lib/CodeGen/MachineVerifier.cpp

   1 //===-- MachineVerifier.cpp - Machine Code Verifier -----------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // Pass to verify generated machine code. The following is checked:
  11 //
  12 // Operand counts: All explicit operands must be present.
  13 //
  14 // Register classes: All physical and virtual register operands must be
  15 // compatible with the register class required by the instruction descriptor.
  16 //
  17 // Register live intervals: Registers must be defined only once, and must be
  18 // defined before use.
  19 //
  20 // The machine code verifier is enabled from LLVMTargetMachine.cpp with the
  21 // command-line option -verify-machineinstrs, or by defining the environment
  22 // variable LLVM_VERIFY_MACHINEINSTRS to the name of a file that will receive
  23 // the verifier errors.
  24 //===----------------------------------------------------------------------===//
  25
  26 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  27 #include "llvm/ADT/DenseSet.h"
  28 #include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
  29 #include "llvm/ADT/SetOperations.h"
  30 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
  32 #include "llvm/CodeGen/LiveStackAnalysis.h"
  33 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
  34 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  35 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  36 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
  37 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  38 #include "llvm/IR/BasicBlock.h"
  39 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
  40 #include "llvm/IR/Instructions.h"
  41 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  42 #include "llvm/Support/Debug.h"
  43 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  44 #include "llvm/Support/FileSystem.h"
  45 #include "llvm/Support/Format.h"
  46 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  47 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  48 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  49 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
  50 #include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
  51 using namespace llvm;
  52
  53 namespace {
  54   struct MachineVerifier {
  55
  56     MachineVerifier(Pass *pass, const char *b) :
  57       PASS(pass),
  58       Banner(b)
  59       {}
  60
  61     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
  62
  63     Pass *const PASS;
  64     const char *Banner;
  65     const MachineFunction *MF;
  66     const TargetMachine *TM;
  67     const TargetInstrInfo *TII;
  68     const TargetRegisterInfo *TRI;
  69     const MachineRegisterInfo *MRI;
  70
  71     unsigned foundErrors;
  72
  73     typedef SmallVector<unsigned, 16> RegVector;
  74     typedef SmallVector<const uint32_t*, 4> RegMaskVector;
  75     typedef DenseSet<unsigned> RegSet;
  76     typedef DenseMap<unsigned, const MachineInstr*> RegMap;
  77     typedef SmallPtrSet<const MachineBasicBlock*, 8> BlockSet;
  78
  79     const MachineInstr *FirstTerminator;
  80     BlockSet FunctionBlocks;
  81
  82     BitVector regsReserved;
  83     RegSet regsLive;
  84     RegVector regsDefined, regsDead, regsKilled;
  85     RegMaskVector regMasks;
  86     RegSet regsLiveInButUnused;
  87
  88     SlotIndex lastIndex;
  89
  90     // Add Reg and any sub-registers to RV
  91     void addRegWithSubRegs(RegVector &RV, unsigned Reg) {
  92       RV.push_back(Reg);
  93       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
  94         for (MCSubRegIterator SubRegs(Reg, TRI); SubRegs.isValid(); ++SubRegs)
  95           RV.push_back(*SubRegs);
  96     }
  97
  98     struct BBInfo {
  99       // Is this MBB reachable from the MF entry point?
 100       bool reachable;
 101
 102       // Vregs that must be live in because they are used without being
 103       // defined. Map value is the user.
 104       RegMap vregsLiveIn;
 105
 106       // Regs killed in MBB. They may be defined again, and will then be in both
 107       // regsKilled and regsLiveOut.
 108       RegSet regsKilled;
 109
 110       // Regs defined in MBB and live out. Note that vregs passing through may
 111       // be live out without being mentioned here.
 112       RegSet regsLiveOut;
 113
 114       // Vregs that pass through MBB untouched. This set is disjoint from
 115       // regsKilled and regsLiveOut.
 116       RegSet vregsPassed;
 117
 118       // Vregs that must pass through MBB because they are needed by a successor
 119       // block. This set is disjoint from regsLiveOut.
 120       RegSet vregsRequired;
 121
 122       // Set versions of block's predecessor and successor lists.
 123       BlockSet Preds, Succs;
 124
 125       BBInfo() : reachable(false) {}
 126
 127       // Add register to vregsPassed if it belongs there. Return true if
 128       // anything changed.
 129       bool addPassed(unsigned Reg) {
 130         if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
 131           return false;
 132         if (regsKilled.count(Reg) || regsLiveOut.count(Reg))
 133           return false;
 134         return vregsPassed.insert(Reg).second;
 135       }
 136
 137       // Same for a full set.
 138       bool addPassed(const RegSet &RS) {
 139         bool changed = false;
 140         for (RegSet::const_iterator I = RS.begin(), E = RS.end(); I != E; ++I)
 141           if (addPassed(*I))
 142             changed = true;
 143         return changed;
 144       }
 145
 146       // Add register to vregsRequired if it belongs there. Return true if
 147       // anything changed.
 148       bool addRequired(unsigned Reg) {
 149         if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
 150           return false;
 151         if (regsLiveOut.count(Reg))
 152           return false;
 153         return vregsRequired.insert(Reg).second;
 154       }
 155
 156       // Same for a full set.
 157       bool addRequired(const RegSet &RS) {
 158         bool changed = false;
 159         for (RegSet::const_iterator I = RS.begin(), E = RS.end(); I != E; ++I)
 160           if (addRequired(*I))
 161             changed = true;
 162         return changed;
 163       }
 164
 165       // Same for a full map.
 166       bool addRequired(const RegMap &RM) {
 167         bool changed = false;
 168         for (RegMap::const_iterator I = RM.begin(), E = RM.end(); I != E; ++I)
 169           if (addRequired(I->first))
 170             changed = true;
 171         return changed;
 172       }
 173
 174       // Live-out registers are either in regsLiveOut or vregsPassed.
 175       bool isLiveOut(unsigned Reg) const {
 176         return regsLiveOut.count(Reg) || vregsPassed.count(Reg);
 177       }
 178     };
 179
 180     // Extra register info per MBB.
 181     DenseMap<const MachineBasicBlock*, BBInfo> MBBInfoMap;
 182
 183     bool isReserved(unsigned Reg) {
 184       return Reg < regsReserved.size() && regsReserved.test(Reg);
 185     }
 186
 187     bool isAllocatable(unsigned Reg) {
 188       return Reg < TRI->getNumRegs() && MRI->isAllocatable(Reg);
 189     }
 190
 191     // Analysis information if available
 192     LiveVariables *LiveVars;
 193     LiveIntervals *LiveInts;
 194     LiveStacks *LiveStks;
 195     SlotIndexes *Indexes;
 196
 197     void visitMachineFunctionBefore();
 198     void visitMachineBasicBlockBefore(const MachineBasicBlock *MBB);
 199     void visitMachineBundleBefore(const MachineInstr *MI);
 200     void visitMachineInstrBefore(const MachineInstr *MI);
 201     void visitMachineOperand(const MachineOperand *MO, unsigned MONum);
 202     void visitMachineInstrAfter(const MachineInstr *MI);
 203     void visitMachineBundleAfter(const MachineInstr *MI);
 204     void visitMachineBasicBlockAfter(const MachineBasicBlock *MBB);
 205     void visitMachineFunctionAfter();
 206
 207     void report(const char *msg, const MachineFunction *MF);
 208     void report(const char *msg, const MachineBasicBlock *MBB);
 209     void report(const char *msg, const MachineInstr *MI);
 210     void report(const char *msg, const MachineOperand *MO, unsigned MONum);
 211     void report(const char *msg, const MachineFunction *MF,
 212                 const LiveInterval &LI);
 213     void report(const char *msg, const MachineBasicBlock *MBB,
 214                 const LiveInterval &LI);
 215     void report(const char *msg, const MachineFunction *MF,
 216                 const LiveRange &LR, unsigned Reg, unsigned LaneMask);
 217     void report(const char *msg, const MachineBasicBlock *MBB,
 218                 const LiveRange &LR, unsigned Reg, unsigned LaneMask);
 219
 220     void verifyInlineAsm(const MachineInstr *MI);
 221
 222     void checkLiveness(const MachineOperand *MO, unsigned MONum);
 223     void markReachable(const MachineBasicBlock *MBB);
 224     void calcRegsPassed();
 225     void checkPHIOps(const MachineBasicBlock *MBB);
 226
 227     void calcRegsRequired();
 228     void verifyLiveVariables();
 229     void verifyLiveIntervals();
 230     void verifyLiveInterval(const LiveInterval&);
 231     void verifyLiveRangeValue(const LiveRange&, const VNInfo*, unsigned,
 232                               unsigned);
 233     void verifyLiveRangeSegment(const LiveRange&,
 234                                 const LiveRange::const_iterator I, unsigned,
 235                                 unsigned);
 236     void verifyLiveRange(const LiveRange&, unsigned, unsigned LaneMask = 0);
 237
 238     void verifyStackFrame();
 239   };
 240
 241   struct MachineVerifierPass : public MachineFunctionPass {
 242     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
 243     const std::string Banner;
 244
 245     MachineVerifierPass(const std::string &banner = nullptr)
 246       : MachineFunctionPass(ID), Banner(banner) {
 247         initializeMachineVerifierPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 248       }
 249
 250     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
 251       AU.setPreservesAll();
 252       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
 253     }
 254
 255     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) override {
 256       MF.verify(this, Banner.c_str());
 257       return false;
 258     }
 259   };
 260
 261 }
 262
 263 char MachineVerifierPass::ID = 0;
 264 INITIALIZE_PASS(MachineVerifierPass, "machineverifier",
 265                 "Verify generated machine code", false, false)
 266
 267 FunctionPass *llvm::createMachineVerifierPass(const std::string &Banner) {
 268   return new MachineVerifierPass(Banner);
 269 }
 270
 271 void MachineFunction::verify(Pass *p, const char *Banner) const {
 272   MachineVerifier(p, Banner)
 273     .runOnMachineFunction(const_cast<MachineFunction&>(*this));
 274 }
 275
 276 bool MachineVerifier::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 277   foundErrors = 0;
 278
 279   this->MF = &MF;
 280   TM = &MF.getTarget();
 281   TII = MF.getSubtarget().getInstrInfo();
 282   TRI = MF.getSubtarget().getRegisterInfo();
 283   MRI = &MF.getRegInfo();
 284
 285   LiveVars = nullptr;
 286   LiveInts = nullptr;
 287   LiveStks = nullptr;
 288   Indexes = nullptr;
 289   if (PASS) {
 290     LiveInts = PASS->getAnalysisIfAvailable<LiveIntervals>();
 291     // We don't want to verify LiveVariables if LiveIntervals is available.
 292     if (!LiveInts)
 293       LiveVars = PASS->getAnalysisIfAvailable<LiveVariables>();
 294     LiveStks = PASS->getAnalysisIfAvailable<LiveStacks>();
 295     Indexes = PASS->getAnalysisIfAvailable<SlotIndexes>();
 296   }
 297
 298   visitMachineFunctionBefore();
 299   for (MachineFunction::const_iterator MFI = MF.begin(), MFE = MF.end();
 300        MFI!=MFE; ++MFI) {
 301     visitMachineBasicBlockBefore(MFI);
 302     // Keep track of the current bundle header.
 303     const MachineInstr *CurBundle = nullptr;
 304     // Do we expect the next instruction to be part of the same bundle?
 305     bool InBundle = false;
 306
 307     for (MachineBasicBlock::const_instr_iterator MBBI = MFI->instr_begin(),
 308            MBBE = MFI->instr_end(); MBBI != MBBE; ++MBBI) {
 309       if (MBBI->getParent() != MFI) {
 310         report("Bad instruction parent pointer", MFI);
 311         errs() << "Instruction: " << *MBBI;
 312         continue;
 313       }
 314
 315       // Check for consistent bundle flags.
 316       if (InBundle && !MBBI->isBundledWithPred())
 317         report("Missing BundledPred flag, "
 318                "BundledSucc was set on predecessor", MBBI);
 319       if (!InBundle && MBBI->isBundledWithPred())
 320         report("BundledPred flag is set, "
 321                "but BundledSucc not set on predecessor", MBBI);
 322
 323       // Is this a bundle header?
 324       if (!MBBI->isInsideBundle()) {
 325         if (CurBundle)
 326           visitMachineBundleAfter(CurBundle);
 327         CurBundle = MBBI;
 328         visitMachineBundleBefore(CurBundle);
 329       } else if (!CurBundle)
 330         report("No bundle header", MBBI);
 331       visitMachineInstrBefore(MBBI);
 332       for (unsigned I = 0, E = MBBI->getNumOperands(); I != E; ++I) {
 333         const MachineInstr &MI = *MBBI;
 334         const MachineOperand &Op = MI.getOperand(I);
 335         if (Op.getParent() != &MI) {
 336           // Make sure to use correct addOperand / RemoveOperand / ChangeTo
 337           // functions when replacing operands of a MachineInstr.
 338           report("Instruction has operand with wrong parent set", &MI);
 339         }
 340
 341         visitMachineOperand(&Op, I);
 342       }
 343
 344       visitMachineInstrAfter(MBBI);
 345
 346       // Was this the last bundled instruction?
 347       InBundle = MBBI->isBundledWithSucc();
 348     }
 349     if (CurBundle)
 350       visitMachineBundleAfter(CurBundle);
 351     if (InBundle)
 352       report("BundledSucc flag set on last instruction in block", &MFI->back());
 353     visitMachineBasicBlockAfter(MFI);
 354   }
 355   visitMachineFunctionAfter();
 356
 357   if (foundErrors)
 358     report_fatal_error("Found "+Twine(foundErrors)+" machine code errors.");
 359
 360   // Clean up.
 361   regsLive.clear();
 362   regsDefined.clear();
 363   regsDead.clear();
 364   regsKilled.clear();
 365   regMasks.clear();
 366   regsLiveInButUnused.clear();
 367   MBBInfoMap.clear();
 368
 369   return false;                 // no changes
 370 }
 371
 372 void MachineVerifier::report(const char *msg, const MachineFunction *MF) {
 373   assert(MF);
 374   errs() << '\n';
 375   if (!foundErrors++) {
 376     if (Banner)
 377       errs() << "# " << Banner << '\n';
 378     MF->print(errs(), Indexes);
 379   }
 380   errs() << "*** Bad machine code: " << msg << " ***\n"
 381       << "- function:    " << MF->getName() << "\n";
 382 }
 383
 384 void MachineVerifier::report(const char *msg, const MachineBasicBlock *MBB) {
 385   assert(MBB);
 386   report(msg, MBB->getParent());
 387   errs() << "- basic block: BB#" << MBB->getNumber()
 388       << ' ' << MBB->getName()
 389       << " (" << (const void*)MBB << ')';
 390   if (Indexes)
 391     errs() << " [" << Indexes->getMBBStartIdx(MBB)
 392         << ';' <<  Indexes->getMBBEndIdx(MBB) << ')';
 393   errs() << '\n';
 394 }
 395
 396 void MachineVerifier::report(const char *msg, const MachineInstr *MI) {
 397   assert(MI);
 398   report(msg, MI->getParent());
 399   errs() << "- instruction: ";
 400   if (Indexes && Indexes->hasIndex(MI))
 401     errs() << Indexes->getInstructionIndex(MI) << '\t';
 402   MI->print(errs(), TM);
 403 }
 404
 405 void MachineVerifier::report(const char *msg,
 406                              const MachineOperand *MO, unsigned MONum) {
 407   assert(MO);
 408   report(msg, MO->getParent());
 409   errs() << "- operand " << MONum << ":   ";
 410   MO->print(errs(), TRI);
 411   errs() << "\n";
 412 }
 413
 414 void MachineVerifier::report(const char *msg, const MachineFunction *MF,
 415                              const LiveInterval &LI) {
 416   report(msg, MF);
 417   errs() << "- interval:    " << LI << '\n';
 418 }
 419
 420 void MachineVerifier::report(const char *msg, const MachineBasicBlock *MBB,
 421                              const LiveInterval &LI) {
 422   report(msg, MBB);
 423   errs() << "- interval:    " << LI << '\n';
 424 }
 425
 426 void MachineVerifier::report(const char *msg, const MachineBasicBlock *MBB,
 427                              const LiveRange &LR, unsigned Reg,
 428                              unsigned LaneMask) {
 429   report(msg, MBB);
 430   errs() << "- liverange:   " << LR << '\n';
 431   errs() << "- register:    " << PrintReg(Reg, TRI) << '\n';
 432   if (LaneMask != 0)
 433     errs() << "- lanemask:    " << format("%04X\n", LaneMask);
 434 }
 435
 436 void MachineVerifier::report(const char *msg, const MachineFunction *MF,
 437                              const LiveRange &LR, unsigned Reg,
 438                              unsigned LaneMask) {
 439   report(msg, MF);
 440   errs() << "- liverange:   " << LR << '\n';
 441   errs() << "- register:    " << PrintReg(Reg, TRI) << '\n';
 442   if (LaneMask != 0)
 443     errs() << "- lanemask:    " << format("%04X\n", LaneMask);
 444 }
 445
 446 void MachineVerifier::markReachable(const MachineBasicBlock *MBB) {
 447   BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[MBB];
 448   if (!MInfo.reachable) {
 449     MInfo.reachable = true;
 450     for (MachineBasicBlock::const_succ_iterator SuI = MBB->succ_begin(),
 451            SuE = MBB->succ_end(); SuI != SuE; ++SuI)
 452       markReachable(*SuI);
 453   }
 454 }
 455
 456 void MachineVerifier::visitMachineFunctionBefore() {
 457   lastIndex = SlotIndex();
 458   regsReserved = MRI->getReservedRegs();
 459
 460   // A sub-register of a reserved register is also reserved
 461   for (int Reg = regsReserved.find_first(); Reg>=0;
 462        Reg = regsReserved.find_next(Reg)) {
 463     for (MCSubRegIterator SubRegs(Reg, TRI); SubRegs.isValid(); ++SubRegs) {
 464       // FIXME: This should probably be:
 465       // assert(regsReserved.test(*SubRegs) && "Non-reserved sub-register");
 466       regsReserved.set(*SubRegs);
 467     }
 468   }
 469
 470   markReachable(&MF->front());
 471
 472   // Build a set of the basic blocks in the function.
 473   FunctionBlocks.clear();
 474   for (const auto &MBB : *MF) {
 475     FunctionBlocks.insert(&MBB);
 476     BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[&MBB];
 477
 478     MInfo.Preds.insert(MBB.pred_begin(), MBB.pred_end());
 479     if (MInfo.Preds.size() != MBB.pred_size())
 480       report("MBB has duplicate entries in its predecessor list.", &MBB);
 481
 482     MInfo.Succs.insert(MBB.succ_begin(), MBB.succ_end());
 483     if (MInfo.Succs.size() != MBB.succ_size())
 484       report("MBB has duplicate entries in its successor list.", &MBB);
 485   }
 486
 487   // Check that the register use lists are sane.
 488   MRI->verifyUseLists();
 489
 490   verifyStackFrame();
 491 }
 492
 493 // Does iterator point to a and b as the first two elements?
 494 static bool matchPair(MachineBasicBlock::const_succ_iterator i,
 495                       const MachineBasicBlock *a, const MachineBasicBlock *b) {
 496   if (*i == a)
 497     return *++i == b;
 498   if (*i == b)
 499     return *++i == a;
 500   return false;
 501 }
 502
 503 void
 504 MachineVerifier::visitMachineBasicBlockBefore(const MachineBasicBlock *MBB) {
 505   FirstTerminator = nullptr;
 506
 507   if (MRI->isSSA()) {
 508     // If this block has allocatable physical registers live-in, check that
 509     // it is an entry block or landing pad.
 510     for (MachineBasicBlock::livein_iterator LI = MBB->livein_begin(),
 511            LE = MBB->livein_end();
 512          LI != LE; ++LI) {
 513       unsigned reg = *LI;
 514       if (isAllocatable(reg) && !MBB->isLandingPad() &&
 515           MBB != MBB->getParent()->begin()) {
 516         report("MBB has allocable live-in, but isn't entry or landing-pad.", MBB);
 517       }
 518     }
 519   }
 520
 521   // Count the number of landing pad successors.
 522   SmallPtrSet<MachineBasicBlock*, 4> LandingPadSuccs;
 523   for (MachineBasicBlock::const_succ_iterator I = MBB->succ_begin(),
 524        E = MBB->succ_end(); I != E; ++I) {
 525     if ((*I)->isLandingPad())
 526       LandingPadSuccs.insert(*I);
 527     if (!FunctionBlocks.count(*I))
 528       report("MBB has successor that isn't part of the function.", MBB);
 529     if (!MBBInfoMap[*I].Preds.count(MBB)) {
 530       report("Inconsistent CFG", MBB);
 531       errs() << "MBB is not in the predecessor list of the successor BB#"
 532           << (*I)->getNumber() << ".\n";
 533     }
 534   }
 535
 536   // Check the predecessor list.
 537   for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator I = MBB->pred_begin(),
 538        E = MBB->pred_end(); I != E; ++I) {
 539     if (!FunctionBlocks.count(*I))
 540       report("MBB has predecessor that isn't part of the function.", MBB);
 541     if (!MBBInfoMap[*I].Succs.count(MBB)) {
 542       report("Inconsistent CFG", MBB);
 543       errs() << "MBB is not in the successor list of the predecessor BB#"
 544           << (*I)->getNumber() << ".\n";
 545     }
 546   }
 547
 548   const MCAsmInfo *AsmInfo = TM->getMCAsmInfo();
 549   const BasicBlock *BB = MBB->getBasicBlock();
 550   if (LandingPadSuccs.size() > 1 &&
 551       !(AsmInfo &&
 552         AsmInfo->getExceptionHandlingType() == ExceptionHandling::SjLj &&
 553         BB && isa<SwitchInst>(BB->getTerminator())))
 554     report("MBB has more than one landing pad successor", MBB);
 555
 556   // Call AnalyzeBranch. If it succeeds, there several more conditions to check.
 557   MachineBasicBlock *TBB = nullptr, *FBB = nullptr;
 558   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
 559   if (!TII->AnalyzeBranch(*const_cast<MachineBasicBlock *>(MBB),
 560                           TBB, FBB, Cond)) {
 561     // Ok, AnalyzeBranch thinks it knows what's going on with this block. Let's
 562     // check whether its answers match up with reality.
 563     if (!TBB && !FBB) {
 564       // Block falls through to its successor.
 565       MachineFunction::const_iterator MBBI = MBB;
 566       ++MBBI;
 567       if (MBBI == MF->end()) {
 568         // It's possible that the block legitimately ends with a noreturn
 569         // call or an unreachable, in which case it won't actually fall
 570         // out the bottom of the function.
 571       } else if (MBB->succ_size() == LandingPadSuccs.size()) {
 572         // It's possible that the block legitimately ends with a noreturn
 573         // call or an unreachable, in which case it won't actuall fall
 574         // out of the block.
 575       } else if (MBB->succ_size() != 1+LandingPadSuccs.size()) {
 576         report("MBB exits via unconditional fall-through but doesn't have "
 577                "exactly one CFG successor!", MBB);
 578       } else if (!MBB->isSuccessor(MBBI)) {
 579         report("MBB exits via unconditional fall-through but its successor "
 580                "differs from its CFG successor!", MBB);
 581       }
 582       if (!MBB->empty() && MBB->back().isBarrier() &&
 583           !TII->isPredicated(&MBB->back())) {
 584         report("MBB exits via unconditional fall-through but ends with a "
 585                "barrier instruction!", MBB);
 586       }
 587       if (!Cond.empty()) {
 588         report("MBB exits via unconditional fall-through but has a condition!",
 589                MBB);
 590       }
 591     } else if (TBB && !FBB && Cond.empty()) {
 592       // Block unconditionally branches somewhere.
 593       // If the block has exactly one successor, that happens to be a
 594       // landingpad, accept it as valid control flow.
 595       if (MBB->succ_size() != 1+LandingPadSuccs.size() &&
 596           (MBB->succ_size() != 1 || LandingPadSuccs.size() != 1 ||
 597            *MBB->succ_begin() != *LandingPadSuccs.begin())) {
 598         report("MBB exits via unconditional branch but doesn't have "
 599                "exactly one CFG successor!", MBB);
 600       } else if (!MBB->isSuccessor(TBB)) {
 601         report("MBB exits via unconditional branch but the CFG "
 602                "successor doesn't match the actual successor!", MBB);
 603       }
 604       if (MBB->empty()) {
 605         report("MBB exits via unconditional branch but doesn't contain "
 606                "any instructions!", MBB);
 607       } else if (!MBB->back().isBarrier()) {
 608         report("MBB exits via unconditional branch but doesn't end with a "
 609                "barrier instruction!", MBB);
 610       } else if (!MBB->back().isTerminator()) {
 611         report("MBB exits via unconditional branch but the branch isn't a "
 612                "terminator instruction!", MBB);
 613       }
 614     } else if (TBB && !FBB && !Cond.empty()) {
 615       // Block conditionally branches somewhere, otherwise falls through.
 616       MachineFunction::const_iterator MBBI = MBB;
 617       ++MBBI;
 618       if (MBBI == MF->end()) {
 619         report("MBB conditionally falls through out of function!", MBB);
 620       } else if (MBB->succ_size() == 1) {
 621         // A conditional branch with only one successor is weird, but allowed.
 622         if (&*MBBI != TBB)
 623           report("MBB exits via conditional branch/fall-through but only has "
 624                  "one CFG successor!", MBB);
 625         else if (TBB != *MBB->succ_begin())
 626           report("MBB exits via conditional branch/fall-through but the CFG "
 627                  "successor don't match the actual successor!", MBB);
 628       } else if (MBB->succ_size() != 2) {
 629         report("MBB exits via conditional branch/fall-through but doesn't have "
 630                "exactly two CFG successors!", MBB);
 631       } else if (!matchPair(MBB->succ_begin(), TBB, MBBI)) {
 632         report("MBB exits via conditional branch/fall-through but the CFG "
 633                "successors don't match the actual successors!", MBB);
 634       }
 635       if (MBB->empty()) {
 636         report("MBB exits via conditional branch/fall-through but doesn't "
 637                "contain any instructions!", MBB);
 638       } else if (MBB->back().isBarrier()) {
 639         report("MBB exits via conditional branch/fall-through but ends with a "
 640                "barrier instruction!", MBB);
 641       } else if (!MBB->back().isTerminator()) {
 642         report("MBB exits via conditional branch/fall-through but the branch "
 643                "isn't a terminator instruction!", MBB);
 644       }
 645     } else if (TBB && FBB) {
 646       // Block conditionally branches somewhere, otherwise branches
 647       // somewhere else.
 648       if (MBB->succ_size() == 1) {
 649         // A conditional branch with only one successor is weird, but allowed.
 650         if (FBB != TBB)
 651           report("MBB exits via conditional branch/branch through but only has "
 652                  "one CFG successor!", MBB);
 653         else if (TBB != *MBB->succ_begin())
 654           report("MBB exits via conditional branch/branch through but the CFG "
 655                  "successor don't match the actual successor!", MBB);
 656       } else if (MBB->succ_size() != 2) {
 657         report("MBB exits via conditional branch/branch but doesn't have "
 658                "exactly two CFG successors!", MBB);
 659       } else if (!matchPair(MBB->succ_begin(), TBB, FBB)) {
 660         report("MBB exits via conditional branch/branch but the CFG "
 661                "successors don't match the actual successors!", MBB);
 662       }
 663       if (MBB->empty()) {
 664         report("MBB exits via conditional branch/branch but doesn't "
 665                "contain any instructions!", MBB);
 666       } else if (!MBB->back().isBarrier()) {
 667         report("MBB exits via conditional branch/branch but doesn't end with a "
 668                "barrier instruction!", MBB);
 669       } else if (!MBB->back().isTerminator()) {
 670         report("MBB exits via conditional branch/branch but the branch "
 671                "isn't a terminator instruction!", MBB);
 672       }
 673       if (Cond.empty()) {
 674         report("MBB exits via conditinal branch/branch but there's no "
 675                "condition!", MBB);
 676       }
 677     } else {
 678       report("AnalyzeBranch returned invalid data!", MBB);
 679     }
 680   }
 681
 682   regsLive.clear();
 683   for (MachineBasicBlock::livein_iterator I = MBB->livein_begin(),
 684          E = MBB->livein_end(); I != E; ++I) {
 685     if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(*I)) {
 686       report("MBB live-in list contains non-physical register", MBB);
 687       continue;
 688     }
 689     for (MCSubRegIterator SubRegs(*I, TRI, /*IncludeSelf=*/true);
 690          SubRegs.isValid(); ++SubRegs)
 691       regsLive.insert(*SubRegs);
 692   }
 693   regsLiveInButUnused = regsLive;
 694
 695   const MachineFrameInfo *MFI = MF->getFrameInfo();
 696   assert(MFI && "Function has no frame info");
 697   BitVector PR = MFI->getPristineRegs(*MF);
 698   for (int I = PR.find_first(); I>0; I = PR.find_next(I)) {
 699     for (MCSubRegIterator SubRegs(I, TRI, /*IncludeSelf=*/true);
 700          SubRegs.isValid(); ++SubRegs)
 701       regsLive.insert(*SubRegs);
 702   }
 703
 704   regsKilled.clear();
 705   regsDefined.clear();
 706
 707   if (Indexes)
 708     lastIndex = Indexes->getMBBStartIdx(MBB);
 709 }
 710
 711 // This function gets called for all bundle headers, including normal
 712 // stand-alone unbundled instructions.
 713 void MachineVerifier::visitMachineBundleBefore(const MachineInstr *MI) {
 714   if (Indexes && Indexes->hasIndex(MI)) {
 715     SlotIndex idx = Indexes->getInstructionIndex(MI);
 716     if (!(idx > lastIndex)) {
 717       report("Instruction index out of order", MI);
 718       errs() << "Last instruction was at " << lastIndex << '\n';
 719     }
 720     lastIndex = idx;
 721   }
 722
 723   // Ensure non-terminators don't follow terminators.
 724   // Ignore predicated terminators formed by if conversion.
 725   // FIXME: If conversion shouldn't need to violate this rule.
 726   if (MI->isTerminator() && !TII->isPredicated(MI)) {
 727     if (!FirstTerminator)
 728       FirstTerminator = MI;
 729   } else if (FirstTerminator) {
 730     report("Non-terminator instruction after the first terminator", MI);
 731     errs() << "First terminator was:\t" << *FirstTerminator;
 732   }
 733 }
 734
 735 // The operands on an INLINEASM instruction must follow a template.
 736 // Verify that the flag operands make sense.
 737 void MachineVerifier::verifyInlineAsm(const MachineInstr *MI) {
 738   // The first two operands on INLINEASM are the asm string and global flags.
 739   if (MI->getNumOperands() < 2) {
 740     report("Too few operands on inline asm", MI);
 741     return;
 742   }
 743   if (!MI->getOperand(0).isSymbol())
 744     report("Asm string must be an external symbol", MI);
 745   if (!MI->getOperand(1).isImm())
 746     report("Asm flags must be an immediate", MI);
 747   // Allowed flags are Extra_HasSideEffects = 1, Extra_IsAlignStack = 2,
 748   // Extra_AsmDialect = 4, Extra_MayLoad = 8, and Extra_MayStore = 16.
 749   if (!isUInt<5>(MI->getOperand(1).getImm()))
 750     report("Unknown asm flags", &MI->getOperand(1), 1);
 751
 752   static_assert(InlineAsm::MIOp_FirstOperand == 2, "Asm format changed");
 753
 754   unsigned OpNo = InlineAsm::MIOp_FirstOperand;
 755   unsigned NumOps;
 756   for (unsigned e = MI->getNumOperands(); OpNo < e; OpNo += NumOps) {
 757     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpNo);
 758     // There may be implicit ops after the fixed operands.
 759     if (!MO.isImm())
 760       break;
 761     NumOps = 1 + InlineAsm::getNumOperandRegisters(MO.getImm());
 762   }
 763
 764   if (OpNo > MI->getNumOperands())
 765     report("Missing operands in last group", MI);
 766
 767   // An optional MDNode follows the groups.
 768   if (OpNo < MI->getNumOperands() && MI->getOperand(OpNo).isMetadata())
 769     ++OpNo;
 770
 771   // All trailing operands must be implicit registers.
 772   for (unsigned e = MI->getNumOperands(); OpNo < e; ++OpNo) {
 773     const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpNo);
 774     if (!MO.isReg() || !MO.isImplicit())
 775       report("Expected implicit register after groups", &MO, OpNo);
 776   }
 777 }
 778
 779 void MachineVerifier::visitMachineInstrBefore(const MachineInstr *MI) {
 780   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 781   if (MI->getNumOperands() < MCID.getNumOperands()) {
 782     report("Too few operands", MI);
 783     errs() << MCID.getNumOperands() << " operands expected, but "
 784         << MI->getNumOperands() << " given.\n";
 785   }
 786
 787   // Check the tied operands.
 788   if (MI->isInlineAsm())
 789     verifyInlineAsm(MI);
 790
 791   // Check the MachineMemOperands for basic consistency.
 792   for (MachineInstr::mmo_iterator I = MI->memoperands_begin(),
 793        E = MI->memoperands_end(); I != E; ++I) {
 794     if ((*I)->isLoad() && !MI->mayLoad())
 795       report("Missing mayLoad flag", MI);
 796     if ((*I)->isStore() && !MI->mayStore())
 797       report("Missing mayStore flag", MI);
 798   }
 799
 800   // Debug values must not have a slot index.
 801   // Other instructions must have one, unless they are inside a bundle.
 802   if (LiveInts) {
 803     bool mapped = !LiveInts->isNotInMIMap(MI);
 804     if (MI->isDebugValue()) {
 805       if (mapped)
 806         report("Debug instruction has a slot index", MI);
 807     } else if (MI->isInsideBundle()) {
 808       if (mapped)
 809         report("Instruction inside bundle has a slot index", MI);
 810     } else {
 811       if (!mapped)
 812         report("Missing slot index", MI);
 813     }
 814   }
 815
 816   StringRef ErrorInfo;
 817   if (!TII->verifyInstruction(MI, ErrorInfo))
 818     report(ErrorInfo.data(), MI);
 819 }
 820
 821 void
 822 MachineVerifier::visitMachineOperand(const MachineOperand *MO, unsigned MONum) {
 823   const MachineInstr *MI = MO->getParent();
 824   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 825   unsigned NumDefs = MCID.getNumDefs();
 826   if (MCID.getOpcode() == TargetOpcode::PATCHPOINT)
 827     NumDefs = (MONum == 0 && MO->isReg()) ? NumDefs : 0;
 828
 829   // The first MCID.NumDefs operands must be explicit register defines
 830   if (MONum < NumDefs) {
 831     const MCOperandInfo &MCOI = MCID.OpInfo[MONum];
 832     if (!MO->isReg())
 833       report("Explicit definition must be a register", MO, MONum);
 834     else if (!MO->isDef() && !MCOI.isOptionalDef())
 835       report("Explicit definition marked as use", MO, MONum);
 836     else if (MO->isImplicit())
 837       report("Explicit definition marked as implicit", MO, MONum);
 838   } else if (MONum < MCID.getNumOperands()) {
 839     const MCOperandInfo &MCOI = MCID.OpInfo[MONum];
 840     // Don't check if it's the last operand in a variadic instruction. See,
 841     // e.g., LDM_RET in the arm back end.
 842     if (MO->isReg() &&
 843         !(MI->isVariadic() && MONum == MCID.getNumOperands()-1)) {
 844       if (MO->isDef() && !MCOI.isOptionalDef())
 845         report("Explicit operand marked as def", MO, MONum);
 846       if (MO->isImplicit())
 847         report("Explicit operand marked as implicit", MO, MONum);
 848     }
 849
 850     int TiedTo = MCID.getOperandConstraint(MONum, MCOI::TIED_TO);
 851     if (TiedTo != -1) {
 852       if (!MO->isReg())
 853         report("Tied use must be a register", MO, MONum);
 854       else if (!MO->isTied())
 855         report("Operand should be tied", MO, MONum);
 856       else if (unsigned(TiedTo) != MI->findTiedOperandIdx(MONum))
 857         report("Tied def doesn't match MCInstrDesc", MO, MONum);
 858     } else if (MO->isReg() && MO->isTied())
 859       report("Explicit operand should not be tied", MO, MONum);
 860   } else {
 861     // ARM adds %reg0 operands to indicate predicates. We'll allow that.
 862     if (MO->isReg() && !MO->isImplicit() && !MI->isVariadic() && MO->getReg())
 863       report("Extra explicit operand on non-variadic instruction", MO, MONum);
 864   }
 865
 866   switch (MO->getType()) {
 867   case MachineOperand::MO_Register: {
 868     const unsigned Reg = MO->getReg();
 869     if (!Reg)
 870       return;
 871     if (MRI->tracksLiveness() && !MI->isDebugValue())
 872       checkLiveness(MO, MONum);
 873
 874     // Verify the consistency of tied operands.
 875     if (MO->isTied()) {
 876       unsigned OtherIdx = MI->findTiedOperandIdx(MONum);
 877       const MachineOperand &OtherMO = MI->getOperand(OtherIdx);
 878       if (!OtherMO.isReg())
 879         report("Must be tied to a register", MO, MONum);
 880       if (!OtherMO.isTied())
 881         report("Missing tie flags on tied operand", MO, MONum);
 882       if (MI->findTiedOperandIdx(OtherIdx) != MONum)
 883         report("Inconsistent tie links", MO, MONum);
 884       if (MONum < MCID.getNumDefs()) {
 885         if (OtherIdx < MCID.getNumOperands()) {
 886           if (-1 == MCID.getOperandConstraint(OtherIdx, MCOI::TIED_TO))
 887             report("Explicit def tied to explicit use without tie constraint",
 888                    MO, MONum);
 889         } else {
 890           if (!OtherMO.isImplicit())
 891             report("Explicit def should be tied to implicit use", MO, MONum);
 892         }
 893       }
 894     }
 895
 896     // Verify two-address constraints after leaving SSA form.
 897     unsigned DefIdx;
 898     if (!MRI->isSSA() && MO->isUse() &&
 899         MI->isRegTiedToDefOperand(MONum, &DefIdx) &&
 900         Reg != MI->getOperand(DefIdx).getReg())
 901       report("Two-address instruction operands must be identical", MO, MONum);
 902
 903     // Check register classes.
 904     if (MONum < MCID.getNumOperands() && !MO->isImplicit()) {
 905       unsigned SubIdx = MO->getSubReg();
 906
 907       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
 908         if (SubIdx) {
 909           report("Illegal subregister index for physical register", MO, MONum);
 910           return;
 911         }
 912         if (const TargetRegisterClass *DRC =
 913               TII->getRegClass(MCID, MONum, TRI, *MF)) {
 914           if (!DRC->contains(Reg)) {
 915             report("Illegal physical register for instruction", MO, MONum);
 916             errs() << TRI->getName(Reg) << " is not a "
 917                 << TRI->getRegClassName(DRC) << " register.\n";
 918           }
 919         }
 920       } else {
 921         // Virtual register.
 922         const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(Reg);
 923         if (SubIdx) {
 924           const TargetRegisterClass *SRC =
 925             TRI->getSubClassWithSubReg(RC, SubIdx);
 926           if (!SRC) {
 927             report("Invalid subregister index for virtual register", MO, MONum);
 928             errs() << "Register class " << TRI->getRegClassName(RC)
 929                 << " does not support subreg index " << SubIdx << "\n";
 930             return;
 931           }
 932           if (RC != SRC) {
 933             report("Invalid register class for subregister index", MO, MONum);
 934             errs() << "Register class " << TRI->getRegClassName(RC)
 935                 << " does not fully support subreg index " << SubIdx << "\n";
 936             return;
 937           }
 938         }
 939         if (const TargetRegisterClass *DRC =
 940               TII->getRegClass(MCID, MONum, TRI, *MF)) {
 941           if (SubIdx) {
 942             const TargetRegisterClass *SuperRC =
 943                 TRI->getLargestLegalSuperClass(RC, *MF);
 944             if (!SuperRC) {
 945               report("No largest legal super class exists.", MO, MONum);
 946               return;
 947             }
 948             DRC = TRI->getMatchingSuperRegClass(SuperRC, DRC, SubIdx);
 949             if (!DRC) {
 950               report("No matching super-reg register class.", MO, MONum);
 951               return;
 952             }
 953           }
 954           if (!RC->hasSuperClassEq(DRC)) {
 955             report("Illegal virtual register for instruction", MO, MONum);
 956             errs() << "Expected a " << TRI->getRegClassName(DRC)
 957                 << " register, but got a " << TRI->getRegClassName(RC)
 958                 << " register\n";
 959           }
 960         }
 961       }
 962     }
 963     break;
 964   }
 965
 966   case MachineOperand::MO_RegisterMask:
 967     regMasks.push_back(MO->getRegMask());
 968     break;
 969
 970   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
 971     if (MI->isPHI() && !MO->getMBB()->isSuccessor(MI->getParent()))
 972       report("PHI operand is not in the CFG", MO, MONum);
 973     break;
 974
 975   case MachineOperand::MO_FrameIndex:
 976     if (LiveStks && LiveStks->hasInterval(MO->getIndex()) &&
 977         LiveInts && !LiveInts->isNotInMIMap(MI)) {
 978       LiveInterval &LI = LiveStks->getInterval(MO->getIndex());
 979       SlotIndex Idx = LiveInts->getInstructionIndex(MI);
 980       if (MI->mayLoad() && !LI.liveAt(Idx.getRegSlot(true))) {
 981         report("Instruction loads from dead spill slot", MO, MONum);
 982         errs() << "Live stack: " << LI << '\n';
 983       }
 984       if (MI->mayStore() && !LI.liveAt(Idx.getRegSlot())) {
 985         report("Instruction stores to dead spill slot", MO, MONum);
 986         errs() << "Live stack: " << LI << '\n';
 987       }
 988     }
 989     break;
 990
 991   default:
 992     break;
 993   }
 994 }
 995
 996 void MachineVerifier::checkLiveness(const MachineOperand *MO, unsigned MONum) {
 997   const MachineInstr *MI = MO->getParent();
 998   const unsigned Reg = MO->getReg();
 999
1000   // Both use and def operands can read a register.
1001   if (MO->readsReg()) {
1002     regsLiveInButUnused.erase(Reg);
1003
1004     if (MO->isKill())
1005       addRegWithSubRegs(regsKilled, Reg);
1006
1007     // Check that LiveVars knows this kill.
1008     if (LiveVars && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) &&
1009         MO->isKill()) {
1010       LiveVariables::VarInfo &VI = LiveVars->getVarInfo(Reg);
1011       if (std::find(VI.Kills.begin(), VI.Kills.end(), MI) == VI.Kills.end())
1012         report("Kill missing from LiveVariables", MO, MONum);
1013     }
1014
1015     // Check LiveInts liveness and kill.
1016     if (LiveInts && !LiveInts->isNotInMIMap(MI)) {
1017       SlotIndex UseIdx = LiveInts->getInstructionIndex(MI);
1018       // Check the cached regunit intervals.
1019       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) && !isReserved(Reg)) {
1020         for (MCRegUnitIterator Units(Reg, TRI); Units.isValid(); ++Units) {
1021           if (const LiveRange *LR = LiveInts->getCachedRegUnit(*Units)) {
1022             LiveQueryResult LRQ = LR->Query(UseIdx);
1023             if (!LRQ.valueIn()) {
1024               report("No live segment at use", MO, MONum);
1025               errs() << UseIdx << " is not live in " << PrintRegUnit(*Units, TRI)
1026                   << ' ' << *LR << '\n';
1027             }
1028             if (MO->isKill() && !LRQ.isKill()) {
1029               report("Live range continues after kill flag", MO, MONum);
1030               errs() << PrintRegUnit(*Units, TRI) << ' ' << *LR << '\n';
1031             }
1032           }
1033         }
1034       }
1035
1036       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
1037         if (LiveInts->hasInterval(Reg)) {
1038           // This is a virtual register interval.
1039           const LiveInterval &LI = LiveInts->getInterval(Reg);
1040           LiveQueryResult LRQ = LI.Query(UseIdx);
1041           if (!LRQ.valueIn()) {
1042             report("No live segment at use", MO, MONum);
1043             errs() << UseIdx << " is not live in " << LI << '\n';
1044           }
1045           // Check for extra kill flags.
1046           // Note that we allow missing kill flags for now.
1047           if (MO->isKill() && !LRQ.isKill()) {
1048             report("Live range continues after kill flag", MO, MONum);
1049             errs() << "Live range: " << LI << '\n';
1050           }
1051         } else {
1052           report("Virtual register has no live interval", MO, MONum);
1053         }
1054       }
1055     }
1056
1057     // Use of a dead register.
1058     if (!regsLive.count(Reg)) {
1059       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
1060         // Reserved registers may be used even when 'dead'.
1061         bool Bad = !isReserved(Reg);
1062         // We are fine if just any subregister has a defined value.
1063         if (Bad) {
1064           for (MCSubRegIterator SubRegs(Reg, TRI); SubRegs.isValid();
1065                ++SubRegs) {
1066             if (regsLive.count(*SubRegs)) {
1067               Bad = false;
1068               break;
1069             }
1070           }
1071         }
1072         // If there is an additional implicit-use of a super register we stop
1073         // here. By definition we are fine if the super register is not
1074         // (completely) dead, if the complete super register is dead we will
1075         // get a report for its operand.
1076         if (Bad) {
1077           for (const MachineOperand &MOP : MI->uses()) {
1078             if (!MOP.isReg())
1079               continue;
1080             if (!MOP.isImplicit())
1081               continue;
1082             for (MCSubRegIterator SubRegs(MOP.getReg(), TRI); SubRegs.isValid();
1083                  ++SubRegs) {
1084               if (*SubRegs == Reg) {
1085                 Bad = false;
1086                 break;
1087               }
1088             }
1089           }
1090         }
1091         if (Bad)
1092           report("Using an undefined physical register", MO, MONum);
1093       } else if (MRI->def_empty(Reg)) {
1094         report("Reading virtual register without a def", MO, MONum);
1095       } else {
1096         BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[MI->getParent()];
1097         // We don't know which virtual registers are live in, so only complain
1098         // if vreg was killed in this MBB. Otherwise keep track of vregs that
1099         // must be live in. PHI instructions are handled separately.
1100         if (MInfo.regsKilled.count(Reg))
1101           report("Using a killed virtual register", MO, MONum);
1102         else if (!MI->isPHI())
1103           MInfo.vregsLiveIn.insert(std::make_pair(Reg, MI));
1104       }
1105     }
1106   }
1107
1108   if (MO->isDef()) {
1109     // Register defined.
1110     // TODO: verify that earlyclobber ops are not used.
1111     if (MO->isDead())
1112       addRegWithSubRegs(regsDead, Reg);
1113     else
1114       addRegWithSubRegs(regsDefined, Reg);
1115
1116     // Verify SSA form.
1117     if (MRI->isSSA() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) &&
1118         std::next(MRI->def_begin(Reg)) != MRI->def_end())
1119       report("Multiple virtual register defs in SSA form", MO, MONum);
1120
1121     // Check LiveInts for a live segment, but only for virtual registers.
1122     if (LiveInts && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) &&
1123         !LiveInts->isNotInMIMap(MI)) {
1124       SlotIndex DefIdx = LiveInts->getInstructionIndex(MI);
1125       DefIdx = DefIdx.getRegSlot(MO->isEarlyClobber());
1126       if (LiveInts->hasInterval(Reg)) {
1127         const LiveInterval &LI = LiveInts->getInterval(Reg);
1128         if (const VNInfo *VNI = LI.getVNInfoAt(DefIdx)) {
1129           assert(VNI && "NULL valno is not allowed");
1130           if (VNI->def != DefIdx) {
1131             report("Inconsistent valno->def", MO, MONum);
1132             errs() << "Valno " << VNI->id << " is not defined at "
1133               << DefIdx << " in " << LI << '\n';
1134           }
1135         } else {
1136           report("No live segment at def", MO, MONum);
1137           errs() << DefIdx << " is not live in " << LI << '\n';
1138         }
1139         // Check that, if the dead def flag is present, LiveInts agree.
1140         if (MO->isDead()) {
1141           LiveQueryResult LRQ = LI.Query(DefIdx);
1142           if (!LRQ.isDeadDef()) {
1143             report("Live range continues after dead def flag", MO, MONum);
1144             errs() << "Live range: " << LI << '\n';
1145           }
1146         }
1147       } else {
1148         report("Virtual register has no Live interval", MO, MONum);
1149       }
1150     }
1151   }
1152 }
1153
1154 void MachineVerifier::visitMachineInstrAfter(const MachineInstr *MI) {
1155 }
1156
1157 // This function gets called after visiting all instructions in a bundle. The
1158 // argument points to the bundle header.
1159 // Normal stand-alone instructions are also considered 'bundles', and this
1160 // function is called for all of them.
1161 void MachineVerifier::visitMachineBundleAfter(const MachineInstr *MI) {
1162   BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[MI->getParent()];
1163   set_union(MInfo.regsKilled, regsKilled);
1164   set_subtract(regsLive, regsKilled); regsKilled.clear();
1165   // Kill any masked registers.
1166   while (!regMasks.empty()) {
1167     const uint32_t *Mask = regMasks.pop_back_val();
1168     for (RegSet::iterator I = regsLive.begin(), E = regsLive.end(); I != E; ++I)
1169       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(*I) &&
1170           MachineOperand::clobbersPhysReg(Mask, *I))
1171         regsDead.push_back(*I);
1172   }
1173   set_subtract(regsLive, regsDead);   regsDead.clear();
1174   set_union(regsLive, regsDefined);   regsDefined.clear();
1175 }
1176
1177 void
1178 MachineVerifier::visitMachineBasicBlockAfter(const MachineBasicBlock *MBB) {
1179   MBBInfoMap[MBB].regsLiveOut = regsLive;
1180   regsLive.clear();
1181
1182   if (Indexes) {
1183     SlotIndex stop = Indexes->getMBBEndIdx(MBB);
1184     if (!(stop > lastIndex)) {
1185       report("Block ends before last instruction index", MBB);
1186       errs() << "Block ends at " << stop
1187           << " last instruction was at " << lastIndex << '\n';
1188     }
1189     lastIndex = stop;
1190   }
1191 }
1192
1193 // Calculate the largest possible vregsPassed sets. These are the registers that
1194 // can pass through an MBB live, but may not be live every time. It is assumed
1195 // that all vregsPassed sets are empty before the call.
1196 void MachineVerifier::calcRegsPassed() {
1197   // First push live-out regs to successors' vregsPassed. Remember the MBBs that
1198   // have any vregsPassed.
1199   SmallPtrSet<const MachineBasicBlock*, 8> todo;
1200   for (const auto &MBB : *MF) {
1201     BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[&MBB];
1202     if (!MInfo.reachable)
1203       continue;
1204     for (MachineBasicBlock::const_succ_iterator SuI = MBB.succ_begin(),
1205            SuE = MBB.succ_end(); SuI != SuE; ++SuI) {
1206       BBInfo &SInfo = MBBInfoMap[*SuI];
1207       if (SInfo.addPassed(MInfo.regsLiveOut))
1208         todo.insert(*SuI);
1209     }
1210   }
1211
1212   // Iteratively push vregsPassed to successors. This will converge to the same
1213   // final state regardless of DenseSet iteration order.
1214   while (!todo.empty()) {
1215     const MachineBasicBlock *MBB = *todo.begin();
1216     todo.erase(MBB);
1217     BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[MBB];
1218     for (MachineBasicBlock::const_succ_iterator SuI = MBB->succ_begin(),
1219            SuE = MBB->succ_end(); SuI != SuE; ++SuI) {
1220       if (*SuI == MBB)
1221         continue;
1222       BBInfo &SInfo = MBBInfoMap[*SuI];
1223       if (SInfo.addPassed(MInfo.vregsPassed))
1224         todo.insert(*SuI);
1225     }
1226   }
1227 }
1228
1229 // Calculate the set of virtual registers that must be passed through each basic
1230 // block in order to satisfy the requirements of successor blocks. This is very
1231 // similar to calcRegsPassed, only backwards.
1232 void MachineVerifier::calcRegsRequired() {
1233   // First push live-in regs to predecessors' vregsRequired.
1234   SmallPtrSet<const MachineBasicBlock*, 8> todo;
1235   for (const auto &MBB : *MF) {
1236     BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[&MBB];
1237     for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PrI = MBB.pred_begin(),
1238            PrE = MBB.pred_end(); PrI != PrE; ++PrI) {
1239       BBInfo &PInfo = MBBInfoMap[*PrI];
1240       if (PInfo.addRequired(MInfo.vregsLiveIn))
1241         todo.insert(*PrI);
1242     }
1243   }
1244
1245   // Iteratively push vregsRequired to predecessors. This will converge to the
1246   // same final state regardless of DenseSet iteration order.
1247   while (!todo.empty()) {
1248     const MachineBasicBlock *MBB = *todo.begin();
1249     todo.erase(MBB);
1250     BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[MBB];
1251     for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PrI = MBB->pred_begin(),
1252            PrE = MBB->pred_end(); PrI != PrE; ++PrI) {
1253       if (*PrI == MBB)
1254         continue;
1255       BBInfo &SInfo = MBBInfoMap[*PrI];
1256       if (SInfo.addRequired(MInfo.vregsRequired))
1257         todo.insert(*PrI);
1258     }
1259   }
1260 }
1261
1262 // Check PHI instructions at the beginning of MBB. It is assumed that
1263 // calcRegsPassed has been run so BBInfo::isLiveOut is valid.
1264 void MachineVerifier::checkPHIOps(const MachineBasicBlock *MBB) {
1265   SmallPtrSet<const MachineBasicBlock*, 8> seen;
1266   for (const auto &BBI : *MBB) {
1267     if (!BBI.isPHI())
1268       break;
1269     seen.clear();
1270
1271     for (unsigned i = 1, e = BBI.getNumOperands(); i != e; i += 2) {
1272       unsigned Reg = BBI.getOperand(i).getReg();
1273       const MachineBasicBlock *Pre = BBI.getOperand(i + 1).getMBB();
1274       if (!Pre->isSuccessor(MBB))
1275         continue;
1276       seen.insert(Pre);
1277       BBInfo &PrInfo = MBBInfoMap[Pre];
1278       if (PrInfo.reachable && !PrInfo.isLiveOut(Reg))
1279         report("PHI operand is not live-out from predecessor",
1280                &BBI.getOperand(i), i);
1281     }
1282
1283     // Did we see all predecessors?
1284     for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PrI = MBB->pred_begin(),
1285            PrE = MBB->pred_end(); PrI != PrE; ++PrI) {
1286       if (!seen.count(*PrI)) {
1287         report("Missing PHI operand", &BBI);
1288         errs() << "BB#" << (*PrI)->getNumber()
1289             << " is a predecessor according to the CFG.\n";
1290       }
1291     }
1292   }
1293 }
1294
1295 void MachineVerifier::visitMachineFunctionAfter() {
1296   calcRegsPassed();
1297
1298   for (const auto &MBB : *MF) {
1299     BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[&MBB];
1300
1301     // Skip unreachable MBBs.
1302     if (!MInfo.reachable)
1303       continue;
1304
1305     checkPHIOps(&MBB);
1306   }
1307
1308   // Now check liveness info if available
1309   calcRegsRequired();
1310
1311   // Check for killed virtual registers that should be live out.
1312   for (const auto &MBB : *MF) {
1313     BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[&MBB];
1314     for (RegSet::iterator
1315          I = MInfo.vregsRequired.begin(), E = MInfo.vregsRequired.end(); I != E;
1316          ++I)
1317       if (MInfo.regsKilled.count(*I)) {
1318         report("Virtual register killed in block, but needed live out.", &MBB);
1319         errs() << "Virtual register " << PrintReg(*I)
1320             << " is used after the block.\n";
1321       }
1322   }
1323
1324   if (!MF->empty()) {
1325     BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[&MF->front()];
1326     for (RegSet::iterator
1327          I = MInfo.vregsRequired.begin(), E = MInfo.vregsRequired.end(); I != E;
1328          ++I)
1329       report("Virtual register def doesn't dominate all uses.",
1330              MRI->getVRegDef(*I));
1331   }
1332
1333   if (LiveVars)
1334     verifyLiveVariables();
1335   if (LiveInts)
1336     verifyLiveIntervals();
1337 }
1338
1339 void MachineVerifier::verifyLiveVariables() {
1340   assert(LiveVars && "Don't call verifyLiveVariables without LiveVars");
1341   for (unsigned i = 0, e = MRI->getNumVirtRegs(); i != e; ++i) {
1342     unsigned Reg = TargetRegisterInfo::index2VirtReg(i);
1343     LiveVariables::VarInfo &VI = LiveVars->getVarInfo(Reg);
1344     for (const auto &MBB : *MF) {
1345       BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[&MBB];
1346
1347       // Our vregsRequired should be identical to LiveVariables' AliveBlocks
1348       if (MInfo.vregsRequired.count(Reg)) {
1349         if (!VI.AliveBlocks.test(MBB.getNumber())) {
1350           report("LiveVariables: Block missing from AliveBlocks", &MBB);
1351           errs() << "Virtual register " << PrintReg(Reg)
1352               << " must be live through the block.\n";
1353         }
1354       } else {
1355         if (VI.AliveBlocks.test(MBB.getNumber())) {
1356           report("LiveVariables: Block should not be in AliveBlocks", &MBB);
1357           errs() << "Virtual register " << PrintReg(Reg)
1358               << " is not needed live through the block.\n";
1359         }
1360       }
1361     }
1362   }
1363 }
1364
1365 void MachineVerifier::verifyLiveIntervals() {
1366   assert(LiveInts && "Don't call verifyLiveIntervals without LiveInts");
1367   for (unsigned i = 0, e = MRI->getNumVirtRegs(); i != e; ++i) {
1368     unsigned Reg = TargetRegisterInfo::index2VirtReg(i);
1369
1370     // Spilling and splitting may leave unused registers around. Skip them.
1371     if (MRI->reg_nodbg_empty(Reg))
1372       continue;
1373
1374     if (!LiveInts->hasInterval(Reg)) {
1375       report("Missing live interval for virtual register", MF);
1376       errs() << PrintReg(Reg, TRI) << " still has defs or uses\n";
1377       continue;
1378     }
1379
1380     const LiveInterval &LI = LiveInts->getInterval(Reg);
1381     assert(Reg == LI.reg && "Invalid reg to interval mapping");
1382     verifyLiveInterval(LI);
1383   }
1384
1385   // Verify all the cached regunit intervals.
1386   for (unsigned i = 0, e = TRI->getNumRegUnits(); i != e; ++i)
1387     if (const LiveRange *LR = LiveInts->getCachedRegUnit(i))
1388       verifyLiveRange(*LR, i);
1389 }
1390
1391 void MachineVerifier::verifyLiveRangeValue(const LiveRange &LR,
1392                                            const VNInfo *VNI, unsigned Reg,
1393                                            unsigned LaneMask) {
1394   if (VNI->isUnused())
1395     return;
1396
1397   const VNInfo *DefVNI = LR.getVNInfoAt(VNI->def);
1398
1399   if (!DefVNI) {
1400     report("Valno not live at def and not marked unused", MF, LR, Reg,
1401            LaneMask);
1402     errs() << "Valno #" << VNI->id << '\n';
1403     return;
1404   }
1405
1406   if (DefVNI != VNI) {
1407     report("Live segment at def has different valno", MF, LR, Reg, LaneMask);
1408     errs() << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def
1409         << " where valno #" << DefVNI->id << " is live\n";
1410     return;
1411   }
1412
1413   const MachineBasicBlock *MBB = LiveInts->getMBBFromIndex(VNI->def);
1414   if (!MBB) {
1415     report("Invalid definition index", MF, LR, Reg, LaneMask);
1416     errs() << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def
1417         << " in " << LR << '\n';
1418     return;
1419   }
1420
1421   if (VNI->isPHIDef()) {
1422     if (VNI->def != LiveInts->getMBBStartIdx(MBB)) {
1423       report("PHIDef value is not defined at MBB start", MBB, LR, Reg,
1424              LaneMask);
1425       errs() << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def
1426           << ", not at the beginning of BB#" << MBB->getNumber() << '\n';
1427     }
1428     return;
1429   }
1430
1431   // Non-PHI def.
1432   const MachineInstr *MI = LiveInts->getInstructionFromIndex(VNI->def);
1433   if (!MI) {
1434     report("No instruction at def index", MBB, LR, Reg, LaneMask);
1435     errs() << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def << '\n';
1436     return;
1437   }
1438
1439   if (Reg != 0) {
1440     bool hasDef = false;
1441     bool isEarlyClobber = false;
1442     for (ConstMIBundleOperands MOI(MI); MOI.isValid(); ++MOI) {
1443       if (!MOI->isReg() || !MOI->isDef())
1444         continue;
1445       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
1446         if (MOI->getReg() != Reg)
1447           continue;
1448       } else {
1449         if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOI->getReg()) ||
1450             !TRI->hasRegUnit(MOI->getReg(), Reg))
1451           continue;
1452       }
1453       if (LaneMask != 0 &&
1454           (TRI->getSubRegIndexLaneMask(MOI->getSubReg()) & LaneMask) == 0)
1455         continue;
1456       hasDef = true;
1457       if (MOI->isEarlyClobber())
1458         isEarlyClobber = true;
1459     }
1460
1461     if (!hasDef) {
1462       report("Defining instruction does not modify register", MI);
1463       errs() << "Valno #" << VNI->id << " in " << LR << '\n';
1464     }
1465
1466     // Early clobber defs begin at USE slots, but other defs must begin at
1467     // DEF slots.
1468     if (isEarlyClobber) {
1469       if (!VNI->def.isEarlyClobber()) {
1470         report("Early clobber def must be at an early-clobber slot", MBB, LR,
1471                Reg, LaneMask);
1472         errs() << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def << '\n';
1473       }
1474     } else if (!VNI->def.isRegister()) {
1475       report("Non-PHI, non-early clobber def must be at a register slot",
1476              MBB, LR, Reg, LaneMask);
1477       errs() << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def << '\n';
1478     }
1479   }
1480 }
1481
1482 void MachineVerifier::verifyLiveRangeSegment(const LiveRange &LR,
1483                                              const LiveRange::const_iterator I,
1484                                              unsigned Reg, unsigned LaneMask) {
1485   const LiveRange::Segment &S = *I;
1486   const VNInfo *VNI = S.valno;
1487   assert(VNI && "Live segment has no valno");
1488
1489   if (VNI->id >= LR.getNumValNums() || VNI != LR.getValNumInfo(VNI->id)) {
1490     report("Foreign valno in live segment", MF, LR, Reg, LaneMask);
1491     errs() << S << " has a bad valno\n";
1492   }
1493
1494   if (VNI->isUnused()) {
1495     report("Live segment valno is marked unused", MF, LR, Reg, LaneMask);
1496     errs() << S << '\n';
1497   }
1498
1499   const MachineBasicBlock *MBB = LiveInts->getMBBFromIndex(S.start);
1500   if (!MBB) {
1501     report("Bad start of live segment, no basic block", MF, LR, Reg, LaneMask);
1502     errs() << S << '\n';
1503     return;
1504   }
1505   SlotIndex MBBStartIdx = LiveInts->getMBBStartIdx(MBB);
1506   if (S.start != MBBStartIdx && S.start != VNI->def) {
1507     report("Live segment must begin at MBB entry or valno def", MBB, LR, Reg,
1508            LaneMask);
1509     errs() << S << '\n';
1510   }
1511
1512   const MachineBasicBlock *EndMBB =
1513     LiveInts->getMBBFromIndex(S.end.getPrevSlot());
1514   if (!EndMBB) {
1515     report("Bad end of live segment, no basic block", MF, LR, Reg, LaneMask);
1516     errs() << S << '\n';
1517     return;
1518   }
1519
1520   // No more checks for live-out segments.
1521   if (S.end == LiveInts->getMBBEndIdx(EndMBB))
1522     return;
1523
1524   // RegUnit intervals are allowed dead phis.
1525   if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) && VNI->isPHIDef() &&
1526       S.start == VNI->def && S.end == VNI->def.getDeadSlot())
1527     return;
1528
1529   // The live segment is ending inside EndMBB
1530   const MachineInstr *MI =
1531     LiveInts->getInstructionFromIndex(S.end.getPrevSlot());
1532   if (!MI) {
1533     report("Live segment doesn't end at a valid instruction", EndMBB, LR, Reg,
1534            LaneMask);
1535     errs() << S << '\n';
1536     return;
1537   }
1538
1539   // The block slot must refer to a basic block boundary.
1540   if (S.end.isBlock()) {
1541     report("Live segment ends at B slot of an instruction", EndMBB, LR, Reg,
1542            LaneMask);
1543     errs() << S << '\n';
1544   }
1545
1546   if (S.end.isDead()) {
1547     // Segment ends on the dead slot.
1548     // That means there must be a dead def.
1549     if (!SlotIndex::isSameInstr(S.start, S.end)) {
1550       report("Live segment ending at dead slot spans instructions", EndMBB, LR,
1551              Reg, LaneMask);
1552       errs() << S << '\n';
1553     }
1554   }
1555
1556   // A live segment can only end at an early-clobber slot if it is being
1557   // redefined by an early-clobber def.
1558   if (S.end.isEarlyClobber()) {
1559     if (I+1 == LR.end() || (I+1)->start != S.end) {
1560       report("Live segment ending at early clobber slot must be "
1561              "redefined by an EC def in the same instruction", EndMBB, LR, Reg,
1562              LaneMask);
1563       errs() << S << '\n';
1564     }
1565   }
1566
1567   // The following checks only apply to virtual registers. Physreg liveness
1568   // is too weird to check.
1569   if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
1570     // A live segment can end with either a redefinition, a kill flag on a
1571     // use, or a dead flag on a def.
1572     bool hasRead = false;
1573     bool hasSubRegDef = false;
1574     for (ConstMIBundleOperands MOI(MI); MOI.isValid(); ++MOI) {
1575       if (!MOI->isReg() || MOI->getReg() != Reg)
1576         continue;
1577       if (LaneMask != 0 &&
1578           (LaneMask & TRI->getSubRegIndexLaneMask(MOI->getSubReg())) == 0)
1579         continue;
1580       if (MOI->isDef() && MOI->getSubReg() != 0)
1581         hasSubRegDef = true;
1582       if (MOI->readsReg())
1583         hasRead = true;
1584     }
1585     if (!S.end.isDead()) {
1586       if (!hasRead) {
1587         // When tracking subregister liveness, the main range must start new
1588         // values on partial register writes, even if there is no read.
1589         if (!MRI->shouldTrackSubRegLiveness(Reg) || LaneMask != 0 ||
1590             !hasSubRegDef) {
1591           report("Instruction ending live segment doesn't read the register",
1592                  MI);
1593           errs() << S << " in " << LR << '\n';
1594         }
1595       }
1596     }
1597   }
1598
1599   // Now check all the basic blocks in this live segment.
1600   MachineFunction::const_iterator MFI = MBB;
1601   // Is this live segment the beginning of a non-PHIDef VN?
1602   if (S.start == VNI->def && !VNI->isPHIDef()) {
1603     // Not live-in to any blocks.
1604     if (MBB == EndMBB)
1605       return;
1606     // Skip this block.
1607     ++MFI;
1608   }
1609   for (;;) {
1610     assert(LiveInts->isLiveInToMBB(LR, MFI));
1611     // We don't know how to track physregs into a landing pad.
1612     if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) &&
1613         MFI->isLandingPad()) {
1614       if (&*MFI == EndMBB)
1615         break;
1616       ++MFI;
1617       continue;
1618     }
1619
1620     // Is VNI a PHI-def in the current block?
1621     bool IsPHI = VNI->isPHIDef() &&
1622       VNI->def == LiveInts->getMBBStartIdx(MFI);
1623
1624     // Check that VNI is live-out of all predecessors.
1625     for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PI = MFI->pred_begin(),
1626          PE = MFI->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
1627       SlotIndex PEnd = LiveInts->getMBBEndIdx(*PI);
1628       const VNInfo *PVNI = LR.getVNInfoBefore(PEnd);
1629
1630       // All predecessors must have a live-out value.
1631       if (!PVNI) {
1632         report("Register not marked live out of predecessor", *PI, LR, Reg,
1633                LaneMask);
1634         errs() << "Valno #" << VNI->id << " live into BB#" << MFI->getNumber()
1635             << '@' << LiveInts->getMBBStartIdx(MFI) << ", not live before "
1636             << PEnd << '\n';
1637         continue;
1638       }
1639
1640       // Only PHI-defs can take different predecessor values.
1641       if (!IsPHI && PVNI != VNI) {
1642         report("Different value live out of predecessor", *PI, LR, Reg,
1643                LaneMask);
1644         errs() << "Valno #" << PVNI->id << " live out of BB#"
1645             << (*PI)->getNumber() << '@' << PEnd
1646             << "\nValno #" << VNI->id << " live into BB#" << MFI->getNumber()
1647             << '@' << LiveInts->getMBBStartIdx(MFI) << '\n';
1648       }
1649     }
1650     if (&*MFI == EndMBB)
1651       break;
1652     ++MFI;
1653   }
1654 }
1655
1656 void MachineVerifier::verifyLiveRange(const LiveRange &LR, unsigned Reg,
1657                                       unsigned LaneMask) {
1658   for (const VNInfo *VNI : LR.valnos)
1659     verifyLiveRangeValue(LR, VNI, Reg, LaneMask);
1660
1661   for (LiveRange::const_iterator I = LR.begin(), E = LR.end(); I != E; ++I)
1662     verifyLiveRangeSegment(LR, I, Reg, LaneMask);
1663 }
1664
1665 void MachineVerifier::verifyLiveInterval(const LiveInterval &LI) {
1666   unsigned Reg = LI.reg;
1667   assert(TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg));
1668   verifyLiveRange(LI, Reg);
1669
1670   unsigned Mask = 0;
1671   unsigned MaxMask = MRI->getMaxLaneMaskForVReg(Reg);
1672   for (const LiveInterval::SubRange &SR : LI.subranges()) {
1673     if ((Mask & SR.LaneMask) != 0)
1674       report("Lane masks of sub ranges overlap in live interval", MF, LI);
1675     if ((SR.LaneMask & ~MaxMask) != 0)
1676       report("Subrange lanemask is invalid", MF, LI);
1677     if (SR.empty())
1678       report("Subrange must not be empty", MF, SR, LI.reg, SR.LaneMask);
1679     Mask |= SR.LaneMask;
1680     verifyLiveRange(SR, LI.reg, SR.LaneMask);
1681     if (!LI.covers(SR))
1682       report("A Subrange is not covered by the main range", MF, LI);
1683   }
1684
1685   // Check the LI only has one connected component.
1686   ConnectedVNInfoEqClasses ConEQ(*LiveInts);
1687   unsigned NumComp = ConEQ.Classify(&LI);
1688   if (NumComp > 1) {
1689     report("Multiple connected components in live interval", MF, LI);
1690     for (unsigned comp = 0; comp != NumComp; ++comp) {
1691       errs() << comp << ": valnos";
1692       for (LiveInterval::const_vni_iterator I = LI.vni_begin(),
1693            E = LI.vni_end(); I!=E; ++I)
1694         if (comp == ConEQ.getEqClass(*I))
1695           errs() << ' ' << (*I)->id;
1696       errs() << '\n';
1697     }
1698   }
1699 }
1700
1701 namespace {
1702   // FrameSetup and FrameDestroy can have zero adjustment, so using a single
1703   // integer, we can't tell whether it is a FrameSetup or FrameDestroy if the
1704   // value is zero.
1705   // We use a bool plus an integer to capture the stack state.
1706   struct StackStateOfBB {
1707     StackStateOfBB() : EntryValue(0), ExitValue(0), EntryIsSetup(false),
1708       ExitIsSetup(false) { }
1709     StackStateOfBB(int EntryVal, int ExitVal, bool EntrySetup, bool ExitSetup) :
1710       EntryValue(EntryVal), ExitValue(ExitVal), EntryIsSetup(EntrySetup),
1711       ExitIsSetup(ExitSetup) { }
1712     // Can be negative, which means we are setting up a frame.
1713     int EntryValue;
1714     int ExitValue;
1715     bool EntryIsSetup;
1716     bool ExitIsSetup;
1717   };
1718 }
1719
1720 /// Make sure on every path through the CFG, a FrameSetup <n> is always followed
1721 /// by a FrameDestroy <n>, stack adjustments are identical on all
1722 /// CFG edges to a merge point, and frame is destroyed at end of a return block.
1723 void MachineVerifier::verifyStackFrame() {
1724   unsigned FrameSetupOpcode   = TII->getCallFrameSetupOpcode();
1725   unsigned FrameDestroyOpcode = TII->getCallFrameDestroyOpcode();
1726
1727   SmallVector<StackStateOfBB, 8> SPState;
1728   SPState.resize(MF->getNumBlockIDs());
1729   SmallPtrSet<const MachineBasicBlock*, 8> Reachable;
1730
1731   // Visit the MBBs in DFS order.
1732   for (df_ext_iterator<const MachineFunction*,
1733                        SmallPtrSet<const MachineBasicBlock*, 8> >
1734        DFI = df_ext_begin(MF, Reachable), DFE = df_ext_end(MF, Reachable);
1735        DFI != DFE; ++DFI) {
1736     const MachineBasicBlock *MBB = *DFI;
1737
1738     StackStateOfBB BBState;
1739     // Check the exit state of the DFS stack predecessor.
1740     if (DFI.getPathLength() >= 2) {
1741       const MachineBasicBlock *StackPred = DFI.getPath(DFI.getPathLength() - 2);
1742       assert(Reachable.count(StackPred) &&
1743              "DFS stack predecessor is already visited.\n");
1744       BBState.EntryValue = SPState[StackPred->getNumber()].ExitValue;
1745       BBState.EntryIsSetup = SPState[StackPred->getNumber()].ExitIsSetup;
1746       BBState.ExitValue = BBState.EntryValue;
1747       BBState.ExitIsSetup = BBState.EntryIsSetup;
1748     }
1749
1750     // Update stack state by checking contents of MBB.
1751     for (const auto &I : *MBB) {
1752       if (I.getOpcode() == FrameSetupOpcode) {
1753         // The first operand of a FrameOpcode should be i32.
1754         int Size = I.getOperand(0).getImm();
1755         assert(Size >= 0 &&
1756           "Value should be non-negative in FrameSetup and FrameDestroy.\n");
1757
1758         if (BBState.ExitIsSetup)
1759           report("FrameSetup is after another FrameSetup", &I);
1760         BBState.ExitValue -= Size;
1761         BBState.ExitIsSetup = true;
1762       }
1763
1764       if (I.getOpcode() == FrameDestroyOpcode) {
1765         // The first operand of a FrameOpcode should be i32.
1766         int Size = I.getOperand(0).getImm();
1767         assert(Size >= 0 &&
1768           "Value should be non-negative in FrameSetup and FrameDestroy.\n");
1769
1770         if (!BBState.ExitIsSetup)
1771           report("FrameDestroy is not after a FrameSetup", &I);
1772         int AbsSPAdj = BBState.ExitValue < 0 ? -BBState.ExitValue :
1773                                                BBState.ExitValue;
1774         if (BBState.ExitIsSetup && AbsSPAdj != Size) {
1775           report("FrameDestroy <n> is after FrameSetup <m>", &I);
1776           errs() << "FrameDestroy <" << Size << "> is after FrameSetup <"
1777               << AbsSPAdj << ">.\n";
1778         }
1779         BBState.ExitValue += Size;
1780         BBState.ExitIsSetup = false;
1781       }
1782     }
1783     SPState[MBB->getNumber()] = BBState;
1784
1785     // Make sure the exit state of any predecessor is consistent with the entry
1786     // state.
1787     for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator I = MBB->pred_begin(),
1788          E = MBB->pred_end(); I != E; ++I) {
1789       if (Reachable.count(*I) &&
1790           (SPState[(*I)->getNumber()].ExitValue != BBState.EntryValue ||
1791            SPState[(*I)->getNumber()].ExitIsSetup != BBState.EntryIsSetup)) {
1792         report("The exit stack state of a predecessor is inconsistent.", MBB);
1793         errs() << "Predecessor BB#" << (*I)->getNumber() << " has exit state ("
1794             << SPState[(*I)->getNumber()].ExitValue << ", "
1795             << SPState[(*I)->getNumber()].ExitIsSetup
1796             << "), while BB#" << MBB->getNumber() << " has entry state ("
1797             << BBState.EntryValue << ", " << BBState.EntryIsSetup << ").\n";
1798       }
1799     }
1800
1801     // Make sure the entry state of any successor is consistent with the exit
1802     // state.
1803     for (MachineBasicBlock::const_succ_iterator I = MBB->succ_begin(),
1804          E = MBB->succ_end(); I != E; ++I) {
1805       if (Reachable.count(*I) &&
1806           (SPState[(*I)->getNumber()].EntryValue != BBState.ExitValue ||
1807            SPState[(*I)->getNumber()].EntryIsSetup != BBState.ExitIsSetup)) {
1808         report("The entry stack state of a successor is inconsistent.", MBB);
1809         errs() << "Successor BB#" << (*I)->getNumber() << " has entry state ("
1810             << SPState[(*I)->getNumber()].EntryValue << ", "
1811             << SPState[(*I)->getNumber()].EntryIsSetup
1812             << "), while BB#" << MBB->getNumber() << " has exit state ("
1813             << BBState.ExitValue << ", " << BBState.ExitIsSetup << ").\n";
1814       }
1815     }
1816
1817     // Make sure a basic block with return ends with zero stack adjustment.
1818     if (!MBB->empty() && MBB->back().isReturn()) {
1819       if (BBState.ExitIsSetup)
1820         report("A return block ends with a FrameSetup.", MBB);
1821       if (BBState.ExitValue)
1822         report("A return block ends with a nonzero stack adjustment.", MBB);
1823     }
1824   }
1825 }