Op), "Invalid operand for global metadata!",
+            &MD, Op);
+    if (auto *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
+      visitMDNode(*N);
       continue;
-    if (MDNode *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
-      Assert2(MD.isFunctionLocal() || !N->isFunctionLocal(),
-              "Global metadata operand cannot be function local!", &MD, N);
-      visitMDNode(*N, F);
+    }
+    if (auto *V = dyn_cast<ValueAsMetadata>(Op)) {
+      visitValueAsMetadata(*V, nullptr);
       continue;
     }
-    Assert2(MD.isFunctionLocal(), "Invalid operand for global metadata!", &MD, Op);
-
-    // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
-    // function that we expect.
-    Function *ActualF = nullptr;
-    if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Op))
-      ActualF = I->getParent()->getParent();
-    else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(Op))
-      ActualF = BB->getParent();
-    else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(Op))
-      ActualF = A->getParent();
-    assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
-
-    Assert2(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function",
-            &MD, Op);
   }
+
+  // Check these last, so we diagnose problems in operands first.
+  Assert1(!isa<MDNodeFwdDecl>(MD), "Expected no forward declarations!", &MD);
+  Assert1(MD.isResolved(), "All nodes should be resolved!", &MD);
+}
+
+void Verifier::visitValueAsMetadata(ValueAsMetadata &MD, Function *F) {
+  Assert1(MD.getValue(), "Expected valid value", &MD);
+  Assert2(!MD.getValue()->getType()->isMetadataTy(),
+          "Unexpected metadata round-trip through values", &MD, MD.getValue());
+
+  auto *L = dyn_cast<LocalAsMetadata>(&MD);
+  if (!L)
+    return;
+
+  Assert1(F, "function-local metadata used outside a function", L);
+
+  // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
+  // function that we expect.
+  Function *ActualF = nullptr;
+  if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(L->getValue())) {
+    Assert2(I->getParent(), "function-local metadata not in basic block", L, I);
+    ActualF = I->getParent()->getParent();
+  } else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(L->getValue()))
+    ActualF = BB->getParent();
+  else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(L->getValue()))
+    ActualF = A->getParent();
+  assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
+
+  Assert1(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function", L);
+}
+
+void Verifier::visitMetadataAsValue(MetadataAsValue &MDV, Function *F) {
+  Metadata *MD = MDV.getMetadata();
+  if (auto *N = dyn_cast<MDNode>(MD)) {
+    visitMDNode(*N);
+    return;
+  }
+
+  // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
+  // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
+  if (!MDNodes.insert(MD).second)
+    return;
+
+  if (auto *V = dyn_cast<ValueAsMetadata>(MD))
+    visitValueAsMetadata(*V, F);
+}
+
+void Verifier::visitComdat(const Comdat &C) {
+  // All Comdat::SelectionKind values other than Comdat::Any require a
+  // GlobalValue with the same name as the Comdat.
+  const GlobalValue *GV = M->getNamedValue(C.getName());
+  if (C.getSelectionKind() != Comdat::Any)
+    Assert1(GV,
+            "comdat selection kind requires a global value with the same name",
+            &C);
+  // The Module is invalid if the GlobalValue has private linkage.  Entities
+  // with private linkage don't have entries in the symbol table.
+  if (GV)
+    Assert1(!GV->hasPrivateLinkage(), "comdat global value has private linkage",
+            GV);
 }
 
 void Verifier::visitModuleIdents(const Module &M) {
@@ -607,7 +708,7 @@ void Verifier::visitModuleFlags(const Module &M) {
   for (unsigned I = 0, E = Requirements.size(); I != E; ++I) {
     const MDNode *Requirement = Requirements[I];
     const MDString *Flag = cast<MDString>(Requirement->getOperand(0));
-    const Value *ReqValue = Requirement->getOperand(1);
+    const Metadata *ReqValue = Requirement->getOperand(1);
 
     const MDNode *Op = SeenIDs.lookup(Flag);
     if (!Op) {
@@ -633,24 +734,23 @@ Verifier::visitModuleFlag(const MDNode *Op,
   // constant int), the flag ID (an MDString), and the value.
   Assert1(Op->getNumOperands() == 3,
           "incorrect number of operands in module flag", Op);
-  ConstantInt *Behavior = dyn_cast<ConstantInt>(Op->getOperand(0));
+  Module::ModFlagBehavior MFB;
+  if (!Module::isValidModFlagBehavior(Op->getOperand(0), MFB)) {
+    Assert1(
+        mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Op->getOperand(0)),
+        "invalid behavior operand in module flag (expected constant integer)",
+        Op->getOperand(0));
+    Assert1(false,
+            "invalid behavior operand in module flag (unexpected constant)",
+            Op->getOperand(0));
+  }
   MDString *ID = dyn_cast<MDString>(Op->getOperand(1));
-  Assert1(Behavior,
-          "invalid behavior operand in module flag (expected constant integer)",
-          Op->getOperand(0));
-  unsigned BehaviorValue = Behavior->getZExtValue();
   Assert1(ID,
           "invalid ID operand in module flag (expected metadata string)",
           Op->getOperand(1));
 
   // Sanity check the values for behaviors with additional requirements.
-  switch (BehaviorValue) {
-  default:
-    Assert1(false,
-            "invalid behavior operand in module flag (unexpected constant)",
-            Op->getOperand(0));
-    break;
-
+  switch (MFB) {
   case Module::Error:
   case Module::Warning:
   case Module::Override:
@@ -686,7 +786,7 @@ Verifier::visitModuleFlag(const MDNode *Op,
   }
 
   // Unless this is a "requires" flag, check the ID is unique.
-  if (BehaviorValue != Module::Require) {
+  if (MFB != Module::Require) {
     bool Inserted = SeenIDs.insert(std::make_pair(ID, Op)).second;
     Assert1(Inserted,
             "module flag identifiers must be unique (or of 'require' type)",
@@ -1015,20 +1115,19 @@ void Verifier::visitFunction(const Function &F) {
           "Attribute 'builtin' can only be applied to a callsite.", &F);
 
   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
+  // Sometimes varargs is used for perfectly forwarding thunks, so some of these
+  // restrictions can be lifted.
   switch (F.getCallingConv()) {
   default:
-    break;
   case CallingConv::C:
     break;
   case CallingConv::Fast:
   case CallingConv::Cold:
-  case CallingConv::X86_FastCall:
-  case CallingConv::X86_ThisCall:
   case CallingConv::Intel_OCL_BI:
   case CallingConv::PTX_Kernel:
   case CallingConv::PTX_Device:
-    Assert1(!F.isVarArg(),
-            "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
+    Assert1(!F.isVarArg(), "Calling convention does not support varargs or "
+                           "perfect forwarding!", &F);
     break;
   }
 
@@ -1136,6 +1235,12 @@ void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
       }
     }
   }
+
+  // Check that all instructions have their parent pointers set up correctly.
+  for (auto &I : BB)
+  {
+    Assert(I.getParent() == &BB, "Instruction has bogus parent pointer!");
+  }
 }
 
 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
@@ -1178,7 +1283,7 @@ void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
   for (SwitchInst::CaseIt i = SI.case_begin(), e = SI.case_end(); i != e; ++i) {
     Assert1(i.getCaseValue()->getType() == SwitchTy,
             "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
-    Assert2(Constants.insert(i.getCaseValue()),
+    Assert2(Constants.insert(i.getCaseValue()).second,
             "Duplicate integer as switch case", &SI, i.getCaseValue());
   }
 
@@ -1847,12 +1952,65 @@ static bool isContiguous(const ConstantRange &A, const ConstantRange &B) {
   return A.getUpper() == B.getLower() || A.getLower() == B.getUpper();
 }
 
+void Verifier::visitRangeMetadata(Instruction& I,
+                                  MDNode* Range, Type* Ty) {
+  assert(Range &&
+         Range == I.getMetadata(LLVMContext::MD_range) &&
+         "precondition violation");
+
+  unsigned NumOperands = Range->getNumOperands();
+  Assert1(NumOperands % 2 == 0, "Unfinished range!", Range);
+  unsigned NumRanges = NumOperands / 2;
+  Assert1(NumRanges >= 1, "It should have at least one range!", Range);
+  
+  ConstantRange LastRange(1); // Dummy initial value
+  for (unsigned i = 0; i < NumRanges; ++i) {
+    ConstantInt *Low =
+        mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(2 * i));
+    Assert1(Low, "The lower limit must be an integer!", Low);
+    ConstantInt *High =
+        mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(2 * i + 1));
+    Assert1(High, "The upper limit must be an integer!", High);
+    Assert1(High->getType() == Low->getType() &&
+            High->getType() == Ty, "Range types must match instruction type!",
+            &I);
+    
+    APInt HighV = High->getValue();
+    APInt LowV = Low->getValue();
+    ConstantRange CurRange(LowV, HighV);
+    Assert1(!CurRange.isEmptySet() && !CurRange.isFullSet(),
+            "Range must not be empty!", Range);
+    if (i != 0) {
+      Assert1(CurRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
+              "Intervals are overlapping", Range);
+      Assert1(LowV.sgt(LastRange.getLower()), "Intervals are not in order",
+              Range);
+      Assert1(!isContiguous(CurRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
+              Range);
+    }
+    LastRange = ConstantRange(LowV, HighV);
+  }
+  if (NumRanges > 2) {
+    APInt FirstLow =
+        mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(0))->getValue();
+    APInt FirstHigh =
+        mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(1))->getValue();
+    ConstantRange FirstRange(FirstLow, FirstHigh);
+    Assert1(FirstRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
+            "Intervals are overlapping", Range);
+    Assert1(!isContiguous(FirstRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
+            Range);
+  }
+}
+
 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
   Type *ElTy = PTy->getElementType();
   Assert2(ElTy == LI.getType(),
           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
+  Assert1(LI.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
+          "huge alignment values are unsupported", &LI);
   if (LI.isAtomic()) {
     Assert1(LI.getOrdering() != Release && LI.getOrdering() != AcquireRelease,
             "Load cannot have Release ordering", &LI);
@@ -1872,52 +2030,6 @@ void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
             "Non-atomic load cannot have SynchronizationScope specified", &LI);
   }
 
-  if (MDNode *Range = LI.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
-    unsigned NumOperands = Range->getNumOperands();
-    Assert1(NumOperands % 2 == 0, "Unfinished range!", Range);
-    unsigned NumRanges = NumOperands / 2;
-    Assert1(NumRanges >= 1, "It should have at least one range!", Range);
-
-    ConstantRange LastRange(1); // Dummy initial value
-    for (unsigned i = 0; i < NumRanges; ++i) {
-      ConstantInt *Low = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i));
-      Assert1(Low, "The lower limit must be an integer!", Low);
-      ConstantInt *High = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i + 1));
-      Assert1(High, "The upper limit must be an integer!", High);
-      Assert1(High->getType() == Low->getType() &&
-              High->getType() == ElTy, "Range types must match load type!",
-              &LI);
-
-      APInt HighV = High->getValue();
-      APInt LowV = Low->getValue();
-      ConstantRange CurRange(LowV, HighV);
-      Assert1(!CurRange.isEmptySet() && !CurRange.isFullSet(),
-              "Range must not be empty!", Range);
-      if (i != 0) {
-        Assert1(CurRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
-                "Intervals are overlapping", Range);
-        Assert1(LowV.sgt(LastRange.getLower()), "Intervals are not in order",
-                Range);
-        Assert1(!isContiguous(CurRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
-                Range);
-      }
-      LastRange = ConstantRange(LowV, HighV);
-    }
-    if (NumRanges > 2) {
-      APInt FirstLow =
-        dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(0))->getValue();
-      APInt FirstHigh =
-        dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(1))->getValue();
-      ConstantRange FirstRange(FirstLow, FirstHigh);
-      Assert1(FirstRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
-              "Intervals are overlapping", Range);
-      Assert1(!isContiguous(FirstRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
-              Range);
-    }
-
-
-  }
-
   visitInstruction(LI);
 }
 
@@ -1928,6 +2040,8 @@ void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
           "Stored value type does not match pointer operand type!",
           &SI, ElTy);
+  Assert1(SI.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
+          "huge alignment values are unsupported", &SI);
   if (SI.isAtomic()) {
     Assert1(SI.getOrdering() != Acquire && SI.getOrdering() != AcquireRelease,
             "Store cannot have Acquire ordering", &SI);
@@ -1959,6 +2073,8 @@ void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
           &AI);
   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
           "Alloca array size must have integer type", &AI);
+  Assert1(AI.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
+          "huge alignment values are unsupported", &AI);
 
   visitInstruction(AI);
 }
@@ -2168,11 +2284,15 @@ void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
       // taken.
-      Assert1(!F->isIntrinsic() || i == (isa<CallInst>(I) ? e-1 : 0),
+      Assert1(!F->isIntrinsic() || i == (isa<CallInst>(I) ? e-1 :
+                                         isa<InvokeInst>(I) ? e-3 : 0),
               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
       Assert1(!F->isIntrinsic() || isa<CallInst>(I) ||
-              F->getIntrinsicID() == Intrinsic::donothing,
-              "Cannot invoke an intrinsinc other than donothing", &I);
+              F->getIntrinsicID() == Intrinsic::donothing ||
+              F->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_patchpoint_void ||
+              F->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_patchpoint_i64,
+              "Cannot invoke an intrinsinc other than"
+              " donothing or patchpoint", &I);
       Assert1(F->getParent() == M, "Referencing function in another module!",
               &I);
     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
@@ -2200,7 +2320,7 @@ void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
 
         while (!Stack.empty()) {
           const ConstantExpr *V = Stack.pop_back_val();
-          if (!Visited.insert(V))
+          if (!Visited.insert(V).second)
             continue;
 
           VerifyConstantExprBitcastType(V);
@@ -2218,8 +2338,8 @@ void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
     Assert1(I.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
             "fpmath requires a floating point result!", &I);
     Assert1(MD->getNumOperands() == 1, "fpmath takes one operand!", &I);
-    Value *Op0 = MD->getOperand(0);
-    if (ConstantFP *CFP0 = dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Op0)) {
+    if (ConstantFP *CFP0 =
+            mdconst::dyn_extract_or_null<ConstantFP>(MD->getOperand(0))) {
       APFloat Accuracy = CFP0->getValueAPF();
       Assert1(Accuracy.isFiniteNonZero() && !Accuracy.isNegative(),
               "fpmath accuracy not a positive number!", &I);
@@ -2228,8 +2348,19 @@ void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
     }
   }
 
-  MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_range);
-  Assert1(!MD || isa<LoadInst>(I), "Ranges are only for loads!", &I);
+  if (MDNode *Range = I.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
+    Assert1(isa<LoadInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
+            "Ranges are only for loads, calls and invokes!", &I);
+    visitRangeMetadata(I, Range, I.getType());
+  }
+
+  if (I.getMetadata(LLVMContext::MD_nonnull)) {
+    Assert1(I.getType()->isPointerTy(),
+            "nonnull applies only to pointer types", &I);
+    Assert1(isa<LoadInst>(I),
+            "nonnull applies only to load instructions, use attributes"
+            " for calls or invokes", &I);
+  }
 
   InstsInThisBlock.insert(&I);
 }
@@ -2335,6 +2466,19 @@ bool Verifier::VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
            VectorType::getHalfElementsVectorType(
                          cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
+  case IITDescriptor::SameVecWidthArgument: {
+    if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
+      return true;
+    VectorType * ReferenceType =
+      dyn_cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]);
+    VectorType *ThisArgType = dyn_cast<VectorType>(Ty);
+    if (!ThisArgType || !ReferenceType || 
+        (ReferenceType->getVectorNumElements() !=
+         ThisArgType->getVectorNumElements()))
+      return true;
+    return VerifyIntrinsicType(ThisArgType->getVectorElementType(),
+                               Infos, ArgTys);
+  }
   }
   llvm_unreachable("unhandled");
 }
@@ -2412,8 +2556,8 @@ void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
   // or are local to *this* function.
   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
-    if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(CI.getArgOperand(i)))
-      visitMDNode(*MD, CI.getParent()->getParent());
+    if (auto *MD = dyn_cast<MetadataAsValue>(CI.getArgOperand(i)))
+      visitMetadataAsValue(*MD, CI.getParent()->getParent());
 
   switch (ID) {
   default:
@@ -2425,11 +2569,8 @@ void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
             "constant int", &CI);
     break;
   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
-    Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
-                "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
-    MDNode *MD = cast<MDNode>(CI.getArgOperand(0));
-    Assert1(MD->getNumOperands() == 1,
-                "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 2", &CI);
+    Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MetadataAsValue>(CI.getArgOperand(0)),
+            "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
   } break;
   case Intrinsic::memcpy:
   case Intrinsic::memmove:
@@ -2489,7 +2630,147 @@ void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
     break;
+  case Intrinsic::experimental_gc_statepoint: {
+    Assert1(!CI.doesNotAccessMemory() &&
+            !CI.onlyReadsMemory(),
+            "gc.statepoint must read and write memory to preserve "
+            "reordering restrictions required by safepoint semantics", &CI);
+    Assert1(!CI.isInlineAsm(),
+            "gc.statepoint support for inline assembly unimplemented", &CI);
+    
+    const Value *Target = CI.getArgOperand(0);
+    const PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Target->getType());
+    Assert2(PT && PT->getElementType()->isFunctionTy(),
+            "gc.statepoint callee must be of function pointer type",
+            &CI, Target);
+    FunctionType *TargetFuncType = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
+    Assert1(!TargetFuncType->isVarArg(),
+            "gc.statepoint support for var arg functions not implemented", &CI);
+
+    const Value *NumCallArgsV = CI.getArgOperand(1);
+    Assert1(isa<ConstantInt>(NumCallArgsV),
+            "gc.statepoint number of arguments to underlying call "
+            "must be constant integer", &CI);
+    const int NumCallArgs = cast<ConstantInt>(NumCallArgsV)->getZExtValue();
+    Assert1(NumCallArgs >= 0,
+            "gc.statepoint number of arguments to underlying call "
+            "must be positive", &CI);
+    Assert1(NumCallArgs == (int)TargetFuncType->getNumParams(),
+            "gc.statepoint mismatch in number of call args", &CI);
+
+    const Value *Unused = CI.getArgOperand(2);
+    Assert1(isa<ConstantInt>(Unused) &&
+            cast<ConstantInt>(Unused)->isNullValue(),
+            "gc.statepoint parameter #3 must be zero", &CI);
+
+    // Verify that the types of the call parameter arguments match
+    // the type of the wrapped callee.
+    for (int i = 0; i < NumCallArgs; i++) {
+      Type *ParamType = TargetFuncType->getParamType(i);
+      Type *ArgType = CI.getArgOperand(3+i)->getType();
+      Assert1(ArgType == ParamType,
+              "gc.statepoint call argument does not match wrapped "
+              "function type", &CI);
+    }
+    const int EndCallArgsInx = 2+NumCallArgs;
+    const Value *NumDeoptArgsV = CI.getArgOperand(EndCallArgsInx+1);
+    Assert1(isa<ConstantInt>(NumDeoptArgsV),
+            "gc.statepoint number of deoptimization arguments "
+            "must be constant integer", &CI);
+    const int NumDeoptArgs = cast<ConstantInt>(NumDeoptArgsV)->getZExtValue();
+    Assert1(NumDeoptArgs >= 0,
+            "gc.statepoint number of deoptimization arguments "
+            "must be positive", &CI);
+
+    Assert1(4 + NumCallArgs + NumDeoptArgs <= (int)CI.getNumArgOperands(),
+            "gc.statepoint too few arguments according to length fields", &CI);
+    
+    // Check that the only uses of this gc.statepoint are gc.result or 
+    // gc.relocate calls which are tied to this statepoint and thus part
+    // of the same statepoint sequence
+    for (User *U : CI.users()) {
+      const CallInst *Call = dyn_cast<const CallInst>(U);
+      Assert2(Call, "illegal use of statepoint token", &CI, U);
+      if (!Call) continue;
+      Assert2(isGCRelocate(Call) || isGCResult(Call),
+              "gc.result or gc.relocate are the only value uses"
+              "of a gc.statepoint", &CI, U);
+      if (isGCResult(Call)) {
+        Assert2(Call->getArgOperand(0) == &CI,
+                "gc.result connected to wrong gc.statepoint",
+                &CI, Call);
+      } else if (isGCRelocate(Call)) {
+        Assert2(Call->getArgOperand(0) == &CI,
+                "gc.relocate connected to wrong gc.statepoint",
+                &CI, Call);
+      }
+    }
+
+    // Note: It is legal for a single derived pointer to be listed multiple
+    // times.  It's non-optimal, but it is legal.  It can also happen after
+    // insertion if we strip a bitcast away.
+    // Note: It is really tempting to check that each base is relocated and
+    // that a derived pointer is never reused as a base pointer.  This turns
+    // out to be problematic since optimizations run after safepoint insertion
+    // can recognize equality properties that the insertion logic doesn't know
+    // about.  See example statepoint.ll in the verifier subdirectory
+    break;
+  }
+  case Intrinsic::experimental_gc_result_int:
+  case Intrinsic::experimental_gc_result_float:
+  case Intrinsic::experimental_gc_result_ptr: {
+    // Are we tied to a statepoint properly?
+    CallSite StatepointCS(CI.getArgOperand(0));
+    const Function *StatepointFn = StatepointCS.getCalledFunction();
+    Assert2(StatepointFn && StatepointFn->isDeclaration() &&
+            StatepointFn->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_gc_statepoint,
+            "token must be from a statepoint", &CI, CI.getArgOperand(0));
+
+    // Assert that result type matches wrapped callee.
+    const Value *Target = StatepointCS.getArgument(0);
+    const PointerType *PT = cast<PointerType>(Target->getType());
+    const FunctionType *TargetFuncType =
+      cast<FunctionType>(PT->getElementType());
+    Assert1(CI.getType() == TargetFuncType->getReturnType(),
+            "gc.result result type does not match wrapped callee",
+            &CI);
+    break;
+  }
+  case Intrinsic::experimental_gc_relocate: {
+    // Are we tied to a statepoint properly?
+    CallSite StatepointCS(CI.getArgOperand(0));
+    const Function *StatepointFn =
+        StatepointCS.getInstruction() ? StatepointCS.getCalledFunction() : NULL;
+    Assert2(StatepointFn && StatepointFn->isDeclaration() &&
+            StatepointFn->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_gc_statepoint,
+            "token must be from a statepoint", &CI, CI.getArgOperand(0));
+
+    // Both the base and derived must be piped through the safepoint
+    Value* Base = CI.getArgOperand(1);
+    Assert1( isa<ConstantInt>(Base), "must be integer offset", &CI);
+    
+    Value* Derived = CI.getArgOperand(2);
+    Assert1( isa<ConstantInt>(Derived), "must be integer offset", &CI);
+
+    const int BaseIndex = cast<ConstantInt>(Base)->getZExtValue();
+    const int DerivedIndex = cast<ConstantInt>(Derived)->getZExtValue();
+    // Check the bounds
+    Assert1(0 <= BaseIndex &&
+            BaseIndex < (int)StatepointCS.arg_size(),
+            "index out of bounds", &CI);
+    Assert1(0 <= DerivedIndex &&
+            DerivedIndex < (int)StatepointCS.arg_size(),
+            "index out of bounds", &CI);
+
+    // Assert that the result type matches the type of the relocated pointer
+    GCRelocateOperands Operands(&CI);
+    Assert1(Operands.derivedPtr()->getType() == CI.getType(),
+            "gc.relocate: relocating a pointer shouldn't change it's type",
+            &CI);
+    break;
   }
+  };
 }
 
 void DebugInfoVerifier::verifyDebugInfo() {
@@ -2568,7 +2849,7 @@ bool llvm::verifyModule(const Module &M, raw_ostream *OS) {
 
   bool Broken = false;
   for (Module::const_iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I)
-    if (!I->isDeclaration())
+    if (!I->isDeclaration() && !I->isMaterializable())
       Broken |= !V.verify(*I);
 
   // Note that this function's return value is inverted from what you would