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/Instructions.h"
  27 #include "llvm/Function.h"
  28 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
  29 #include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
  30 #include "llvm/CodeGen/LiveStackAnalysis.h"
  31 #include "llvm/CodeGen/MachineInstrBundle.h"
  32 #include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
  33 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
  34 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
  35 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
  36 #include "llvm/CodeGen/Passes.h"
  37 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
  38 #include "llvm/Target/TargetMachine.h"
  39 #include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
  40 #include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
  41 #include "llvm/ADT/DenseSet.h"
  42 #include "llvm/ADT/SetOperations.h"
  43 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  44 #include "llvm/Support/Debug.h"
  45 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  46 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  47 using namespace llvm;
  48
  49 namespace {
  50   struct MachineVerifier {
  51
  52     MachineVerifier(Pass *pass, const char *b) :
  53       PASS(pass),
  54       Banner(b),
  55       OutFileName(getenv("LLVM_VERIFY_MACHINEINSTRS"))
  56       {}
  57
  58     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF);
  59
  60     Pass *const PASS;
  61     const char *Banner;
  62     const char *const OutFileName;
  63     raw_ostream *OS;
  64     const MachineFunction *MF;
  65     const TargetMachine *TM;
  66     const TargetInstrInfo *TII;
  67     const TargetRegisterInfo *TRI;
  68     const MachineRegisterInfo *MRI;
  69
  70     unsigned foundErrors;
  71
  72     typedef SmallVector<unsigned, 16> RegVector;
  73     typedef SmallVector<const uint32_t*, 4> RegMaskVector;
  74     typedef DenseSet<unsigned> RegSet;
  75     typedef DenseMap<unsigned, const MachineInstr*> RegMap;
  76
  77     const MachineInstr *FirstTerminator;
  78
  79     BitVector regsReserved;
  80     BitVector regsAllocatable;
  81     RegSet regsLive;
  82     RegVector regsDefined, regsDead, regsKilled;
  83     RegMaskVector regMasks;
  84     RegSet regsLiveInButUnused;
  85
  86     SlotIndex lastIndex;
  87
  88     // Add Reg and any sub-registers to RV
  89     void addRegWithSubRegs(RegVector &RV, unsigned Reg) {
  90       RV.push_back(Reg);
  91       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg))
  92         for (const unsigned *R = TRI->getSubRegisters(Reg); *R; R++)
  93           RV.push_back(*R);
  94     }
  95
  96     struct BBInfo {
  97       // Is this MBB reachable from the MF entry point?
  98       bool reachable;
  99
 100       // Vregs that must be live in because they are used without being
 101       // defined. Map value is the user.
 102       RegMap vregsLiveIn;
 103
 104       // Regs killed in MBB. They may be defined again, and will then be in both
 105       // regsKilled and regsLiveOut.
 106       RegSet regsKilled;
 107
 108       // Regs defined in MBB and live out. Note that vregs passing through may
 109       // be live out without being mentioned here.
 110       RegSet regsLiveOut;
 111
 112       // Vregs that pass through MBB untouched. This set is disjoint from
 113       // regsKilled and regsLiveOut.
 114       RegSet vregsPassed;
 115
 116       // Vregs that must pass through MBB because they are needed by a successor
 117       // block. This set is disjoint from regsLiveOut.
 118       RegSet vregsRequired;
 119
 120       BBInfo() : reachable(false) {}
 121
 122       // Add register to vregsPassed if it belongs there. Return true if
 123       // anything changed.
 124       bool addPassed(unsigned Reg) {
 125         if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
 126           return false;
 127         if (regsKilled.count(Reg) || regsLiveOut.count(Reg))
 128           return false;
 129         return vregsPassed.insert(Reg).second;
 130       }
 131
 132       // Same for a full set.
 133       bool addPassed(const RegSet &RS) {
 134         bool changed = false;
 135         for (RegSet::const_iterator I = RS.begin(), E = RS.end(); I != E; ++I)
 136           if (addPassed(*I))
 137             changed = true;
 138         return changed;
 139       }
 140
 141       // Add register to vregsRequired if it belongs there. Return true if
 142       // anything changed.
 143       bool addRequired(unsigned Reg) {
 144         if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg))
 145           return false;
 146         if (regsLiveOut.count(Reg))
 147           return false;
 148         return vregsRequired.insert(Reg).second;
 149       }
 150
 151       // Same for a full set.
 152       bool addRequired(const RegSet &RS) {
 153         bool changed = false;
 154         for (RegSet::const_iterator I = RS.begin(), E = RS.end(); I != E; ++I)
 155           if (addRequired(*I))
 156             changed = true;
 157         return changed;
 158       }
 159
 160       // Same for a full map.
 161       bool addRequired(const RegMap &RM) {
 162         bool changed = false;
 163         for (RegMap::const_iterator I = RM.begin(), E = RM.end(); I != E; ++I)
 164           if (addRequired(I->first))
 165             changed = true;
 166         return changed;
 167       }
 168
 169       // Live-out registers are either in regsLiveOut or vregsPassed.
 170       bool isLiveOut(unsigned Reg) const {
 171         return regsLiveOut.count(Reg) || vregsPassed.count(Reg);
 172       }
 173     };
 174
 175     // Extra register info per MBB.
 176     DenseMap<const MachineBasicBlock*, BBInfo> MBBInfoMap;
 177
 178     bool isReserved(unsigned Reg) {
 179       return Reg < regsReserved.size() && regsReserved.test(Reg);
 180     }
 181
 182     bool isAllocatable(unsigned Reg) {
 183       return Reg < regsAllocatable.size() && regsAllocatable.test(Reg);
 184     }
 185
 186     // Analysis information if available
 187     LiveVariables *LiveVars;
 188     LiveIntervals *LiveInts;
 189     LiveStacks *LiveStks;
 190     SlotIndexes *Indexes;
 191
 192     void visitMachineFunctionBefore();
 193     void visitMachineBasicBlockBefore(const MachineBasicBlock *MBB);
 194     void visitMachineInstrBefore(const MachineInstr *MI);
 195     void visitMachineOperand(const MachineOperand *MO, unsigned MONum);
 196     void visitMachineInstrAfter(const MachineInstr *MI);
 197     void visitMachineBasicBlockAfter(const MachineBasicBlock *MBB);
 198     void visitMachineFunctionAfter();
 199
 200     void report(const char *msg, const MachineFunction *MF);
 201     void report(const char *msg, const MachineBasicBlock *MBB);
 202     void report(const char *msg, const MachineInstr *MI);
 203     void report(const char *msg, const MachineOperand *MO, unsigned MONum);
 204
 205     void markReachable(const MachineBasicBlock *MBB);
 206     void calcRegsPassed();
 207     void checkPHIOps(const MachineBasicBlock *MBB);
 208
 209     void calcRegsRequired();
 210     void verifyLiveVariables();
 211     void verifyLiveIntervals();
 212   };
 213
 214   struct MachineVerifierPass : public MachineFunctionPass {
 215     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
 216     const char *const Banner;
 217
 218     MachineVerifierPass(const char *b = 0)
 219       : MachineFunctionPass(ID), Banner(b) {
 220         initializeMachineVerifierPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 221       }
 222
 223     void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 224       AU.setPreservesAll();
 225       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
 226     }
 227
 228     bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 229       MF.verify(this, Banner);
 230       return false;
 231     }
 232   };
 233
 234 }
 235
 236 char MachineVerifierPass::ID = 0;
 237 INITIALIZE_PASS(MachineVerifierPass, "machineverifier",
 238                 "Verify generated machine code", false, false)
 239
 240 FunctionPass *llvm::createMachineVerifierPass(const char *Banner) {
 241   return new MachineVerifierPass(Banner);
 242 }
 243
 244 void MachineFunction::verify(Pass *p, const char *Banner) const {
 245   MachineVerifier(p, Banner)
 246     .runOnMachineFunction(const_cast<MachineFunction&>(*this));
 247 }
 248
 249 bool MachineVerifier::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 250   raw_ostream *OutFile = 0;
 251   if (OutFileName) {
 252     std::string ErrorInfo;
 253     OutFile = new raw_fd_ostream(OutFileName, ErrorInfo,
 254                                  raw_fd_ostream::F_Append);
 255     if (!ErrorInfo.empty()) {
 256       errs() << "Error opening '" << OutFileName << "': " << ErrorInfo << '\n';
 257       exit(1);
 258     }
 259
 260     OS = OutFile;
 261   } else {
 262     OS = &errs();
 263   }
 264
 265   foundErrors = 0;
 266
 267   this->MF = &MF;
 268   TM = &MF.getTarget();
 269   TII = TM->getInstrInfo();
 270   TRI = TM->getRegisterInfo();
 271   MRI = &MF.getRegInfo();
 272
 273   LiveVars = NULL;
 274   LiveInts = NULL;
 275   LiveStks = NULL;
 276   Indexes = NULL;
 277   if (PASS) {
 278     LiveInts = PASS->getAnalysisIfAvailable<LiveIntervals>();
 279     // We don't want to verify LiveVariables if LiveIntervals is available.
 280     if (!LiveInts)
 281       LiveVars = PASS->getAnalysisIfAvailable<LiveVariables>();
 282     LiveStks = PASS->getAnalysisIfAvailable<LiveStacks>();
 283     Indexes = PASS->getAnalysisIfAvailable<SlotIndexes>();
 284   }
 285
 286   visitMachineFunctionBefore();
 287   for (MachineFunction::const_iterator MFI = MF.begin(), MFE = MF.end();
 288        MFI!=MFE; ++MFI) {
 289     visitMachineBasicBlockBefore(MFI);
 290     for (MachineBasicBlock::const_instr_iterator MBBI = MFI->instr_begin(),
 291            MBBE = MFI->instr_end(); MBBI != MBBE; ++MBBI) {
 292       if (MBBI->getParent() != MFI) {
 293         report("Bad instruction parent pointer", MFI);
 294         *OS << "Instruction: " << *MBBI;
 295         continue;
 296       }
 297       // Skip BUNDLE instruction for now. FIXME: We should add code to verify
 298       // the BUNDLE's specifically.
 299       if (MBBI->isBundle())
 300         continue;
 301       visitMachineInstrBefore(MBBI);
 302       for (unsigned I = 0, E = MBBI->getNumOperands(); I != E; ++I)
 303         visitMachineOperand(&MBBI->getOperand(I), I);
 304       visitMachineInstrAfter(MBBI);
 305     }
 306     visitMachineBasicBlockAfter(MFI);
 307   }
 308   visitMachineFunctionAfter();
 309
 310   if (OutFile)
 311     delete OutFile;
 312   else if (foundErrors)
 313     report_fatal_error("Found "+Twine(foundErrors)+" machine code errors.");
 314
 315   // Clean up.
 316   regsLive.clear();
 317   regsDefined.clear();
 318   regsDead.clear();
 319   regsKilled.clear();
 320   regMasks.clear();
 321   regsLiveInButUnused.clear();
 322   MBBInfoMap.clear();
 323
 324   return false;                 // no changes
 325 }
 326
 327 void MachineVerifier::report(const char *msg, const MachineFunction *MF) {
 328   assert(MF);
 329   *OS << '\n';
 330   if (!foundErrors++) {
 331     if (Banner)
 332       *OS << "# " << Banner << '\n';
 333     MF->print(*OS, Indexes);
 334   }
 335   *OS << "*** Bad machine code: " << msg << " ***\n"
 336       << "- function:    " << MF->getFunction()->getName() << "\n";
 337 }
 338
 339 void MachineVerifier::report(const char *msg, const MachineBasicBlock *MBB) {
 340   assert(MBB);
 341   report(msg, MBB->getParent());
 342   *OS << "- basic block: " << MBB->getName()
 343       << " " << (void*)MBB
 344       << " (BB#" << MBB->getNumber() << ")";
 345   if (Indexes)
 346     *OS << " [" << Indexes->getMBBStartIdx(MBB)
 347         << ';' <<  Indexes->getMBBEndIdx(MBB) << ')';
 348   *OS << '\n';
 349 }
 350
 351 void MachineVerifier::report(const char *msg, const MachineInstr *MI) {
 352   assert(MI);
 353   report(msg, MI->getParent());
 354   *OS << "- instruction: ";
 355   if (Indexes && Indexes->hasIndex(MI))
 356     *OS << Indexes->getInstructionIndex(MI) << '\t';
 357   MI->print(*OS, TM);
 358 }
 359
 360 void MachineVerifier::report(const char *msg,
 361                              const MachineOperand *MO, unsigned MONum) {
 362   assert(MO);
 363   report(msg, MO->getParent());
 364   *OS << "- operand " << MONum << ":   ";
 365   MO->print(*OS, TM);
 366   *OS << "\n";
 367 }
 368
 369 void MachineVerifier::markReachable(const MachineBasicBlock *MBB) {
 370   BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[MBB];
 371   if (!MInfo.reachable) {
 372     MInfo.reachable = true;
 373     for (MachineBasicBlock::const_succ_iterator SuI = MBB->succ_begin(),
 374            SuE = MBB->succ_end(); SuI != SuE; ++SuI)
 375       markReachable(*SuI);
 376   }
 377 }
 378
 379 void MachineVerifier::visitMachineFunctionBefore() {
 380   lastIndex = SlotIndex();
 381   regsReserved = TRI->getReservedRegs(*MF);
 382
 383   // A sub-register of a reserved register is also reserved
 384   for (int Reg = regsReserved.find_first(); Reg>=0;
 385        Reg = regsReserved.find_next(Reg)) {
 386     for (const unsigned *Sub = TRI->getSubRegisters(Reg); *Sub; ++Sub) {
 387       // FIXME: This should probably be:
 388       // assert(regsReserved.test(*Sub) && "Non-reserved sub-register");
 389       regsReserved.set(*Sub);
 390     }
 391   }
 392
 393   regsAllocatable = TRI->getAllocatableSet(*MF);
 394
 395   markReachable(&MF->front());
 396 }
 397
 398 // Does iterator point to a and b as the first two elements?
 399 static bool matchPair(MachineBasicBlock::const_succ_iterator i,
 400                       const MachineBasicBlock *a, const MachineBasicBlock *b) {
 401   if (*i == a)
 402     return *++i == b;
 403   if (*i == b)
 404     return *++i == a;
 405   return false;
 406 }
 407
 408 void
 409 MachineVerifier::visitMachineBasicBlockBefore(const MachineBasicBlock *MBB) {
 410   FirstTerminator = 0;
 411
 412   if (MRI->isSSA()) {
 413     // If this block has allocatable physical registers live-in, check that
 414     // it is an entry block or landing pad.
 415     for (MachineBasicBlock::livein_iterator LI = MBB->livein_begin(),
 416            LE = MBB->livein_end();
 417          LI != LE; ++LI) {
 418       unsigned reg = *LI;
 419       if (isAllocatable(reg) && !MBB->isLandingPad() &&
 420           MBB != MBB->getParent()->begin()) {
 421         report("MBB has allocable live-in, but isn't entry or landing-pad.", MBB);
 422       }
 423     }
 424   }
 425
 426   // Count the number of landing pad successors.
 427   SmallPtrSet<MachineBasicBlock*, 4> LandingPadSuccs;
 428   for (MachineBasicBlock::const_succ_iterator I = MBB->succ_begin(),
 429        E = MBB->succ_end(); I != E; ++I) {
 430     if ((*I)->isLandingPad())
 431       LandingPadSuccs.insert(*I);
 432   }
 433
 434   const MCAsmInfo *AsmInfo = TM->getMCAsmInfo();
 435   const BasicBlock *BB = MBB->getBasicBlock();
 436   if (LandingPadSuccs.size() > 1 &&
 437       !(AsmInfo &&
 438         AsmInfo->getExceptionHandlingType() == ExceptionHandling::SjLj &&
 439         BB && isa<SwitchInst>(BB->getTerminator())))
 440     report("MBB has more than one landing pad successor", MBB);
 441
 442   // Call AnalyzeBranch. If it succeeds, there several more conditions to check.
 443   MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
 444   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
 445   if (!TII->AnalyzeBranch(*const_cast<MachineBasicBlock *>(MBB),
 446                           TBB, FBB, Cond)) {
 447     // Ok, AnalyzeBranch thinks it knows what's going on with this block. Let's
 448     // check whether its answers match up with reality.
 449     if (!TBB && !FBB) {
 450       // Block falls through to its successor.
 451       MachineFunction::const_iterator MBBI = MBB;
 452       ++MBBI;
 453       if (MBBI == MF->end()) {
 454         // It's possible that the block legitimately ends with a noreturn
 455         // call or an unreachable, in which case it won't actually fall
 456         // out the bottom of the function.
 457       } else if (MBB->succ_size() == LandingPadSuccs.size()) {
 458         // It's possible that the block legitimately ends with a noreturn
 459         // call or an unreachable, in which case it won't actuall fall
 460         // out of the block.
 461       } else if (MBB->succ_size() != 1+LandingPadSuccs.size()) {
 462         report("MBB exits via unconditional fall-through but doesn't have "
 463                "exactly one CFG successor!", MBB);
 464       } else if (!MBB->isSuccessor(MBBI)) {
 465         report("MBB exits via unconditional fall-through but its successor "
 466                "differs from its CFG successor!", MBB);
 467       }
 468       if (!MBB->empty() && MBB->back().isBarrier() &&
 469           !TII->isPredicated(&MBB->back())) {
 470         report("MBB exits via unconditional fall-through but ends with a "
 471                "barrier instruction!", MBB);
 472       }
 473       if (!Cond.empty()) {
 474         report("MBB exits via unconditional fall-through but has a condition!",
 475                MBB);
 476       }
 477     } else if (TBB && !FBB && Cond.empty()) {
 478       // Block unconditionally branches somewhere.
 479       if (MBB->succ_size() != 1+LandingPadSuccs.size()) {
 480         report("MBB exits via unconditional branch but doesn't have "
 481                "exactly one CFG successor!", MBB);
 482       } else if (!MBB->isSuccessor(TBB)) {
 483         report("MBB exits via unconditional branch but the CFG "
 484                "successor doesn't match the actual successor!", MBB);
 485       }
 486       if (MBB->empty()) {
 487         report("MBB exits via unconditional branch but doesn't contain "
 488                "any instructions!", MBB);
 489       } else if (!MBB->back().isBarrier()) {
 490         report("MBB exits via unconditional branch but doesn't end with a "
 491                "barrier instruction!", MBB);
 492       } else if (!MBB->back().isTerminator()) {
 493         report("MBB exits via unconditional branch but the branch isn't a "
 494                "terminator instruction!", MBB);
 495       }
 496     } else if (TBB && !FBB && !Cond.empty()) {
 497       // Block conditionally branches somewhere, otherwise falls through.
 498       MachineFunction::const_iterator MBBI = MBB;
 499       ++MBBI;
 500       if (MBBI == MF->end()) {
 501         report("MBB conditionally falls through out of function!", MBB);
 502       } if (MBB->succ_size() != 2) {
 503         report("MBB exits via conditional branch/fall-through but doesn't have "
 504                "exactly two CFG successors!", MBB);
 505       } else if (!matchPair(MBB->succ_begin(), TBB, MBBI)) {
 506         report("MBB exits via conditional branch/fall-through but the CFG "
 507                "successors don't match the actual successors!", MBB);
 508       }
 509       if (MBB->empty()) {
 510         report("MBB exits via conditional branch/fall-through but doesn't "
 511                "contain any instructions!", MBB);
 512       } else if (MBB->back().isBarrier()) {
 513         report("MBB exits via conditional branch/fall-through but ends with a "
 514                "barrier instruction!", MBB);
 515       } else if (!MBB->back().isTerminator()) {
 516         report("MBB exits via conditional branch/fall-through but the branch "
 517                "isn't a terminator instruction!", MBB);
 518       }
 519     } else if (TBB && FBB) {
 520       // Block conditionally branches somewhere, otherwise branches
 521       // somewhere else.
 522       if (MBB->succ_size() != 2) {
 523         report("MBB exits via conditional branch/branch but doesn't have "
 524                "exactly two CFG successors!", MBB);
 525       } else if (!matchPair(MBB->succ_begin(), TBB, FBB)) {
 526         report("MBB exits via conditional branch/branch but the CFG "
 527                "successors don't match the actual successors!", MBB);
 528       }
 529       if (MBB->empty()) {
 530         report("MBB exits via conditional branch/branch but doesn't "
 531                "contain any instructions!", MBB);
 532       } else if (!MBB->back().isBarrier()) {
 533         report("MBB exits via conditional branch/branch but doesn't end with a "
 534                "barrier instruction!", MBB);
 535       } else if (!MBB->back().isTerminator()) {
 536         report("MBB exits via conditional branch/branch but the branch "
 537                "isn't a terminator instruction!", MBB);
 538       }
 539       if (Cond.empty()) {
 540         report("MBB exits via conditinal branch/branch but there's no "
 541                "condition!", MBB);
 542       }
 543     } else {
 544       report("AnalyzeBranch returned invalid data!", MBB);
 545     }
 546   }
 547
 548   regsLive.clear();
 549   for (MachineBasicBlock::livein_iterator I = MBB->livein_begin(),
 550          E = MBB->livein_end(); I != E; ++I) {
 551     if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(*I)) {
 552       report("MBB live-in list contains non-physical register", MBB);
 553       continue;
 554     }
 555     regsLive.insert(*I);
 556     for (const unsigned *R = TRI->getSubRegisters(*I); *R; R++)
 557       regsLive.insert(*R);
 558   }
 559   regsLiveInButUnused = regsLive;
 560
 561   const MachineFrameInfo *MFI = MF->getFrameInfo();
 562   assert(MFI && "Function has no frame info");
 563   BitVector PR = MFI->getPristineRegs(MBB);
 564   for (int I = PR.find_first(); I>0; I = PR.find_next(I)) {
 565     regsLive.insert(I);
 566     for (const unsigned *R = TRI->getSubRegisters(I); *R; R++)
 567       regsLive.insert(*R);
 568   }
 569
 570   regsKilled.clear();
 571   regsDefined.clear();
 572
 573   if (Indexes)
 574     lastIndex = Indexes->getMBBStartIdx(MBB);
 575 }
 576
 577 void MachineVerifier::visitMachineInstrBefore(const MachineInstr *MI) {
 578   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 579   if (MI->getNumOperands() < MCID.getNumOperands()) {
 580     report("Too few operands", MI);
 581     *OS << MCID.getNumOperands() << " operands expected, but "
 582         << MI->getNumExplicitOperands() << " given.\n";
 583   }
 584
 585   // Check the MachineMemOperands for basic consistency.
 586   for (MachineInstr::mmo_iterator I = MI->memoperands_begin(),
 587        E = MI->memoperands_end(); I != E; ++I) {
 588     if ((*I)->isLoad() && !MI->mayLoad())
 589       report("Missing mayLoad flag", MI);
 590     if ((*I)->isStore() && !MI->mayStore())
 591       report("Missing mayStore flag", MI);
 592   }
 593
 594   // Debug values must not have a slot index.
 595   // Other instructions must have one, unless they are inside a bundle.
 596   if (LiveInts) {
 597     bool mapped = !LiveInts->isNotInMIMap(MI);
 598     if (MI->isDebugValue()) {
 599       if (mapped)
 600         report("Debug instruction has a slot index", MI);
 601     } else if (MI->isInsideBundle()) {
 602       if (mapped)
 603         report("Instruction inside bundle has a slot index", MI);
 604     } else {
 605       if (!mapped)
 606         report("Missing slot index", MI);
 607     }
 608   }
 609
 610   // Ensure non-terminators don't follow terminators.
 611   if (MI->isTerminator()) {
 612     if (!FirstTerminator)
 613       FirstTerminator = MI;
 614   } else if (FirstTerminator) {
 615     report("Non-terminator instruction after the first terminator", MI);
 616     *OS << "First terminator was:\t" << *FirstTerminator;
 617   }
 618
 619   StringRef ErrorInfo;
 620   if (!TII->verifyInstruction(MI, ErrorInfo))
 621     report(ErrorInfo.data(), MI);
 622 }
 623
 624 void
 625 MachineVerifier::visitMachineOperand(const MachineOperand *MO, unsigned MONum) {
 626   const MachineInstr *MI = MO->getParent();
 627   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
 628   const MCOperandInfo &MCOI = MCID.OpInfo[MONum];
 629
 630   // The first MCID.NumDefs operands must be explicit register defines
 631   if (MONum < MCID.getNumDefs()) {
 632     if (!MO->isReg())
 633       report("Explicit definition must be a register", MO, MONum);
 634     else if (!MO->isDef())
 635       report("Explicit definition marked as use", MO, MONum);
 636     else if (MO->isImplicit())
 637       report("Explicit definition marked as implicit", MO, MONum);
 638   } else if (MONum < MCID.getNumOperands()) {
 639     // Don't check if it's the last operand in a variadic instruction. See,
 640     // e.g., LDM_RET in the arm back end.
 641     if (MO->isReg() &&
 642         !(MI->isVariadic() && MONum == MCID.getNumOperands()-1)) {
 643       if (MO->isDef() && !MCOI.isOptionalDef())
 644           report("Explicit operand marked as def", MO, MONum);
 645       if (MO->isImplicit())
 646         report("Explicit operand marked as implicit", MO, MONum);
 647     }
 648   } else {
 649     // ARM adds %reg0 operands to indicate predicates. We'll allow that.
 650     if (MO->isReg() && !MO->isImplicit() && !MI->isVariadic() && MO->getReg())
 651       report("Extra explicit operand on non-variadic instruction", MO, MONum);
 652   }
 653
 654   switch (MO->getType()) {
 655   case MachineOperand::MO_Register: {
 656     const unsigned Reg = MO->getReg();
 657     if (!Reg)
 658       return;
 659
 660     // Check Live Variables.
 661     if (MI->isDebugValue()) {
 662       // Liveness checks are not valid for debug values.
 663     } else if (MO->isUse() && !MO->isUndef()) {
 664       regsLiveInButUnused.erase(Reg);
 665
 666       bool isKill = false;
 667       unsigned defIdx;
 668       if (MI->isRegTiedToDefOperand(MONum, &defIdx)) {
 669         // A two-addr use counts as a kill if use and def are the same.
 670         unsigned DefReg = MI->getOperand(defIdx).getReg();
 671         if (Reg == DefReg)
 672           isKill = true;
 673         else if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
 674           report("Two-address instruction operands must be identical",
 675                  MO, MONum);
 676         }
 677       } else
 678         isKill = MO->isKill();
 679
 680       if (isKill)
 681         addRegWithSubRegs(regsKilled, Reg);
 682
 683       // Check that LiveVars knows this kill.
 684       if (LiveVars && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) &&
 685           MO->isKill()) {
 686         LiveVariables::VarInfo &VI = LiveVars->getVarInfo(Reg);
 687         if (std::find(VI.Kills.begin(),
 688                       VI.Kills.end(), MI) == VI.Kills.end())
 689           report("Kill missing from LiveVariables", MO, MONum);
 690       }
 691
 692       // Check LiveInts liveness and kill.
 693       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) &&
 694           LiveInts && !LiveInts->isNotInMIMap(MI)) {
 695         SlotIndex UseIdx = LiveInts->getInstructionIndex(MI).getRegSlot(true);
 696         if (LiveInts->hasInterval(Reg)) {
 697           const LiveInterval &LI = LiveInts->getInterval(Reg);
 698           if (!LI.liveAt(UseIdx)) {
 699             report("No live range at use", MO, MONum);
 700             *OS << UseIdx << " is not live in " << LI << '\n';
 701           }
 702           // Check for extra kill flags.
 703           // Note that we allow missing kill flags for now.
 704           if (MO->isKill() && !LI.killedAt(UseIdx.getRegSlot())) {
 705             report("Live range continues after kill flag", MO, MONum);
 706             *OS << "Live range: " << LI << '\n';
 707           }
 708         } else {
 709           report("Virtual register has no Live interval", MO, MONum);
 710         }
 711       }
 712
 713       // Use of a dead register.
 714       if (!regsLive.count(Reg)) {
 715         if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
 716           // Reserved registers may be used even when 'dead'.
 717           if (!isReserved(Reg))
 718             report("Using an undefined physical register", MO, MONum);
 719         } else {
 720           BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[MI->getParent()];
 721           // We don't know which virtual registers are live in, so only complain
 722           // if vreg was killed in this MBB. Otherwise keep track of vregs that
 723           // must be live in. PHI instructions are handled separately.
 724           if (MInfo.regsKilled.count(Reg))
 725             report("Using a killed virtual register", MO, MONum);
 726           else if (!MI->isPHI())
 727             MInfo.vregsLiveIn.insert(std::make_pair(Reg, MI));
 728         }
 729       }
 730     } else if (MO->isDef()) {
 731       // Register defined.
 732       // TODO: verify that earlyclobber ops are not used.
 733       if (MO->isDead())
 734         addRegWithSubRegs(regsDead, Reg);
 735       else
 736         addRegWithSubRegs(regsDefined, Reg);
 737
 738       // Verify SSA form.
 739       if (MRI->isSSA() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) &&
 740           llvm::next(MRI->def_begin(Reg)) != MRI->def_end())
 741         report("Multiple virtual register defs in SSA form", MO, MONum);
 742
 743       // Check LiveInts for a live range, but only for virtual registers.
 744       if (LiveInts && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) &&
 745           !LiveInts->isNotInMIMap(MI)) {
 746         SlotIndex DefIdx = LiveInts->getInstructionIndex(MI).getRegSlot();
 747         if (LiveInts->hasInterval(Reg)) {
 748           const LiveInterval &LI = LiveInts->getInterval(Reg);
 749           if (const VNInfo *VNI = LI.getVNInfoAt(DefIdx)) {
 750             assert(VNI && "NULL valno is not allowed");
 751             if (VNI->def != DefIdx && !MO->isEarlyClobber()) {
 752               report("Inconsistent valno->def", MO, MONum);
 753               *OS << "Valno " << VNI->id << " is not defined at "
 754                   << DefIdx << " in " << LI << '\n';
 755             }
 756           } else {
 757             report("No live range at def", MO, MONum);
 758             *OS << DefIdx << " is not live in " << LI << '\n';
 759           }
 760         } else {
 761           report("Virtual register has no Live interval", MO, MONum);
 762         }
 763       }
 764     }
 765
 766     // Check register classes.
 767     if (MONum < MCID.getNumOperands() && !MO->isImplicit()) {
 768       unsigned SubIdx = MO->getSubReg();
 769
 770       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
 771         if (SubIdx) {
 772           report("Illegal subregister index for physical register", MO, MONum);
 773           return;
 774         }
 775         if (const TargetRegisterClass *DRC = TII->getRegClass(MCID,MONum,TRI)) {
 776           if (!DRC->contains(Reg)) {
 777             report("Illegal physical register for instruction", MO, MONum);
 778             *OS << TRI->getName(Reg) << " is not a "
 779                 << DRC->getName() << " register.\n";
 780           }
 781         }
 782       } else {
 783         // Virtual register.
 784         const TargetRegisterClass *RC = MRI->getRegClass(Reg);
 785         if (SubIdx) {
 786           const TargetRegisterClass *SRC =
 787             TRI->getSubClassWithSubReg(RC, SubIdx);
 788           if (!SRC) {
 789             report("Invalid subregister index for virtual register", MO, MONum);
 790             *OS << "Register class " << RC->getName()
 791                 << " does not support subreg index " << SubIdx << "\n";
 792             return;
 793           }
 794           if (RC != SRC) {
 795             report("Invalid register class for subregister index", MO, MONum);
 796             *OS << "Register class " << RC->getName()
 797                 << " does not fully support subreg index " << SubIdx << "\n";
 798             return;
 799           }
 800         }
 801         if (const TargetRegisterClass *DRC = TII->getRegClass(MCID,MONum,TRI)) {
 802           if (SubIdx) {
 803             const TargetRegisterClass *SuperRC =
 804               TRI->getLargestLegalSuperClass(RC);
 805             if (!SuperRC) {
 806               report("No largest legal super class exists.", MO, MONum);
 807               return;
 808             }
 809             DRC = TRI->getMatchingSuperRegClass(SuperRC, DRC, SubIdx);
 810             if (!DRC) {
 811               report("No matching super-reg register class.", MO, MONum);
 812               return;
 813             }
 814           }
 815           if (!RC->hasSuperClassEq(DRC)) {
 816             report("Illegal virtual register for instruction", MO, MONum);
 817             *OS << "Expected a " << DRC->getName() << " register, but got a "
 818                 << RC->getName() << " register\n";
 819           }
 820         }
 821       }
 822     }
 823     break;
 824   }
 825
 826   case MachineOperand::MO_RegisterMask:
 827     regMasks.push_back(MO->getRegMask());
 828     break;
 829
 830   case MachineOperand::MO_MachineBasicBlock:
 831     if (MI->isPHI() && !MO->getMBB()->isSuccessor(MI->getParent()))
 832       report("PHI operand is not in the CFG", MO, MONum);
 833     break;
 834
 835   case MachineOperand::MO_FrameIndex:
 836     if (LiveStks && LiveStks->hasInterval(MO->getIndex()) &&
 837         LiveInts && !LiveInts->isNotInMIMap(MI)) {
 838       LiveInterval &LI = LiveStks->getInterval(MO->getIndex());
 839       SlotIndex Idx = LiveInts->getInstructionIndex(MI);
 840       if (MI->mayLoad() && !LI.liveAt(Idx.getRegSlot(true))) {
 841         report("Instruction loads from dead spill slot", MO, MONum);
 842         *OS << "Live stack: " << LI << '\n';
 843       }
 844       if (MI->mayStore() && !LI.liveAt(Idx.getRegSlot())) {
 845         report("Instruction stores to dead spill slot", MO, MONum);
 846         *OS << "Live stack: " << LI << '\n';
 847       }
 848     }
 849     break;
 850
 851   default:
 852     break;
 853   }
 854 }
 855
 856 void MachineVerifier::visitMachineInstrAfter(const MachineInstr *MI) {
 857   BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[MI->getParent()];
 858   set_union(MInfo.regsKilled, regsKilled);
 859   set_subtract(regsLive, regsKilled); regsKilled.clear();
 860   // Kill any masked registers.
 861   while (!regMasks.empty()) {
 862     const uint32_t *Mask = regMasks.pop_back_val();
 863     for (RegSet::iterator I = regsLive.begin(), E = regsLive.end(); I != E; ++I)
 864       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(*I) &&
 865           MachineOperand::clobbersPhysReg(Mask, *I))
 866         regsDead.push_back(*I);
 867   }
 868   set_subtract(regsLive, regsDead);   regsDead.clear();
 869   set_union(regsLive, regsDefined);   regsDefined.clear();
 870
 871   if (Indexes && Indexes->hasIndex(MI)) {
 872     SlotIndex idx = Indexes->getInstructionIndex(MI);
 873     if (!(idx > lastIndex)) {
 874       report("Instruction index out of order", MI);
 875       *OS << "Last instruction was at " << lastIndex << '\n';
 876     }
 877     lastIndex = idx;
 878   }
 879 }
 880
 881 void
 882 MachineVerifier::visitMachineBasicBlockAfter(const MachineBasicBlock *MBB) {
 883   MBBInfoMap[MBB].regsLiveOut = regsLive;
 884   regsLive.clear();
 885
 886   if (Indexes) {
 887     SlotIndex stop = Indexes->getMBBEndIdx(MBB);
 888     if (!(stop > lastIndex)) {
 889       report("Block ends before last instruction index", MBB);
 890       *OS << "Block ends at " << stop
 891           << " last instruction was at " << lastIndex << '\n';
 892     }
 893     lastIndex = stop;
 894   }
 895 }
 896
 897 // Calculate the largest possible vregsPassed sets. These are the registers that
 898 // can pass through an MBB live, but may not be live every time. It is assumed
 899 // that all vregsPassed sets are empty before the call.
 900 void MachineVerifier::calcRegsPassed() {
 901   // First push live-out regs to successors' vregsPassed. Remember the MBBs that
 902   // have any vregsPassed.
 903   DenseSet<const MachineBasicBlock*> todo;
 904   for (MachineFunction::const_iterator MFI = MF->begin(), MFE = MF->end();
 905        MFI != MFE; ++MFI) {
 906     const MachineBasicBlock &MBB(*MFI);
 907     BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[&MBB];
 908     if (!MInfo.reachable)
 909       continue;
 910     for (MachineBasicBlock::const_succ_iterator SuI = MBB.succ_begin(),
 911            SuE = MBB.succ_end(); SuI != SuE; ++SuI) {
 912       BBInfo &SInfo = MBBInfoMap[*SuI];
 913       if (SInfo.addPassed(MInfo.regsLiveOut))
 914         todo.insert(*SuI);
 915     }
 916   }
 917
 918   // Iteratively push vregsPassed to successors. This will converge to the same
 919   // final state regardless of DenseSet iteration order.
 920   while (!todo.empty()) {
 921     const MachineBasicBlock *MBB = *todo.begin();
 922     todo.erase(MBB);
 923     BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[MBB];
 924     for (MachineBasicBlock::const_succ_iterator SuI = MBB->succ_begin(),
 925            SuE = MBB->succ_end(); SuI != SuE; ++SuI) {
 926       if (*SuI == MBB)
 927         continue;
 928       BBInfo &SInfo = MBBInfoMap[*SuI];
 929       if (SInfo.addPassed(MInfo.vregsPassed))
 930         todo.insert(*SuI);
 931     }
 932   }
 933 }
 934
 935 // Calculate the set of virtual registers that must be passed through each basic
 936 // block in order to satisfy the requirements of successor blocks. This is very
 937 // similar to calcRegsPassed, only backwards.
 938 void MachineVerifier::calcRegsRequired() {
 939   // First push live-in regs to predecessors' vregsRequired.
 940   DenseSet<const MachineBasicBlock*> todo;
 941   for (MachineFunction::const_iterator MFI = MF->begin(), MFE = MF->end();
 942        MFI != MFE; ++MFI) {
 943     const MachineBasicBlock &MBB(*MFI);
 944     BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[&MBB];
 945     for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PrI = MBB.pred_begin(),
 946            PrE = MBB.pred_end(); PrI != PrE; ++PrI) {
 947       BBInfo &PInfo = MBBInfoMap[*PrI];
 948       if (PInfo.addRequired(MInfo.vregsLiveIn))
 949         todo.insert(*PrI);
 950     }
 951   }
 952
 953   // Iteratively push vregsRequired to predecessors. This will converge to the
 954   // same final state regardless of DenseSet iteration order.
 955   while (!todo.empty()) {
 956     const MachineBasicBlock *MBB = *todo.begin();
 957     todo.erase(MBB);
 958     BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[MBB];
 959     for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PrI = MBB->pred_begin(),
 960            PrE = MBB->pred_end(); PrI != PrE; ++PrI) {
 961       if (*PrI == MBB)
 962         continue;
 963       BBInfo &SInfo = MBBInfoMap[*PrI];
 964       if (SInfo.addRequired(MInfo.vregsRequired))
 965         todo.insert(*PrI);
 966     }
 967   }
 968 }
 969
 970 // Check PHI instructions at the beginning of MBB. It is assumed that
 971 // calcRegsPassed has been run so BBInfo::isLiveOut is valid.
 972 void MachineVerifier::checkPHIOps(const MachineBasicBlock *MBB) {
 973   for (MachineBasicBlock::const_iterator BBI = MBB->begin(), BBE = MBB->end();
 974        BBI != BBE && BBI->isPHI(); ++BBI) {
 975     DenseSet<const MachineBasicBlock*> seen;
 976
 977     for (unsigned i = 1, e = BBI->getNumOperands(); i != e; i += 2) {
 978       unsigned Reg = BBI->getOperand(i).getReg();
 979       const MachineBasicBlock *Pre = BBI->getOperand(i + 1).getMBB();
 980       if (!Pre->isSuccessor(MBB))
 981         continue;
 982       seen.insert(Pre);
 983       BBInfo &PrInfo = MBBInfoMap[Pre];
 984       if (PrInfo.reachable && !PrInfo.isLiveOut(Reg))
 985         report("PHI operand is not live-out from predecessor",
 986                &BBI->getOperand(i), i);
 987     }
 988
 989     // Did we see all predecessors?
 990     for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PrI = MBB->pred_begin(),
 991            PrE = MBB->pred_end(); PrI != PrE; ++PrI) {
 992       if (!seen.count(*PrI)) {
 993         report("Missing PHI operand", BBI);
 994         *OS << "BB#" << (*PrI)->getNumber()
 995             << " is a predecessor according to the CFG.\n";
 996       }
 997     }
 998   }
 999 }
1000
1001 void MachineVerifier::visitMachineFunctionAfter() {
1002   calcRegsPassed();
1003
1004   for (MachineFunction::const_iterator MFI = MF->begin(), MFE = MF->end();
1005        MFI != MFE; ++MFI) {
1006     BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[MFI];
1007
1008     // Skip unreachable MBBs.
1009     if (!MInfo.reachable)
1010       continue;
1011
1012     checkPHIOps(MFI);
1013   }
1014
1015   // Now check liveness info if available
1016   if (LiveVars || LiveInts)
1017     calcRegsRequired();
1018   if (LiveVars)
1019     verifyLiveVariables();
1020   if (LiveInts)
1021     verifyLiveIntervals();
1022 }
1023
1024 void MachineVerifier::verifyLiveVariables() {
1025   assert(LiveVars && "Don't call verifyLiveVariables without LiveVars");
1026   for (unsigned i = 0, e = MRI->getNumVirtRegs(); i != e; ++i) {
1027     unsigned Reg = TargetRegisterInfo::index2VirtReg(i);
1028     LiveVariables::VarInfo &VI = LiveVars->getVarInfo(Reg);
1029     for (MachineFunction::const_iterator MFI = MF->begin(), MFE = MF->end();
1030          MFI != MFE; ++MFI) {
1031       BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[MFI];
1032
1033       // Our vregsRequired should be identical to LiveVariables' AliveBlocks
1034       if (MInfo.vregsRequired.count(Reg)) {
1035         if (!VI.AliveBlocks.test(MFI->getNumber())) {
1036           report("LiveVariables: Block missing from AliveBlocks", MFI);
1037           *OS << "Virtual register " << PrintReg(Reg)
1038               << " must be live through the block.\n";
1039         }
1040       } else {
1041         if (VI.AliveBlocks.test(MFI->getNumber())) {
1042           report("LiveVariables: Block should not be in AliveBlocks", MFI);
1043           *OS << "Virtual register " << PrintReg(Reg)
1044               << " is not needed live through the block.\n";
1045         }
1046       }
1047     }
1048   }
1049 }
1050
1051 void MachineVerifier::verifyLiveIntervals() {
1052   assert(LiveInts && "Don't call verifyLiveIntervals without LiveInts");
1053   for (LiveIntervals::const_iterator LVI = LiveInts->begin(),
1054        LVE = LiveInts->end(); LVI != LVE; ++LVI) {
1055     const LiveInterval &LI = *LVI->second;
1056
1057     // Spilling and splitting may leave unused registers around. Skip them.
1058     if (MRI->use_empty(LI.reg))
1059       continue;
1060
1061     // Physical registers have much weirdness going on, mostly from coalescing.
1062     // We should probably fix it, but for now just ignore them.
1063     if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LI.reg))
1064       continue;
1065
1066     assert(LVI->first == LI.reg && "Invalid reg to interval mapping");
1067
1068     for (LiveInterval::const_vni_iterator I = LI.vni_begin(), E = LI.vni_end();
1069          I!=E; ++I) {
1070       VNInfo *VNI = *I;
1071       const VNInfo *DefVNI = LI.getVNInfoAt(VNI->def);
1072
1073       if (!DefVNI) {
1074         if (!VNI->isUnused()) {
1075           report("Valno not live at def and not marked unused", MF);
1076           *OS << "Valno #" << VNI->id << " in " << LI << '\n';
1077         }
1078         continue;
1079       }
1080
1081       if (VNI->isUnused())
1082         continue;
1083
1084       if (DefVNI != VNI) {
1085         report("Live range at def has different valno", MF);
1086         *OS << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def
1087             << " where valno #" << DefVNI->id << " is live in " << LI << '\n';
1088         continue;
1089       }
1090
1091       const MachineBasicBlock *MBB = LiveInts->getMBBFromIndex(VNI->def);
1092       if (!MBB) {
1093         report("Invalid definition index", MF);
1094         *OS << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def
1095             << " in " << LI << '\n';
1096         continue;
1097       }
1098
1099       if (VNI->isPHIDef()) {
1100         if (VNI->def != LiveInts->getMBBStartIdx(MBB)) {
1101           report("PHIDef value is not defined at MBB start", MF);
1102           *OS << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def
1103               << ", not at the beginning of BB#" << MBB->getNumber()
1104               << " in " << LI << '\n';
1105         }
1106       } else {
1107         // Non-PHI def.
1108         const MachineInstr *MI = LiveInts->getInstructionFromIndex(VNI->def);
1109         if (!MI) {
1110           report("No instruction at def index", MF);
1111           *OS << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def
1112               << " in " << LI << '\n';
1113           continue;
1114         }
1115
1116         bool hasDef = false;
1117         bool isEarlyClobber = false;
1118         for (ConstMIBundleOperands MOI(MI); MOI.isValid(); ++MOI) {
1119           if (!MOI->isReg() || !MOI->isDef())
1120             continue;
1121           if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LI.reg)) {
1122             if (MOI->getReg() != LI.reg)
1123               continue;
1124           } else {
1125             if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOI->getReg()) ||
1126                 !TRI->regsOverlap(LI.reg, MOI->getReg()))
1127               continue;
1128           }
1129           hasDef = true;
1130           if (MOI->isEarlyClobber())
1131             isEarlyClobber = true;
1132         }
1133
1134         if (!hasDef) {
1135           report("Defining instruction does not modify register", MI);
1136           *OS << "Valno #" << VNI->id << " in " << LI << '\n';
1137         }
1138
1139         // Early clobber defs begin at USE slots, but other defs must begin at
1140         // DEF slots.
1141         if (isEarlyClobber) {
1142           if (!VNI->def.isEarlyClobber()) {
1143             report("Early clobber def must be at an early-clobber slot", MF);
1144             *OS << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def
1145                 << " in " << LI << '\n';
1146           }
1147         } else if (!VNI->def.isRegister()) {
1148           report("Non-PHI, non-early clobber def must be at a register slot",
1149                  MF);
1150           *OS << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def
1151               << " in " << LI << '\n';
1152         }
1153       }
1154     }
1155
1156     for (LiveInterval::const_iterator I = LI.begin(), E = LI.end(); I!=E; ++I) {
1157       const VNInfo *VNI = I->valno;
1158       assert(VNI && "Live range has no valno");
1159
1160       if (VNI->id >= LI.getNumValNums() || VNI != LI.getValNumInfo(VNI->id)) {
1161         report("Foreign valno in live range", MF);
1162         I->print(*OS);
1163         *OS << " has a valno not in " << LI << '\n';
1164       }
1165
1166       if (VNI->isUnused()) {
1167         report("Live range valno is marked unused", MF);
1168         I->print(*OS);
1169         *OS << " in " << LI << '\n';
1170       }
1171
1172       const MachineBasicBlock *MBB = LiveInts->getMBBFromIndex(I->start);
1173       if (!MBB) {
1174         report("Bad start of live segment, no basic block", MF);
1175         I->print(*OS);
1176         *OS << " in " << LI << '\n';
1177         continue;
1178       }
1179       SlotIndex MBBStartIdx = LiveInts->getMBBStartIdx(MBB);
1180       if (I->start != MBBStartIdx && I->start != VNI->def) {
1181         report("Live segment must begin at MBB entry or valno def", MBB);
1182         I->print(*OS);
1183         *OS << " in " << LI << '\n' << "Basic block starts at "
1184             << MBBStartIdx << '\n';
1185       }
1186
1187       const MachineBasicBlock *EndMBB =
1188                                 LiveInts->getMBBFromIndex(I->end.getPrevSlot());
1189       if (!EndMBB) {
1190         report("Bad end of live segment, no basic block", MF);
1191         I->print(*OS);
1192         *OS << " in " << LI << '\n';
1193         continue;
1194       }
1195
1196       // No more checks for live-out segments.
1197       if (I->end == LiveInts->getMBBEndIdx(EndMBB))
1198         continue;
1199
1200       // The live segment is ending inside EndMBB
1201       const MachineInstr *MI =
1202         LiveInts->getInstructionFromIndex(I->end.getPrevSlot());
1203       if (!MI) {
1204         report("Live segment doesn't end at a valid instruction", EndMBB);
1205         I->print(*OS);
1206         *OS << " in " << LI << '\n' << "Basic block starts at "
1207           << MBBStartIdx << '\n';
1208         continue;
1209       }
1210
1211       // The block slot must refer to a basic block boundary.
1212       if (I->end.isBlock()) {
1213         report("Live segment ends at B slot of an instruction", MI);
1214         I->print(*OS);
1215         *OS << " in " << LI << '\n';
1216       }
1217
1218       if (I->end.isDead()) {
1219         // Segment ends on the dead slot.
1220         // That means there must be a dead def.
1221         if (!SlotIndex::isSameInstr(I->start, I->end)) {
1222           report("Live segment ending at dead slot spans instructions", MI);
1223           I->print(*OS);
1224           *OS << " in " << LI << '\n';
1225         }
1226       }
1227
1228       // A live segment can only end at an early-clobber slot if it is being
1229       // redefined by an early-clobber def.
1230       if (I->end.isEarlyClobber()) {
1231         if (I+1 == E || (I+1)->start != I->end) {
1232           report("Live segment ending at early clobber slot must be "
1233                  "redefined by an EC def in the same instruction", MI);
1234           I->print(*OS);
1235           *OS << " in " << LI << '\n';
1236         }
1237       }
1238
1239       // The following checks only apply to virtual registers. Physreg liveness
1240       // is too weird to check.
1241       if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LI.reg)) {
1242         // A live range can end with either a redefinition, a kill flag on a
1243         // use, or a dead flag on a def.
1244         bool hasRead = false;
1245         bool hasDeadDef = false;
1246         for (ConstMIBundleOperands MOI(MI); MOI.isValid(); ++MOI) {
1247           if (!MOI->isReg() || MOI->getReg() != LI.reg)
1248             continue;
1249           if (MOI->readsReg())
1250             hasRead = true;
1251           if (MOI->isDef() && MOI->isDead())
1252             hasDeadDef = true;
1253         }
1254
1255         if (I->end.isDead()) {
1256           if (!hasDeadDef) {
1257             report("Instruction doesn't have a dead def operand", MI);
1258             I->print(*OS);
1259             *OS << " in " << LI << '\n';
1260           }
1261         } else {
1262           if (!hasRead) {
1263             report("Instruction ending live range doesn't read the register",
1264                    MI);
1265             I->print(*OS);
1266             *OS << " in " << LI << '\n';
1267           }
1268         }
1269       }
1270
1271       // Now check all the basic blocks in this live segment.
1272       MachineFunction::const_iterator MFI = MBB;
1273       // Is this live range the beginning of a non-PHIDef VN?
1274       if (I->start == VNI->def && !VNI->isPHIDef()) {
1275         // Not live-in to any blocks.
1276         if (MBB == EndMBB)
1277           continue;
1278         // Skip this block.
1279         ++MFI;
1280       }
1281       for (;;) {
1282         assert(LiveInts->isLiveInToMBB(LI, MFI));
1283         // We don't know how to track physregs into a landing pad.
1284         if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LI.reg) &&
1285             MFI->isLandingPad()) {
1286           if (&*MFI == EndMBB)
1287             break;
1288           ++MFI;
1289           continue;
1290         }
1291         // Check that VNI is live-out of all predecessors.
1292         for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PI = MFI->pred_begin(),
1293              PE = MFI->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
1294           SlotIndex PEnd = LiveInts->getMBBEndIdx(*PI);
1295           const VNInfo *PVNI = LI.getVNInfoBefore(PEnd);
1296
1297           if (VNI->isPHIDef() && VNI->def == LiveInts->getMBBStartIdx(MFI))
1298             continue;
1299
1300           if (!PVNI) {
1301             report("Register not marked live out of predecessor", *PI);
1302             *OS << "Valno #" << VNI->id << " live into BB#" << MFI->getNumber()
1303                 << '@' << LiveInts->getMBBStartIdx(MFI) << ", not live before "
1304                 << PEnd << " in " << LI << '\n';
1305             continue;
1306           }
1307
1308           if (PVNI != VNI) {
1309             report("Different value live out of predecessor", *PI);
1310             *OS << "Valno #" << PVNI->id << " live out of BB#"
1311                 << (*PI)->getNumber() << '@' << PEnd
1312                 << "\nValno #" << VNI->id << " live into BB#" << MFI->getNumber()
1313                 << '@' << LiveInts->getMBBStartIdx(MFI) << " in " << LI << '\n';
1314           }
1315         }
1316         if (&*MFI == EndMBB)
1317           break;
1318         ++MFI;
1319       }
1320     }
1321
1322     // Check the LI only has one connected component.
1323     if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LI.reg)) {
1324       ConnectedVNInfoEqClasses ConEQ(*LiveInts);
1325       unsigned NumComp = ConEQ.Classify(&LI);
1326       if (NumComp > 1) {
1327         report("Multiple connected components in live interval", MF);
1328         *OS << NumComp << " components in " << LI << '\n';
1329         for (unsigned comp = 0; comp != NumComp; ++comp) {
1330           *OS << comp << ": valnos";
1331           for (LiveInterval::const_vni_iterator I = LI.vni_begin(),
1332                E = LI.vni_end(); I!=E; ++I)
1333             if (comp == ConEQ.getEqClass(*I))
1334               *OS << ' ' << (*I)->id;
1335           *OS << '\n';
1336         }
1337       }
1338     }
1339   }
1340 }
1341