lib/IR/Verifier.cpp

   1 //===-- Verifier.cpp - Implement the Module 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 // This file defines the function verifier interface, that can be used for some
  11 // sanity checking of input to the system.
  12 //
  13 // Note that this does not provide full `Java style' security and verifications,
  14 // instead it just tries to ensure that code is well-formed.
  15 //
  16 //  * Both of a binary operator's parameters are of the same type
  17 //  * Verify that the indices of mem access instructions match other operands
  18 //  * Verify that arithmetic and other things are only performed on first-class
  19 //    types.  Verify that shifts & logicals only happen on integrals f.e.
  20 //  * All of the constants in a switch statement are of the correct type
  21 //  * The code is in valid SSA form
  22 //  * It should be illegal to put a label into any other type (like a structure)
  23 //    or to return one. [except constant arrays!]
  24 //  * Only phi nodes can be self referential: 'add i32 %0, %0 ; <int>:0' is bad
  25 //  * PHI nodes must have an entry for each predecessor, with no extras.
  26 //  * PHI nodes must be the first thing in a basic block, all grouped together
  27 //  * PHI nodes must have at least one entry
  28 //  * All basic blocks should only end with terminator insts, not contain them
  29 //  * The entry node to a function must not have predecessors
  30 //  * All Instructions must be embedded into a basic block
  31 //  * Functions cannot take a void-typed parameter
  32 //  * Verify that a function's argument list agrees with it's declared type.
  33 //  * It is illegal to specify a name for a void value.
  34 //  * It is illegal to have a internal global value with no initializer
  35 //  * It is illegal to have a ret instruction that returns a value that does not
  36 //    agree with the function return value type.
  37 //  * Function call argument types match the function prototype
  38 //  * A landing pad is defined by a landingpad instruction, and can be jumped to
  39 //    only by the unwind edge of an invoke instruction.
  40 //  * A landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
  41 //    block.
  42 //  * All landingpad instructions must use the same personality function with
  43 //    the same function.
  44 //  * All other things that are tested by asserts spread about the code...
  45 //
  46 //===----------------------------------------------------------------------===//
  47
  48 #include "llvm/IR/Verifier.h"
  49 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  50 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
  51 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  52 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  53 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  54 #include "llvm/IR/CFG.h"
  55 #include "llvm/IR/CallSite.h"
  56 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
  57 #include "llvm/IR/ConstantRange.h"
  58 #include "llvm/IR/Constants.h"
  59 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  60 #include "llvm/IR/DebugInfo.h"
  61 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  62 #include "llvm/IR/Dominators.h"
  63 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
  64 #include "llvm/IR/InstIterator.h"
  65 #include "llvm/IR/InstVisitor.h"
  66 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  67 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
  68 #include "llvm/IR/Metadata.h"
  69 #include "llvm/IR/Module.h"
  70 #include "llvm/IR/PassManager.h"
  71 #include "llvm/IR/Statepoint.h"
  72 #include "llvm/Pass.h"
  73 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  74 #include "llvm/Support/Debug.h"
  75 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  76 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  77 #include <algorithm>
  78 #include <cstdarg>
  79 using namespace llvm;
  80
  81 static cl::opt<bool> VerifyDebugInfo("verify-debug-info", cl::init(false));
  82
  83 namespace {
  84 struct VerifierSupport {
  85   raw_ostream &OS;
  86   const Module *M;
  87
  88   /// \brief Track the brokenness of the module while recursively visiting.
  89   bool Broken;
  90
  91   explicit VerifierSupport(raw_ostream &OS)
  92       : OS(OS), M(nullptr), Broken(false) {}
  93
  94   void WriteValue(const Value *V) {
  95     if (!V)
  96       return;
  97     if (isa<Instruction>(V)) {
  98       OS << *V << '\n';
  99     } else {
 100       V->printAsOperand(OS, true, M);
 101       OS << '\n';
 102     }
 103   }
 104
 105   void WriteMetadata(const Metadata *MD) {
 106     if (!MD)
 107       return;
 108     MD->printAsOperand(OS, true, M);
 109     OS << '\n';
 110   }
 111
 112   void WriteType(Type *T) {
 113     if (!T)
 114       return;
 115     OS << ' ' << *T;
 116   }
 117
 118   void WriteComdat(const Comdat *C) {
 119     if (!C)
 120       return;
 121     OS << *C;
 122   }
 123
 124   // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
 125   // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
 126   // to see why something is not correct.
 127   void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1 = nullptr,
 128                    const Value *V2 = nullptr, const Value *V3 = nullptr,
 129                    const Value *V4 = nullptr) {
 130     OS << Message.str() << "\n";
 131     WriteValue(V1);
 132     WriteValue(V2);
 133     WriteValue(V3);
 134     WriteValue(V4);
 135     Broken = true;
 136   }
 137
 138   void CheckFailed(const Twine &Message, const Metadata *V1, const Metadata *V2,
 139                    const Metadata *V3 = nullptr, const Metadata *V4 = nullptr) {
 140     OS << Message.str() << "\n";
 141     WriteMetadata(V1);
 142     WriteMetadata(V2);
 143     WriteMetadata(V3);
 144     WriteMetadata(V4);
 145     Broken = true;
 146   }
 147
 148   void CheckFailed(const Twine &Message, const Metadata *V1,
 149                    const Value *V2 = nullptr) {
 150     OS << Message.str() << "\n";
 151     WriteMetadata(V1);
 152     WriteValue(V2);
 153     Broken = true;
 154   }
 155
 156   void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1, Type *T2,
 157                    const Value *V3 = nullptr) {
 158     OS << Message.str() << "\n";
 159     WriteValue(V1);
 160     WriteType(T2);
 161     WriteValue(V3);
 162     Broken = true;
 163   }
 164
 165   void CheckFailed(const Twine &Message, Type *T1, Type *T2 = nullptr,
 166                    Type *T3 = nullptr) {
 167     OS << Message.str() << "\n";
 168     WriteType(T1);
 169     WriteType(T2);
 170     WriteType(T3);
 171     Broken = true;
 172   }
 173
 174   void CheckFailed(const Twine &Message, const Comdat *C) {
 175     OS << Message.str() << "\n";
 176     WriteComdat(C);
 177     Broken = true;
 178   }
 179 };
 180 class Verifier : public InstVisitor<Verifier>, VerifierSupport {
 181   friend class InstVisitor<Verifier>;
 182
 183   LLVMContext *Context;
 184   const DataLayout *DL;
 185   DominatorTree DT;
 186
 187   /// \brief When verifying a basic block, keep track of all of the
 188   /// instructions we have seen so far.
 189   ///
 190   /// This allows us to do efficient dominance checks for the case when an
 191   /// instruction has an operand that is an instruction in the same block.
 192   SmallPtrSet<Instruction *, 16> InstsInThisBlock;
 193
 194   /// \brief Keep track of the metadata nodes that have been checked already.
 195   SmallPtrSet<Metadata *, 32> MDNodes;
 196
 197   /// \brief The personality function referenced by the LandingPadInsts.
 198   /// All LandingPadInsts within the same function must use the same
 199   /// personality function.
 200   const Value *PersonalityFn;
 201
 202 public:
 203   explicit Verifier(raw_ostream &OS = dbgs())
 204       : VerifierSupport(OS), Context(nullptr), DL(nullptr),
 205         PersonalityFn(nullptr) {}
 206
 207   bool verify(const Function &F) {
 208     M = F.getParent();
 209     Context = &M->getContext();
 210
 211     // First ensure the function is well-enough formed to compute dominance
 212     // information.
 213     if (F.empty()) {
 214       OS << "Function '" << F.getName()
 215          << "' does not contain an entry block!\n";
 216       return false;
 217     }
 218     for (Function::const_iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
 219       if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
 220         OS << "Basic Block in function '" << F.getName()
 221            << "' does not have terminator!\n";
 222         I->printAsOperand(OS, true);
 223         OS << "\n";
 224         return false;
 225       }
 226     }
 227
 228     // Now directly compute a dominance tree. We don't rely on the pass
 229     // manager to provide this as it isolates us from a potentially
 230     // out-of-date dominator tree and makes it significantly more complex to
 231     // run this code outside of a pass manager.
 232     // FIXME: It's really gross that we have to cast away constness here.
 233     DT.recalculate(const_cast<Function &>(F));
 234
 235     Broken = false;
 236     // FIXME: We strip const here because the inst visitor strips const.
 237     visit(const_cast<Function &>(F));
 238     InstsInThisBlock.clear();
 239     PersonalityFn = nullptr;
 240
 241     return !Broken;
 242   }
 243
 244   bool verify(const Module &M) {
 245     this->M = &M;
 246     Context = &M.getContext();
 247     Broken = false;
 248
 249     // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
 250     for (Module::const_iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 251       visitGlobalValue(*I);
 252
 253       // Check to make sure function prototypes are okay.
 254       if (I->isDeclaration())
 255         visitFunction(*I);
 256     }
 257
 258     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 259          I != E; ++I)
 260       visitGlobalVariable(*I);
 261
 262     for (Module::const_alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
 263          I != E; ++I)
 264       visitGlobalAlias(*I);
 265
 266     for (Module::const_named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
 267                                                E = M.named_metadata_end();
 268          I != E; ++I)
 269       visitNamedMDNode(*I);
 270
 271     for (const StringMapEntry<Comdat> &SMEC : M.getComdatSymbolTable())
 272       visitComdat(SMEC.getValue());
 273
 274     visitModuleFlags(M);
 275     visitModuleIdents(M);
 276
 277     return !Broken;
 278   }
 279
 280 private:
 281   // Verification methods...
 282   void visitGlobalValue(const GlobalValue &GV);
 283   void visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV);
 284   void visitGlobalAlias(const GlobalAlias &GA);
 285   void visitAliaseeSubExpr(const GlobalAlias &A, const Constant &C);
 286   void visitAliaseeSubExpr(SmallPtrSetImpl<const GlobalAlias *> &Visited,
 287                            const GlobalAlias &A, const Constant &C);
 288   void visitNamedMDNode(const NamedMDNode &NMD);
 289   void visitMDNode(MDNode &MD);
 290   void visitMetadataAsValue(MetadataAsValue &MD, Function *F);
 291   void visitValueAsMetadata(ValueAsMetadata &MD, Function *F);
 292   void visitComdat(const Comdat &C);
 293   void visitModuleIdents(const Module &M);
 294   void visitModuleFlags(const Module &M);
 295   void visitModuleFlag(const MDNode *Op,
 296                        DenseMap<const MDString *, const MDNode *> &SeenIDs,
 297                        SmallVectorImpl<const MDNode *> &Requirements);
 298   void visitFunction(const Function &F);
 299   void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
 300   void visitRangeMetadata(Instruction& I, MDNode* Range, Type* Ty);
 301
 302
 303   // InstVisitor overrides...
 304   using InstVisitor<Verifier>::visit;
 305   void visit(Instruction &I);
 306
 307   void visitTruncInst(TruncInst &I);
 308   void visitZExtInst(ZExtInst &I);
 309   void visitSExtInst(SExtInst &I);
 310   void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
 311   void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
 312   void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
 313   void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
 314   void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
 315   void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
 316   void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
 317   void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
 318   void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
 319   void visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I);
 320   void visitPHINode(PHINode &PN);
 321   void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
 322   void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
 323   void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
 324   void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
 325   void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
 326   void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
 327   void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
 328   void visitCallInst(CallInst &CI);
 329   void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
 330   void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
 331   void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 332   void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 333   void verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i);
 334   void visitInstruction(Instruction &I);
 335   void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
 336   void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 337   void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 338   void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
 339   void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
 340   void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 341   void visitUserOp1(Instruction &I);
 342   void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
 343   void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
 344   void visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI);
 345   void visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI);
 346   void visitFenceInst(FenceInst &FI);
 347   void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
 348   void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
 349   void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
 350   void visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI);
 351
 352   void VerifyCallSite(CallSite CS);
 353   void verifyMustTailCall(CallInst &CI);
 354   bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty, int VT,
 355                         unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
 356   bool VerifyIntrinsicType(Type *Ty, ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
 357                            SmallVectorImpl<Type *> &ArgTys);
 358   bool VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
 359                                ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos);
 360   bool VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params);
 361   void VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, bool isFunction,
 362                             const Value *V);
 363   void VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
 364                             bool isReturnValue, const Value *V);
 365   void VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
 366                            const Value *V);
 367
 368   void VerifyBitcastType(const Value *V, Type *DestTy, Type *SrcTy);
 369   void VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE);
 370 };
 371 class DebugInfoVerifier : public VerifierSupport {
 372 public:
 373   explicit DebugInfoVerifier(raw_ostream &OS = dbgs()) : VerifierSupport(OS) {}
 374
 375   bool verify(const Module &M) {
 376     this->M = &M;
 377     verifyDebugInfo();
 378     return !Broken;
 379   }
 380
 381 private:
 382   void verifyDebugInfo();
 383   void processInstructions(DebugInfoFinder &Finder);
 384   void processCallInst(DebugInfoFinder &Finder, const CallInst &CI);
 385 };
 386 } // End anonymous namespace
 387
 388 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
 389 #define Assert(C, M) \
 390   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
 391 #define Assert1(C, M, V1) \
 392   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
 393 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
 394   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
 395 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
 396   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
 397 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
 398   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
 399
 400 void Verifier::visit(Instruction &I) {
 401   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
 402     Assert1(I.getOperand(i) != nullptr, "Operand is null", &I);
 403   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
 404 }
 405
 406
 407 void Verifier::visitGlobalValue(const GlobalValue &GV) {
 408   Assert1(!GV.isDeclaration() || GV.hasExternalLinkage() ||
 409               GV.hasExternalWeakLinkage(),
 410           "Global is external, but doesn't have external or weak linkage!",
 411           &GV);
 412
 413   Assert1(GV.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
 414           "huge alignment values are unsupported", &GV);
 415   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
 416           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 417
 418   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
 419     const GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
 420     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
 421             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
 422   }
 423 }
 424
 425 void Verifier::visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV) {
 426   if (GV.hasInitializer()) {
 427     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
 428             "Global variable initializer type does not match global "
 429             "variable type!", &GV);
 430
 431     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
 432     // cannot be constant.
 433     if (GV.hasCommonLinkage()) {
 434       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
 435               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
 436       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
 437               &GV);
 438       Assert1(!GV.hasComdat(), "'common' global may not be in a Comdat!", &GV);
 439     }
 440   } else {
 441     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasExternalWeakLinkage(),
 442             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
 443   }
 444
 445   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.global_ctors" ||
 446                        GV.getName() == "llvm.global_dtors")) {
 447     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 448             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 449     // Don't worry about emitting an error for it not being an array,
 450     // visitGlobalValue will complain on appending non-array.
 451     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GV.getType()->getElementType())) {
 452       StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
 453       PointerType *FuncPtrTy =
 454           FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Context), false)->getPointerTo();
 455       // FIXME: Reject the 2-field form in LLVM 4.0.
 456       Assert1(STy && (STy->getNumElements() == 2 ||
 457                       STy->getNumElements() == 3) &&
 458               STy->getTypeAtIndex(0u)->isIntegerTy(32) &&
 459               STy->getTypeAtIndex(1) == FuncPtrTy,
 460               "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 461       if (STy->getNumElements() == 3) {
 462         Type *ETy = STy->getTypeAtIndex(2);
 463         Assert1(ETy->isPointerTy() &&
 464                     cast<PointerType>(ETy)->getElementType()->isIntegerTy(8),
 465                 "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 466       }
 467     }
 468   }
 469
 470   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.used" ||
 471                        GV.getName() == "llvm.compiler.used")) {
 472     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 473             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 474     Type *GVType = GV.getType()->getElementType();
 475     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GVType)) {
 476       PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ATy->getElementType());
 477       Assert1(PTy, "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 478       if (GV.hasInitializer()) {
 479         const Constant *Init = GV.getInitializer();
 480         const ConstantArray *InitArray = dyn_cast<ConstantArray>(Init);
 481         Assert1(InitArray, "wrong initalizer for intrinsic global variable",
 482                 Init);
 483         for (unsigned i = 0, e = InitArray->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 484           Value *V = Init->getOperand(i)->stripPointerCastsNoFollowAliases();
 485           Assert1(
 486               isa<GlobalVariable>(V) || isa<Function>(V) || isa<GlobalAlias>(V),
 487               "invalid llvm.used member", V);
 488           Assert1(V->hasName(), "members of llvm.used must be named", V);
 489         }
 490       }
 491     }
 492   }
 493
 494   Assert1(!GV.hasDLLImportStorageClass() ||
 495           (GV.isDeclaration() && GV.hasExternalLinkage()) ||
 496           GV.hasAvailableExternallyLinkage(),
 497           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
 498
 499   if (!GV.hasInitializer()) {
 500     visitGlobalValue(GV);
 501     return;
 502   }
 503
 504   // Walk any aggregate initializers looking for bitcasts between address spaces
 505   SmallPtrSet<const Value *, 4> Visited;
 506   SmallVector<const Value *, 4> WorkStack;
 507   WorkStack.push_back(cast<Value>(GV.getInitializer()));
 508
 509   while (!WorkStack.empty()) {
 510     const Value *V = WorkStack.pop_back_val();
 511     if (!Visited.insert(V).second)
 512       continue;
 513
 514     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
 515       for (unsigned I = 0, N = U->getNumOperands(); I != N; ++I)
 516         WorkStack.push_back(U->getOperand(I));
 517     }
 518
 519     if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 520       VerifyConstantExprBitcastType(CE);
 521       if (Broken)
 522         return;
 523     }
 524   }
 525
 526   visitGlobalValue(GV);
 527 }
 528
 529 void Verifier::visitAliaseeSubExpr(const GlobalAlias &GA, const Constant &C) {
 530   SmallPtrSet<const GlobalAlias*, 4> Visited;
 531   Visited.insert(&GA);
 532   visitAliaseeSubExpr(Visited, GA, C);
 533 }
 534
 535 void Verifier::visitAliaseeSubExpr(SmallPtrSetImpl<const GlobalAlias*> &Visited,
 536                                    const GlobalAlias &GA, const Constant &C) {
 537   if (const auto *GV = dyn_cast<GlobalValue>(&C)) {
 538     Assert1(!GV->isDeclaration(), "Alias must point to a definition", &GA);
 539
 540     if (const auto *GA2 = dyn_cast<GlobalAlias>(GV)) {
 541       Assert1(Visited.insert(GA2).second, "Aliases cannot form a cycle", &GA);
 542
 543       Assert1(!GA2->mayBeOverridden(), "Alias cannot point to a weak alias",
 544               &GA);
 545     } else {
 546       // Only continue verifying subexpressions of GlobalAliases.
 547       // Do not recurse into global initializers.
 548       return;
 549     }
 550   }
 551
 552   if (const auto *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(&C))
 553     VerifyConstantExprBitcastType(CE);
 554
 555   for (const Use &U : C.operands()) {
 556     Value *V = &*U;
 557     if (const auto *GA2 = dyn_cast<GlobalAlias>(V))
 558       visitAliaseeSubExpr(Visited, GA, *GA2->getAliasee());
 559     else if (const auto *C2 = dyn_cast<Constant>(V))
 560       visitAliaseeSubExpr(Visited, GA, *C2);
 561   }
 562 }
 563
 564 void Verifier::visitGlobalAlias(const GlobalAlias &GA) {
 565   Assert1(!GA.getName().empty(),
 566           "Alias name cannot be empty!", &GA);
 567   Assert1(GlobalAlias::isValidLinkage(GA.getLinkage()),
 568           "Alias should have private, internal, linkonce, weak, linkonce_odr, "
 569           "weak_odr, or external linkage!",
 570           &GA);
 571   const Constant *Aliasee = GA.getAliasee();
 572   Assert1(Aliasee, "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
 573   Assert1(GA.getType() == Aliasee->getType(),
 574           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
 575
 576   Assert1(isa<GlobalValue>(Aliasee) || isa<ConstantExpr>(Aliasee),
 577           "Aliasee should be either GlobalValue or ConstantExpr", &GA);
 578
 579   visitAliaseeSubExpr(GA, *Aliasee);
 580
 581   visitGlobalValue(GA);
 582 }
 583
 584 void Verifier::visitNamedMDNode(const NamedMDNode &NMD) {
 585   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 586     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
 587     if (!MD)
 588       continue;
 589
 590     visitMDNode(*MD);
 591   }
 592 }
 593
 594 void Verifier::visitMDNode(MDNode &MD) {
 595   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
 596   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
 597   if (!MDNodes.insert(&MD).second)
 598     return;
 599
 600   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 601     Metadata *Op = MD.getOperand(i);
 602     if (!Op)
 603       continue;
 604     Assert2(!isa<LocalAsMetadata>(Op), "Invalid operand for global metadata!",
 605             &MD, Op);
 606     if (auto *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
 607       visitMDNode(*N);
 608       continue;
 609     }
 610     if (auto *V = dyn_cast<ValueAsMetadata>(Op)) {
 611       visitValueAsMetadata(*V, nullptr);
 612       continue;
 613     }
 614   }
 615
 616   // Check these last, so we diagnose problems in operands first.
 617   Assert1(!isa<MDNodeFwdDecl>(MD), "Expected no forward declarations!", &MD);
 618   Assert1(MD.isResolved(), "All nodes should be resolved!", &MD);
 619 }
 620
 621 void Verifier::visitValueAsMetadata(ValueAsMetadata &MD, Function *F) {
 622   Assert1(MD.getValue(), "Expected valid value", &MD);
 623   Assert2(!MD.getValue()->getType()->isMetadataTy(),
 624           "Unexpected metadata round-trip through values", &MD, MD.getValue());
 625
 626   auto *L = dyn_cast<LocalAsMetadata>(&MD);
 627   if (!L)
 628     return;
 629
 630   Assert1(F, "function-local metadata used outside a function", L);
 631
 632   // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
 633   // function that we expect.
 634   Function *ActualF = nullptr;
 635   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(L->getValue())) {
 636     Assert2(I->getParent(), "function-local metadata not in basic block", L, I);
 637     ActualF = I->getParent()->getParent();
 638   } else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(L->getValue()))
 639     ActualF = BB->getParent();
 640   else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(L->getValue()))
 641     ActualF = A->getParent();
 642   assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
 643
 644   Assert1(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function", L);
 645 }
 646
 647 void Verifier::visitMetadataAsValue(MetadataAsValue &MDV, Function *F) {
 648   Metadata *MD = MDV.getMetadata();
 649   if (auto *N = dyn_cast<MDNode>(MD)) {
 650     visitMDNode(*N);
 651     return;
 652   }
 653
 654   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
 655   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
 656   if (!MDNodes.insert(MD).second)
 657     return;
 658
 659   if (auto *V = dyn_cast<ValueAsMetadata>(MD))
 660     visitValueAsMetadata(*V, F);
 661 }
 662
 663 void Verifier::visitComdat(const Comdat &C) {
 664   // All Comdat::SelectionKind values other than Comdat::Any require a
 665   // GlobalValue with the same name as the Comdat.
 666   const GlobalValue *GV = M->getNamedValue(C.getName());
 667   if (C.getSelectionKind() != Comdat::Any)
 668     Assert1(GV,
 669             "comdat selection kind requires a global value with the same name",
 670             &C);
 671   // The Module is invalid if the GlobalValue has private linkage.  Entities
 672   // with private linkage don't have entries in the symbol table.
 673   if (GV)
 674     Assert1(!GV->hasPrivateLinkage(), "comdat global value has private linkage",
 675             GV);
 676 }
 677
 678 void Verifier::visitModuleIdents(const Module &M) {
 679   const NamedMDNode *Idents = M.getNamedMetadata("llvm.ident");
 680   if (!Idents)
 681     return;
 682
 683   // llvm.ident takes a list of metadata entry. Each entry has only one string.
 684   // Scan each llvm.ident entry and make sure that this requirement is met.
 685   for (unsigned i = 0, e = Idents->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 686     const MDNode *N = Idents->getOperand(i);
 687     Assert1(N->getNumOperands() == 1,
 688             "incorrect number of operands in llvm.ident metadata", N);
 689     Assert1(isa<MDString>(N->getOperand(0)),
 690             ("invalid value for llvm.ident metadata entry operand"
 691              "(the operand should be a string)"),
 692             N->getOperand(0));
 693   }
 694 }
 695
 696 void Verifier::visitModuleFlags(const Module &M) {
 697   const NamedMDNode *Flags = M.getModuleFlagsMetadata();
 698   if (!Flags) return;
 699
 700   // Scan each flag, and track the flags and requirements.
 701   DenseMap<const MDString*, const MDNode*> SeenIDs;
 702   SmallVector<const MDNode*, 16> Requirements;
 703   for (unsigned I = 0, E = Flags->getNumOperands(); I != E; ++I) {
 704     visitModuleFlag(Flags->getOperand(I), SeenIDs, Requirements);
 705   }
 706
 707   // Validate that the requirements in the module are valid.
 708   for (unsigned I = 0, E = Requirements.size(); I != E; ++I) {
 709     const MDNode *Requirement = Requirements[I];
 710     const MDString *Flag = cast<MDString>(Requirement->getOperand(0));
 711     const Metadata *ReqValue = Requirement->getOperand(1);
 712
 713     const MDNode *Op = SeenIDs.lookup(Flag);
 714     if (!Op) {
 715       CheckFailed("invalid requirement on flag, flag is not present in module",
 716                   Flag);
 717       continue;
 718     }
 719
 720     if (Op->getOperand(2) != ReqValue) {
 721       CheckFailed(("invalid requirement on flag, "
 722                    "flag does not have the required value"),
 723                   Flag);
 724       continue;
 725     }
 726   }
 727 }
 728
 729 void
 730 Verifier::visitModuleFlag(const MDNode *Op,
 731                           DenseMap<const MDString *, const MDNode *> &SeenIDs,
 732                           SmallVectorImpl<const MDNode *> &Requirements) {
 733   // Each module flag should have three arguments, the merge behavior (a
 734   // constant int), the flag ID (an MDString), and the value.
 735   Assert1(Op->getNumOperands() == 3,
 736           "incorrect number of operands in module flag", Op);
 737   Module::ModFlagBehavior MFB;
 738   if (!Module::isValidModFlagBehavior(Op->getOperand(0), MFB)) {
 739     Assert1(
 740         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Op->getOperand(0)),
 741         "invalid behavior operand in module flag (expected constant integer)",
 742         Op->getOperand(0));
 743     Assert1(false,
 744             "invalid behavior operand in module flag (unexpected constant)",
 745             Op->getOperand(0));
 746   }
 747   MDString *ID = dyn_cast<MDString>(Op->getOperand(1));
 748   Assert1(ID,
 749           "invalid ID operand in module flag (expected metadata string)",
 750           Op->getOperand(1));
 751
 752   // Sanity check the values for behaviors with additional requirements.
 753   switch (MFB) {
 754   case Module::Error:
 755   case Module::Warning:
 756   case Module::Override:
 757     // These behavior types accept any value.
 758     break;
 759
 760   case Module::Require: {
 761     // The value should itself be an MDNode with two operands, a flag ID (an
 762     // MDString), and a value.
 763     MDNode *Value = dyn_cast<MDNode>(Op->getOperand(2));
 764     Assert1(Value && Value->getNumOperands() == 2,
 765             "invalid value for 'require' module flag (expected metadata pair)",
 766             Op->getOperand(2));
 767     Assert1(isa<MDString>(Value->getOperand(0)),
 768             ("invalid value for 'require' module flag "
 769              "(first value operand should be a string)"),
 770             Value->getOperand(0));
 771
 772     // Append it to the list of requirements, to check once all module flags are
 773     // scanned.
 774     Requirements.push_back(Value);
 775     break;
 776   }
 777
 778   case Module::Append:
 779   case Module::AppendUnique: {
 780     // These behavior types require the operand be an MDNode.
 781     Assert1(isa<MDNode>(Op->getOperand(2)),
 782             "invalid value for 'append'-type module flag "
 783             "(expected a metadata node)", Op->getOperand(2));
 784     break;
 785   }
 786   }
 787
 788   // Unless this is a "requires" flag, check the ID is unique.
 789   if (MFB != Module::Require) {
 790     bool Inserted = SeenIDs.insert(std::make_pair(ID, Op)).second;
 791     Assert1(Inserted,
 792             "module flag identifiers must be unique (or of 'require' type)",
 793             ID);
 794   }
 795 }
 796
 797 void Verifier::VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx,
 798                                     bool isFunction, const Value *V) {
 799   unsigned Slot = ~0U;
 800   for (unsigned I = 0, E = Attrs.getNumSlots(); I != E; ++I)
 801     if (Attrs.getSlotIndex(I) == Idx) {
 802       Slot = I;
 803       break;
 804     }
 805
 806   assert(Slot != ~0U && "Attribute set inconsistency!");
 807
 808   for (AttributeSet::iterator I = Attrs.begin(Slot), E = Attrs.end(Slot);
 809          I != E; ++I) {
 810     if (I->isStringAttribute())
 811       continue;
 812
 813     if (I->getKindAsEnum() == Attribute::NoReturn ||
 814         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoUnwind ||
 815         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoInline ||
 816         I->getKindAsEnum() == Attribute::AlwaysInline ||
 817         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeForSize ||
 818         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtect ||
 819         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectReq ||
 820         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectStrong ||
 821         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoRedZone ||
 822         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoImplicitFloat ||
 823         I->getKindAsEnum() == Attribute::Naked ||
 824         I->getKindAsEnum() == Attribute::InlineHint ||
 825         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackAlignment ||
 826         I->getKindAsEnum() == Attribute::UWTable ||
 827         I->getKindAsEnum() == Attribute::NonLazyBind ||
 828         I->getKindAsEnum() == Attribute::ReturnsTwice ||
 829         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeAddress ||
 830         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeThread ||
 831         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeMemory ||
 832         I->getKindAsEnum() == Attribute::MinSize ||
 833         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoDuplicate ||
 834         I->getKindAsEnum() == Attribute::Builtin ||
 835         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoBuiltin ||
 836         I->getKindAsEnum() == Attribute::Cold ||
 837         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeNone ||
 838         I->getKindAsEnum() == Attribute::JumpTable) {
 839       if (!isFunction) {
 840         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 841                     "' only applies to functions!", V);
 842         return;
 843       }
 844     } else if (I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadOnly ||
 845                I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadNone) {
 846       if (Idx == 0) {
 847         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 848                     "' does not apply to function returns");
 849         return;
 850       }
 851     } else if (isFunction) {
 852       CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 853                   "' does not apply to functions!", V);
 854       return;
 855     }
 856   }
 857 }
 858
 859 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
 860 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
 861 void Verifier::VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
 862                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
 863   if (!Attrs.hasAttributes(Idx))
 864     return;
 865
 866   VerifyAttributeTypes(Attrs, Idx, false, V);
 867
 868   if (isReturnValue)
 869     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
 870             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest) &&
 871             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
 872             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoCapture) &&
 873             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned) &&
 874             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
 875             "Attributes 'byval', 'inalloca', 'nest', 'sret', 'nocapture', and "
 876             "'returned' do not apply to return values!", V);
 877
 878   // Check for mutually incompatible attributes.  Only inreg is compatible with
 879   // sret.
 880   unsigned AttrCount = 0;
 881   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal);
 882   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca);
 883   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) ||
 884                Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InReg);
 885   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest);
 886   Assert1(AttrCount <= 1, "Attributes 'byval', 'inalloca', 'inreg', 'nest', "
 887                           "and 'sret' are incompatible!", V);
 888
 889   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca) &&
 890             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
 891           "'inalloca and readonly' are incompatible!", V);
 892
 893   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
 894             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)), "Attributes "
 895           "'sret and returned' are incompatible!", V);
 896
 897   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ZExt) &&
 898             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::SExt)), "Attributes "
 899           "'zeroext and signext' are incompatible!", V);
 900
 901   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadNone) &&
 902             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
 903           "'readnone and readonly' are incompatible!", V);
 904
 905   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoInline) &&
 906             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::AlwaysInline)), "Attributes "
 907           "'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
 908
 909   Assert1(!AttrBuilder(Attrs, Idx).
 910             hasAttributes(AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx), Idx),
 911           "Wrong types for attribute: " +
 912           AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx).getAsString(Idx), V);
 913
 914   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 915     if (!PTy->getElementType()->isSized()) {
 916       Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
 917               !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
 918               "Attributes 'byval' and 'inalloca' do not support unsized types!",
 919               V);
 920     }
 921   } else {
 922     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal),
 923             "Attribute 'byval' only applies to parameters with pointer type!",
 924             V);
 925   }
 926 }
 927
 928 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
 929 // The value V is printed in error messages.
 930 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
 931                                    const Value *V) {
 932   if (Attrs.isEmpty())
 933     return;
 934
 935   bool SawNest = false;
 936   bool SawReturned = false;
 937   bool SawSRet = false;
 938
 939   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
 940     unsigned Idx = Attrs.getSlotIndex(i);
 941
 942     Type *Ty;
 943     if (Idx == 0)
 944       Ty = FT->getReturnType();
 945     else if (Idx-1 < FT->getNumParams())
 946       Ty = FT->getParamType(Idx-1);
 947     else
 948       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
 949
 950     VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, Idx == 0, V);
 951
 952     if (Idx == 0)
 953       continue;
 954
 955     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
 956       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
 957       SawNest = true;
 958     }
 959
 960     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
 961       Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
 962               V);
 963       Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FT->getReturnType()), "Incompatible "
 964               "argument and return types for 'returned' attribute", V);
 965       SawReturned = true;
 966     }
 967
 968     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet)) {
 969       Assert1(!SawSRet, "Cannot have multiple 'sret' parameters!", V);
 970       Assert1(Idx == 1 || Idx == 2,
 971               "Attribute 'sret' is not on first or second parameter!", V);
 972       SawSRet = true;
 973     }
 974
 975     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca)) {
 976       Assert1(Idx == FT->getNumParams(),
 977               "inalloca isn't on the last parameter!", V);
 978     }
 979   }
 980
 981   if (!Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
 982     return;
 983
 984   VerifyAttributeTypes(Attrs, AttributeSet::FunctionIndex, true, V);
 985
 986   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 987                                Attribute::ReadNone) &&
 988             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 989                                Attribute::ReadOnly)),
 990           "Attributes 'readnone and readonly' are incompatible!", V);
 991
 992   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 993                                Attribute::NoInline) &&
 994             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 995                                Attribute::AlwaysInline)),
 996           "Attributes 'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
 997
 998   if (Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 999                          Attribute::OptimizeNone)) {
1000     Assert1(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1001                                Attribute::NoInline),
1002             "Attribute 'optnone' requires 'noinline'!", V);
1003
1004     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1005                                 Attribute::OptimizeForSize),
1006             "Attributes 'optsize and optnone' are incompatible!", V);
1007
1008     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1009                                 Attribute::MinSize),
1010             "Attributes 'minsize and optnone' are incompatible!", V);
1011   }
1012
1013   if (Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1014                          Attribute::JumpTable)) {
1015     const GlobalValue *GV = cast<GlobalValue>(V);
1016     Assert1(GV->hasUnnamedAddr(),
1017             "Attribute 'jumptable' requires 'unnamed_addr'", V);
1018
1019   }
1020 }
1021
1022 void Verifier::VerifyBitcastType(const Value *V, Type *DestTy, Type *SrcTy) {
1023   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1024   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
1025   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
1026
1027   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
1028   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
1029   Assert1(SrcTy->isPointerTy() == DestTy->isPointerTy(),
1030           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", V);
1031   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize,
1032           "Bitcast requires types of same width", V);
1033
1034   // Disallow aggregates.
1035   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
1036           "Bitcast operand must not be aggregate", V);
1037   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
1038           "Bitcast type must not be aggregate", V);
1039
1040   // Without datalayout, assume all address spaces are the same size.
1041   // Don't check if both types are not pointers.
1042   // Skip casts between scalars and vectors.
1043   if (!DL ||
1044       !SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy() ||
1045       !DestTy->isPtrOrPtrVectorTy() ||
1046       SrcTy->isVectorTy() != DestTy->isVectorTy()) {
1047     return;
1048   }
1049
1050   unsigned SrcAS = SrcTy->getPointerAddressSpace();
1051   unsigned DstAS = DestTy->getPointerAddressSpace();
1052
1053   Assert1(SrcAS == DstAS,
1054           "Bitcasts between pointers of different address spaces is not legal."
1055           "Use AddrSpaceCast instead.", V);
1056 }
1057
1058 void Verifier::VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE) {
1059   if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast) {
1060     Type *SrcTy = CE->getOperand(0)->getType();
1061     Type *DstTy = CE->getType();
1062     VerifyBitcastType(CE, DstTy, SrcTy);
1063   }
1064 }
1065
1066 bool Verifier::VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params) {
1067   if (Attrs.getNumSlots() == 0)
1068     return true;
1069
1070   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
1071   unsigned LastIndex = Attrs.getSlotIndex(LastSlot);
1072   if (LastIndex <= Params
1073       || (LastIndex == AttributeSet::FunctionIndex
1074           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlotIndex(LastSlot - 1) <= Params)))
1075     return true;
1076
1077   return false;
1078 }
1079
1080 // visitFunction - Verify that a function is ok.
1081 //
1082 void Verifier::visitFunction(const Function &F) {
1083   // Check function arguments.
1084   FunctionType *FT = F.getFunctionType();
1085   unsigned NumArgs = F.arg_size();
1086
1087   Assert1(Context == &F.getContext(),
1088           "Function context does not match Module context!", &F);
1089
1090   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
1091   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
1092           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
1093           &F, FT);
1094   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
1095           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
1096           F.getReturnType()->isStructTy(),
1097           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
1098
1099   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
1100           "Invalid struct return type!", &F);
1101
1102   AttributeSet Attrs = F.getAttributes();
1103
1104   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
1105           "Attribute after last parameter!", &F);
1106
1107   // Check function attributes.
1108   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
1109
1110   // On function declarations/definitions, we do not support the builtin
1111   // attribute. We do not check this in VerifyFunctionAttrs since that is
1112   // checking for Attributes that can/can not ever be on functions.
1113   Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1114                               Attribute::Builtin),
1115           "Attribute 'builtin' can only be applied to a callsite.", &F);
1116
1117   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
1118   // Sometimes varargs is used for perfectly forwarding thunks, so some of these
1119   // restrictions can be lifted.
1120   switch (F.getCallingConv()) {
1121   default:
1122   case CallingConv::C:
1123     break;
1124   case CallingConv::Fast:
1125   case CallingConv::Cold:
1126   case CallingConv::Intel_OCL_BI:
1127   case CallingConv::PTX_Kernel:
1128   case CallingConv::PTX_Device:
1129     Assert1(!F.isVarArg(), "Calling convention does not support varargs or "
1130                            "perfect forwarding!", &F);
1131     break;
1132   }
1133
1134   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
1135                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
1136
1137   // Check that the argument values match the function type for this function...
1138   unsigned i = 0;
1139   for (Function::const_arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end(); I != E;
1140        ++I, ++i) {
1141     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
1142             "Argument value does not match function argument type!",
1143             I, FT->getParamType(i));
1144     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
1145             "Function arguments must have first-class types!", I);
1146     if (!isLLVMdotName)
1147       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
1148               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
1149   }
1150
1151   if (F.isMaterializable()) {
1152     // Function has a body somewhere we can't see.
1153   } else if (F.isDeclaration()) {
1154     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasExternalWeakLinkage(),
1155             "invalid linkage type for function declaration", &F);
1156   } else {
1157     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
1158     // is not legal to define intrinsics.
1159     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
1160
1161     // Check the entry node
1162     const BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
1163     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
1164             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
1165
1166     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
1167     if (Entry->hasAddressTaken()) {
1168       Assert1(!BlockAddress::lookup(Entry)->isConstantUsed(),
1169               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
1170     }
1171   }
1172
1173   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
1174   // direct call/invokes, never having its "address taken".
1175   if (F.getIntrinsicID()) {
1176     const User *U;
1177     if (F.hasAddressTaken(&U))
1178       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
1179   }
1180
1181   Assert1(!F.hasDLLImportStorageClass() ||
1182           (F.isDeclaration() && F.hasExternalLinkage()) ||
1183           F.hasAvailableExternallyLinkage(),
1184           "Function is marked as dllimport, but not external.", &F);
1185 }
1186
1187 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
1188 //
1189 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
1190   InstsInThisBlock.clear();
1191
1192   // Ensure that basic blocks have terminators!
1193   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
1194
1195   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
1196   // it.
1197   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
1198     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
1199     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
1200     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
1201     PHINode *PN;
1202     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
1203       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
1204       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
1205               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
1206               "the PHI should be removed!", PN);
1207       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
1208               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
1209               "parent basic block!", PN);
1210
1211       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
1212       Values.clear();
1213       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
1214       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
1215         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
1216                                         PN->getIncomingValue(i)));
1217       std::sort(Values.begin(), Values.end());
1218
1219       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
1220         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
1221         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
1222         // all identical.
1223         //
1224         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
1225                 Values[i].second == Values[i-1].second,
1226                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
1227                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
1228                 Values[i].second, Values[i-1].second);
1229
1230         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
1231         // matched up.
1232         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
1233                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
1234                 Values[i].first, Preds[i]);
1235       }
1236     }
1237   }
1238
1239   // Check that all instructions have their parent pointers set up correctly.
1240   for (auto &I : BB)
1241   {
1242     Assert(I.getParent() == &BB, "Instruction has bogus parent pointer!");
1243   }
1244 }
1245
1246 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
1247   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
1248   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
1249           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
1250   visitInstruction(I);
1251 }
1252
1253 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
1254   if (BI.isConditional()) {
1255     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
1256             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
1257   }
1258   visitTerminatorInst(BI);
1259 }
1260
1261 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
1262   Function *F = RI.getParent()->getParent();
1263   unsigned N = RI.getNumOperands();
1264   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
1265     Assert2(N == 0,
1266             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
1267             "return type!", &RI, F->getReturnType());
1268   else
1269     Assert2(N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType(),
1270             "Function return type does not match operand "
1271             "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
1272
1273   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
1274   // terminators...
1275   visitTerminatorInst(RI);
1276 }
1277
1278 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1279   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
1280   // have the same type as the switched-on value.
1281   Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
1282   SmallPtrSet<ConstantInt*, 32> Constants;
1283   for (SwitchInst::CaseIt i = SI.case_begin(), e = SI.case_end(); i != e; ++i) {
1284     Assert1(i.getCaseValue()->getType() == SwitchTy,
1285             "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
1286     Assert2(Constants.insert(i.getCaseValue()).second,
1287             "Duplicate integer as switch case", &SI, i.getCaseValue());
1288   }
1289
1290   visitTerminatorInst(SI);
1291 }
1292
1293 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
1294   Assert1(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
1295           "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
1296   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
1297     Assert1(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
1298             "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
1299
1300   visitTerminatorInst(BI);
1301 }
1302
1303 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
1304   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
1305                                           SI.getOperand(2)),
1306           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
1307
1308   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
1309           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
1310   visitInstruction(SI);
1311 }
1312
1313 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
1314 /// a pass, if any exist, it's an error.
1315 ///
1316 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
1317   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
1318 }
1319
1320 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
1321   // Get the source and destination types
1322   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1323   Type *DestTy = I.getType();
1324
1325   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1326   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1327   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1328
1329   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
1330   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
1331   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1332           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
1333   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
1334
1335   visitInstruction(I);
1336 }
1337
1338 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
1339   // Get the source and destination types
1340   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1341   Type *DestTy = I.getType();
1342
1343   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1344   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
1345   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
1346   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1347           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1348   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1349   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1350
1351   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
1352
1353   visitInstruction(I);
1354 }
1355
1356 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
1357   // Get the source and destination types
1358   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1359   Type *DestTy = I.getType();
1360
1361   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1362   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1363   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1364
1365   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
1366   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
1367   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1368           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1369   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
1370
1371   visitInstruction(I);
1372 }
1373
1374 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
1375   // Get the source and destination types
1376   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1377   Type *DestTy = I.getType();
1378   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1379   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1380   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1381
1382   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
1383   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
1384   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1385           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
1386   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
1387
1388   visitInstruction(I);
1389 }
1390
1391 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
1392   // Get the source and destination types
1393   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1394   Type *DestTy = I.getType();
1395
1396   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1397   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1398   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1399
1400   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
1401   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
1402   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1403           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1404   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
1405
1406   visitInstruction(I);
1407 }
1408
1409 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
1410   // Get the source and destination types
1411   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1412   Type *DestTy = I.getType();
1413
1414   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1415   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1416
1417   Assert1(SrcVec == DstVec,
1418           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1419   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1420           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1421   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1422           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1423
1424   if (SrcVec && DstVec)
1425     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1426             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1427             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1428
1429   visitInstruction(I);
1430 }
1431
1432 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
1433   // Get the source and destination types
1434   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1435   Type *DestTy = I.getType();
1436
1437   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1438   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1439
1440   Assert1(SrcVec == DstVec,
1441           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1442   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1443           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1444   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1445           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1446
1447   if (SrcVec && DstVec)
1448     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1449             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1450             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1451
1452   visitInstruction(I);
1453 }
1454
1455 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
1456   // Get the source and destination types
1457   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1458   Type *DestTy = I.getType();
1459
1460   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1461   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1462
1463   Assert1(SrcVec == DstVec,
1464           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1465   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
1466           &I);
1467   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1468           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
1469
1470   if (SrcVec && DstVec)
1471     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1472             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1473             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
1474
1475   visitInstruction(I);
1476 }
1477
1478 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1479   // Get the source and destination types
1480   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1481   Type *DestTy = I.getType();
1482
1483   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1484   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1485
1486   Assert1(SrcVec == DstVec,
1487           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1488   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
1489           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1490   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1491           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1492
1493   if (SrcVec && DstVec)
1494     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1495             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1496             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1497
1498   visitInstruction(I);
1499 }
1500
1501 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1502   // Get the source and destination types
1503   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1504   Type *DestTy = I.getType();
1505
1506   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1507           "PtrToInt source must be pointer", &I);
1508   Assert1(DestTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1509           "PtrToInt result must be integral", &I);
1510   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1511           "PtrToInt type mismatch", &I);
1512
1513   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1514     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1515     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1516     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1517           "PtrToInt Vector width mismatch", &I);
1518   }
1519
1520   visitInstruction(I);
1521 }
1522
1523 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1524   // Get the source and destination types
1525   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1526   Type *DestTy = I.getType();
1527
1528   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1529           "IntToPtr source must be an integral", &I);
1530   Assert1(DestTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1531           "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1532   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1533           "IntToPtr type mismatch", &I);
1534   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1535     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1536     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1537     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1538           "IntToPtr Vector width mismatch", &I);
1539   }
1540   visitInstruction(I);
1541 }
1542
1543 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1544   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1545   Type *DestTy = I.getType();
1546   VerifyBitcastType(&I, DestTy, SrcTy);
1547   visitInstruction(I);
1548 }
1549
1550 void Verifier::visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I) {
1551   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1552   Type *DestTy = I.getType();
1553
1554   Assert1(SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy(),
1555           "AddrSpaceCast source must be a pointer", &I);
1556   Assert1(DestTy->isPtrOrPtrVectorTy(),
1557           "AddrSpaceCast result must be a pointer", &I);
1558   Assert1(SrcTy->getPointerAddressSpace() != DestTy->getPointerAddressSpace(),
1559           "AddrSpaceCast must be between different address spaces", &I);
1560   if (SrcTy->isVectorTy())
1561     Assert1(SrcTy->getVectorNumElements() == DestTy->getVectorNumElements(),
1562             "AddrSpaceCast vector pointer number of elements mismatch", &I);
1563   visitInstruction(I);
1564 }
1565
1566 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1567 ///
1568 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1569   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1570   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1571   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1572   // then there is some other instruction before a PHI.
1573   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1574           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1575           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1576           &PN, PN.getParent());
1577
1578   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1579   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1580   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1581     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1582             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1583   }
1584
1585   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1586
1587   visitInstruction(PN);
1588 }
1589
1590 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1591   Instruction *I = CS.getInstruction();
1592
1593   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1594           "Called function must be a pointer!", I);
1595   PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1596
1597   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1598           "Called function is not pointer to function type!", I);
1599   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1600
1601   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1602   if (FTy->isVarArg())
1603     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1604             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1605   else
1606     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1607             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1608
1609   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1610   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1611     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1612             "Call parameter type does not match function signature!",
1613             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1614
1615   AttributeSet Attrs = CS.getAttributes();
1616
1617   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1618           "Attribute after last parameter!", I);
1619
1620   // Verify call attributes.
1621   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1622
1623   // Conservatively check the inalloca argument.
1624   // We have a bug if we can find that there is an underlying alloca without
1625   // inalloca.
1626   if (CS.hasInAllocaArgument()) {
1627     Value *InAllocaArg = CS.getArgument(FTy->getNumParams() - 1);
1628     if (auto AI = dyn_cast<AllocaInst>(InAllocaArg->stripInBoundsOffsets()))
1629       Assert2(AI->isUsedWithInAlloca(),
1630               "inalloca argument for call has mismatched alloca", AI, I);
1631   }
1632
1633   if (FTy->isVarArg()) {
1634     // FIXME? is 'nest' even legal here?
1635     bool SawNest = false;
1636     bool SawReturned = false;
1637
1638     for (unsigned Idx = 1; Idx < 1 + FTy->getNumParams(); ++Idx) {
1639       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest))
1640         SawNest = true;
1641       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned))
1642         SawReturned = true;
1643     }
1644
1645     // Check attributes on the varargs part.
1646     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1647       Type *Ty = CS.getArgument(Idx-1)->getType();
1648       VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, false, I);
1649
1650       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
1651         Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", I);
1652         SawNest = true;
1653       }
1654
1655       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
1656         Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
1657                 I);
1658         Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FTy->getReturnType()),
1659                 "Incompatible argument and return types for 'returned' "
1660                 "attribute", I);
1661         SawReturned = true;
1662       }
1663
1664       Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet),
1665               "Attribute 'sret' cannot be used for vararg call arguments!", I);
1666
1667       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca))
1668         Assert1(Idx == CS.arg_size(), "inalloca isn't on the last argument!",
1669                 I);
1670     }
1671   }
1672
1673   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1674   if (CS.getCalledFunction() == nullptr ||
1675       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
1676     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1677            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1678       Assert1(!(*PI)->isMetadataTy(),
1679               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1680   }
1681
1682   visitInstruction(*I);
1683 }
1684
1685 /// Two types are "congruent" if they are identical, or if they are both pointer
1686 /// types with different pointee types and the same address space.
1687 static bool isTypeCongruent(Type *L, Type *R) {
1688   if (L == R)
1689     return true;
1690   PointerType *PL = dyn_cast<PointerType>(L);
1691   PointerType *PR = dyn_cast<PointerType>(R);
1692   if (!PL || !PR)
1693     return false;
1694   return PL->getAddressSpace() == PR->getAddressSpace();
1695 }
1696
1697 static AttrBuilder getParameterABIAttributes(int I, AttributeSet Attrs) {
1698   static const Attribute::AttrKind ABIAttrs[] = {
1699       Attribute::StructRet, Attribute::ByVal, Attribute::InAlloca,
1700       Attribute::InReg, Attribute::Returned};
1701   AttrBuilder Copy;
1702   for (auto AK : ABIAttrs) {
1703     if (Attrs.hasAttribute(I + 1, AK))
1704       Copy.addAttribute(AK);
1705   }
1706   if (Attrs.hasAttribute(I + 1, Attribute::Alignment))
1707     Copy.addAlignmentAttr(Attrs.getParamAlignment(I + 1));
1708   return Copy;
1709 }
1710
1711 void Verifier::verifyMustTailCall(CallInst &CI) {
1712   Assert1(!CI.isInlineAsm(), "cannot use musttail call with inline asm", &CI);
1713
1714   // - The caller and callee prototypes must match.  Pointer types of
1715   //   parameters or return types may differ in pointee type, but not
1716   //   address space.
1717   Function *F = CI.getParent()->getParent();
1718   auto GetFnTy = [](Value *V) {
1719     return cast<FunctionType>(
1720         cast<PointerType>(V->getType())->getElementType());
1721   };
1722   FunctionType *CallerTy = GetFnTy(F);
1723   FunctionType *CalleeTy = GetFnTy(CI.getCalledValue());
1724   Assert1(CallerTy->getNumParams() == CalleeTy->getNumParams(),
1725           "cannot guarantee tail call due to mismatched parameter counts", &CI);
1726   Assert1(CallerTy->isVarArg() == CalleeTy->isVarArg(),
1727           "cannot guarantee tail call due to mismatched varargs", &CI);
1728   Assert1(isTypeCongruent(CallerTy->getReturnType(), CalleeTy->getReturnType()),
1729           "cannot guarantee tail call due to mismatched return types", &CI);
1730   for (int I = 0, E = CallerTy->getNumParams(); I != E; ++I) {
1731     Assert1(
1732         isTypeCongruent(CallerTy->getParamType(I), CalleeTy->getParamType(I)),
1733         "cannot guarantee tail call due to mismatched parameter types", &CI);
1734   }
1735
1736   // - The calling conventions of the caller and callee must match.
1737   Assert1(F->getCallingConv() == CI.getCallingConv(),
1738           "cannot guarantee tail call due to mismatched calling conv", &CI);
1739
1740   // - All ABI-impacting function attributes, such as sret, byval, inreg,
1741   //   returned, and inalloca, must match.
1742   AttributeSet CallerAttrs = F->getAttributes();
1743   AttributeSet CalleeAttrs = CI.getAttributes();
1744   for (int I = 0, E = CallerTy->getNumParams(); I != E; ++I) {
1745     AttrBuilder CallerABIAttrs = getParameterABIAttributes(I, CallerAttrs);
1746     AttrBuilder CalleeABIAttrs = getParameterABIAttributes(I, CalleeAttrs);
1747     Assert2(CallerABIAttrs == CalleeABIAttrs,
1748             "cannot guarantee tail call due to mismatched ABI impacting "
1749             "function attributes", &CI, CI.getOperand(I));
1750   }
1751
1752   // - The call must immediately precede a :ref:`ret <i_ret>` instruction,
1753   //   or a pointer bitcast followed by a ret instruction.
1754   // - The ret instruction must return the (possibly bitcasted) value
1755   //   produced by the call or void.
1756   Value *RetVal = &CI;
1757   Instruction *Next = CI.getNextNode();
1758
1759   // Handle the optional bitcast.
1760   if (BitCastInst *BI = dyn_cast_or_null<BitCastInst>(Next)) {
1761     Assert1(BI->getOperand(0) == RetVal,
1762             "bitcast following musttail call must use the call", BI);
1763     RetVal = BI;
1764     Next = BI->getNextNode();
1765   }
1766
1767   // Check the return.
1768   ReturnInst *Ret = dyn_cast_or_null<ReturnInst>(Next);
1769   Assert1(Ret, "musttail call must be precede a ret with an optional bitcast",
1770           &CI);
1771   Assert1(!Ret->getReturnValue() || Ret->getReturnValue() == RetVal,
1772           "musttail call result must be returned", Ret);
1773 }
1774
1775 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1776   VerifyCallSite(&CI);
1777
1778   if (CI.isMustTailCall())
1779     verifyMustTailCall(CI);
1780
1781   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1782     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1783       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1784 }
1785
1786 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1787   VerifyCallSite(&II);
1788
1789   // Verify that there is a landingpad instruction as the first non-PHI
1790   // instruction of the 'unwind' destination.
1791   Assert1(II.getUnwindDest()->isLandingPad(),
1792           "The unwind destination does not have a landingpad instruction!",&II);
1793
1794   visitTerminatorInst(II);
1795 }
1796
1797 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1798 /// of the same type!
1799 ///
1800 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1801   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1802           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1803
1804   switch (B.getOpcode()) {
1805   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1806   // integral operands.
1807   case Instruction::Add:
1808   case Instruction::Sub:
1809   case Instruction::Mul:
1810   case Instruction::SDiv:
1811   case Instruction::UDiv:
1812   case Instruction::SRem:
1813   case Instruction::URem:
1814     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1815             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1816     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1817             "Integer arithmetic operators must have same type "
1818             "for operands and result!", &B);
1819     break;
1820   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1821   // floating-point operands.
1822   case Instruction::FAdd:
1823   case Instruction::FSub:
1824   case Instruction::FMul:
1825   case Instruction::FDiv:
1826   case Instruction::FRem:
1827     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1828             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1829             "floating-point types!", &B);
1830     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1831             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1832             "for operands and result!", &B);
1833     break;
1834   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1835   case Instruction::And:
1836   case Instruction::Or:
1837   case Instruction::Xor:
1838     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1839             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1840     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1841             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1842             &B);
1843     break;
1844   case Instruction::Shl:
1845   case Instruction::LShr:
1846   case Instruction::AShr:
1847     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1848             "Shifts only work with integral types!", &B);
1849     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1850             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1851     break;
1852   default:
1853     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1854   }
1855
1856   visitInstruction(B);
1857 }
1858
1859 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst &IC) {
1860   // Check that the operands are the same type
1861   Type *Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1862   Type *Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1863   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1864           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1865   // Check that the operands are the right type
1866   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->getScalarType()->isPointerTy(),
1867           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1868   // Check that the predicate is valid.
1869   Assert1(IC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
1870           IC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE,
1871           "Invalid predicate in ICmp instruction!", &IC);
1872
1873   visitInstruction(IC);
1874 }
1875
1876 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst &FC) {
1877   // Check that the operands are the same type
1878   Type *Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1879   Type *Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1880   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1881           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1882   // Check that the operands are the right type
1883   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
1884           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1885   // Check that the predicate is valid.
1886   Assert1(FC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE &&
1887           FC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE,
1888           "Invalid predicate in FCmp instruction!", &FC);
1889
1890   visitInstruction(FC);
1891 }
1892
1893 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1894   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1895                                               EI.getOperand(1)),
1896           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1897   visitInstruction(EI);
1898 }
1899
1900 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1901   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1902                                              IE.getOperand(1),
1903                                              IE.getOperand(2)),
1904           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1905   visitInstruction(IE);
1906 }
1907
1908 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1909   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1910                                              SV.getOperand(2)),
1911           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1912   visitInstruction(SV);
1913 }
1914
1915 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1916   Type *TargetTy = GEP.getPointerOperandType()->getScalarType();
1917
1918   Assert1(isa<PointerType>(TargetTy),
1919     "GEP base pointer is not a vector or a vector of pointers", &GEP);
1920   Assert1(cast<PointerType>(TargetTy)->getElementType()->isSized(),
1921           "GEP into unsized type!", &GEP);
1922   Assert1(GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy() ==
1923           GEP.getType()->isVectorTy(), "Vector GEP must return a vector value",
1924           &GEP);
1925
1926   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1927   Type *ElTy =
1928     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getPointerOperandType(), Idxs);
1929   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1930
1931   Assert2(GEP.getType()->getScalarType()->isPointerTy() &&
1932           cast<PointerType>(GEP.getType()->getScalarType())->getElementType()
1933           == ElTy, "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1934
1935   if (GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy()) {
1936     // Additional checks for vector GEPs.
1937     unsigned GepWidth = GEP.getPointerOperandType()->getVectorNumElements();
1938     Assert1(GepWidth == GEP.getType()->getVectorNumElements(),
1939             "Vector GEP result width doesn't match operand's", &GEP);
1940     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i) {
1941       Type *IndexTy = Idxs[i]->getType();
1942       Assert1(IndexTy->isVectorTy(),
1943               "Vector GEP must have vector indices!", &GEP);
1944       unsigned IndexWidth = IndexTy->getVectorNumElements();
1945       Assert1(IndexWidth == GepWidth, "Invalid GEP index vector width", &GEP);
1946     }
1947   }
1948   visitInstruction(GEP);
1949 }
1950
1951 static bool isContiguous(const ConstantRange &A, const ConstantRange &B) {
1952   return A.getUpper() == B.getLower() || A.getLower() == B.getUpper();
1953 }
1954
1955 void Verifier::visitRangeMetadata(Instruction& I,
1956                                   MDNode* Range, Type* Ty) {
1957   assert(Range &&
1958          Range == I.getMetadata(LLVMContext::MD_range) &&
1959          "precondition violation");
1960
1961   unsigned NumOperands = Range->getNumOperands();
1962   Assert1(NumOperands % 2 == 0, "Unfinished range!", Range);
1963   unsigned NumRanges = NumOperands / 2;
1964   Assert1(NumRanges >= 1, "It should have at least one range!", Range);
1965
1966   ConstantRange LastRange(1); // Dummy initial value
1967   for (unsigned i = 0; i < NumRanges; ++i) {
1968     ConstantInt *Low =
1969         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(2 * i));
1970     Assert1(Low, "The lower limit must be an integer!", Low);
1971     ConstantInt *High =
1972         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(2 * i + 1));
1973     Assert1(High, "The upper limit must be an integer!", High);
1974     Assert1(High->getType() == Low->getType() &&
1975             High->getType() == Ty, "Range types must match instruction type!",
1976             &I);
1977
1978     APInt HighV = High->getValue();
1979     APInt LowV = Low->getValue();
1980     ConstantRange CurRange(LowV, HighV);
1981     Assert1(!CurRange.isEmptySet() && !CurRange.isFullSet(),
1982             "Range must not be empty!", Range);
1983     if (i != 0) {
1984       Assert1(CurRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1985               "Intervals are overlapping", Range);
1986       Assert1(LowV.sgt(LastRange.getLower()), "Intervals are not in order",
1987               Range);
1988       Assert1(!isContiguous(CurRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1989               Range);
1990     }
1991     LastRange = ConstantRange(LowV, HighV);
1992   }
1993   if (NumRanges > 2) {
1994     APInt FirstLow =
1995         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(0))->getValue();
1996     APInt FirstHigh =
1997         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(1))->getValue();
1998     ConstantRange FirstRange(FirstLow, FirstHigh);
1999     Assert1(FirstRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
2000             "Intervals are overlapping", Range);
2001     Assert1(!isContiguous(FirstRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
2002             Range);
2003   }
2004 }
2005
2006 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
2007   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
2008   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
2009   Type *ElTy = PTy->getElementType();
2010   Assert2(ElTy == LI.getType(),
2011           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
2012   Assert1(LI.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
2013           "huge alignment values are unsupported", &LI);
2014   if (LI.isAtomic()) {
2015     Assert1(LI.getOrdering() != Release && LI.getOrdering() != AcquireRelease,
2016             "Load cannot have Release ordering", &LI);
2017     Assert1(LI.getAlignment() != 0,
2018             "Atomic load must specify explicit alignment", &LI);
2019     if (!ElTy->isPointerTy()) {
2020       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
2021               "atomic load operand must have integer type!",
2022               &LI, ElTy);
2023       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2024       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2025               "atomic load operand must be power-of-two byte-sized integer",
2026               &LI, ElTy);
2027     }
2028   } else {
2029     Assert1(LI.getSynchScope() == CrossThread,
2030             "Non-atomic load cannot have SynchronizationScope specified", &LI);
2031   }
2032
2033   visitInstruction(LI);
2034 }
2035
2036 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
2037   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
2038   Assert1(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
2039   Type *ElTy = PTy->getElementType();
2040   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
2041           "Stored value type does not match pointer operand type!",
2042           &SI, ElTy);
2043   Assert1(SI.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
2044           "huge alignment values are unsupported", &SI);
2045   if (SI.isAtomic()) {
2046     Assert1(SI.getOrdering() != Acquire && SI.getOrdering() != AcquireRelease,
2047             "Store cannot have Acquire ordering", &SI);
2048     Assert1(SI.getAlignment() != 0,
2049             "Atomic store must specify explicit alignment", &SI);
2050     if (!ElTy->isPointerTy()) {
2051       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
2052               "atomic store operand must have integer type!",
2053               &SI, ElTy);
2054       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2055       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2056               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
2057               &SI, ElTy);
2058     }
2059   } else {
2060     Assert1(SI.getSynchScope() == CrossThread,
2061             "Non-atomic store cannot have SynchronizationScope specified", &SI);
2062   }
2063   visitInstruction(SI);
2064 }
2065
2066 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
2067   SmallPtrSet<const Type*, 4> Visited;
2068   PointerType *PTy = AI.getType();
2069   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
2070           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
2071           &AI);
2072   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(&Visited), "Cannot allocate unsized type",
2073           &AI);
2074   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
2075           "Alloca array size must have integer type", &AI);
2076   Assert1(AI.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
2077           "huge alignment values are unsupported", &AI);
2078
2079   visitInstruction(AI);
2080 }
2081
2082 void Verifier::visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI) {
2083
2084   // FIXME: more conditions???
2085   Assert1(CXI.getSuccessOrdering() != NotAtomic,
2086           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
2087   Assert1(CXI.getFailureOrdering() != NotAtomic,
2088           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
2089   Assert1(CXI.getSuccessOrdering() != Unordered,
2090           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
2091   Assert1(CXI.getFailureOrdering() != Unordered,
2092           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
2093   Assert1(CXI.getSuccessOrdering() >= CXI.getFailureOrdering(),
2094           "cmpxchg instructions be at least as constrained on success as fail",
2095           &CXI);
2096   Assert1(CXI.getFailureOrdering() != Release &&
2097               CXI.getFailureOrdering() != AcquireRelease,
2098           "cmpxchg failure ordering cannot include release semantics", &CXI);
2099
2100   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CXI.getOperand(0)->getType());
2101   Assert1(PTy, "First cmpxchg operand must be a pointer.", &CXI);
2102   Type *ElTy = PTy->getElementType();
2103   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
2104           "cmpxchg operand must have integer type!",
2105           &CXI, ElTy);
2106   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2107   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2108           "cmpxchg operand must be power-of-two byte-sized integer",
2109           &CXI, ElTy);
2110   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(1)->getType(),
2111           "Expected value type does not match pointer operand type!",
2112           &CXI, ElTy);
2113   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(2)->getType(),
2114           "Stored value type does not match pointer operand type!",
2115           &CXI, ElTy);
2116   visitInstruction(CXI);
2117 }
2118
2119 void Verifier::visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI) {
2120   Assert1(RMWI.getOrdering() != NotAtomic,
2121           "atomicrmw instructions must be atomic.", &RMWI);
2122   Assert1(RMWI.getOrdering() != Unordered,
2123           "atomicrmw instructions cannot be unordered.", &RMWI);
2124   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RMWI.getOperand(0)->getType());
2125   Assert1(PTy, "First atomicrmw operand must be a pointer.", &RMWI);
2126   Type *ElTy = PTy->getElementType();
2127   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
2128           "atomicrmw operand must have integer type!",
2129           &RMWI, ElTy);
2130   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2131   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2132           "atomicrmw operand must be power-of-two byte-sized integer",
2133           &RMWI, ElTy);
2134   Assert2(ElTy == RMWI.getOperand(1)->getType(),
2135           "Argument value type does not match pointer operand type!",
2136           &RMWI, ElTy);
2137   Assert1(AtomicRMWInst::FIRST_BINOP <= RMWI.getOperation() &&
2138           RMWI.getOperation() <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP,
2139           "Invalid binary operation!", &RMWI);
2140   visitInstruction(RMWI);
2141 }
2142
2143 void Verifier::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
2144   const AtomicOrdering Ordering = FI.getOrdering();
2145   Assert1(Ordering == Acquire || Ordering == Release ||
2146           Ordering == AcquireRelease || Ordering == SequentiallyConsistent,
2147           "fence instructions may only have "
2148           "acquire, release, acq_rel, or seq_cst ordering.", &FI);
2149   visitInstruction(FI);
2150 }
2151
2152 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
2153   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
2154                                            EVI.getIndices()) ==
2155           EVI.getType(),
2156           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
2157
2158   visitInstruction(EVI);
2159 }
2160
2161 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
2162   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
2163                                            IVI.getIndices()) ==
2164           IVI.getOperand(1)->getType(),
2165           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
2166
2167   visitInstruction(IVI);
2168 }
2169
2170 void Verifier::visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI) {
2171   BasicBlock *BB = LPI.getParent();
2172
2173   // The landingpad instruction is ill-formed if it doesn't have any clauses and
2174   // isn't a cleanup.
2175   Assert1(LPI.getNumClauses() > 0 || LPI.isCleanup(),
2176           "LandingPadInst needs at least one clause or to be a cleanup.", &LPI);
2177
2178   // The landingpad instruction defines its parent as a landing pad block. The
2179   // landing pad block may be branched to only by the unwind edge of an invoke.
2180   for (pred_iterator I = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); I != E; ++I) {
2181     const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>((*I)->getTerminator());
2182     Assert1(II && II->getUnwindDest() == BB && II->getNormalDest() != BB,
2183             "Block containing LandingPadInst must be jumped to "
2184             "only by the unwind edge of an invoke.", &LPI);
2185   }
2186
2187   // The landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
2188   // block.
2189   Assert1(LPI.getParent()->getLandingPadInst() == &LPI,
2190           "LandingPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
2191           &LPI);
2192
2193   // The personality functions for all landingpad instructions within the same
2194   // function should match.
2195   if (PersonalityFn)
2196     Assert1(LPI.getPersonalityFn() == PersonalityFn,
2197             "Personality function doesn't match others in function", &LPI);
2198   PersonalityFn = LPI.getPersonalityFn();
2199
2200   // All operands must be constants.
2201   Assert1(isa<Constant>(PersonalityFn), "Personality function is not constant!",
2202           &LPI);
2203   for (unsigned i = 0, e = LPI.getNumClauses(); i < e; ++i) {
2204     Constant *Clause = LPI.getClause(i);
2205     if (LPI.isCatch(i)) {
2206       Assert1(isa<PointerType>(Clause->getType()),
2207               "Catch operand does not have pointer type!", &LPI);
2208     } else {
2209       Assert1(LPI.isFilter(i), "Clause is neither catch nor filter!", &LPI);
2210       Assert1(isa<ConstantArray>(Clause) || isa<ConstantAggregateZero>(Clause),
2211               "Filter operand is not an array of constants!", &LPI);
2212     }
2213   }
2214
2215   visitInstruction(LPI);
2216 }
2217
2218 void Verifier::verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i) {
2219   Instruction *Op = cast<Instruction>(I.getOperand(i));
2220   // If the we have an invalid invoke, don't try to compute the dominance.
2221   // We already reject it in the invoke specific checks and the dominance
2222   // computation doesn't handle multiple edges.
2223   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
2224     if (II->getNormalDest() == II->getUnwindDest())
2225       return;
2226   }
2227
2228   const Use &U = I.getOperandUse(i);
2229   Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT.dominates(Op, U),
2230           "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
2231 }
2232
2233 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
2234 ///
2235 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
2236   BasicBlock *BB = I.getParent();
2237   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
2238
2239   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
2240     for (User *U : I.users()) {
2241       Assert1(U != (User*)&I || !DT.isReachableFromEntry(BB),
2242               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
2243     }
2244   }
2245
2246   // Check that void typed values don't have names
2247   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
2248           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
2249
2250   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
2251   // value type.
2252   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
2253           I.getType()->isFirstClassType(),
2254           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
2255
2256   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
2257   // checked against the callee type.
2258   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
2259           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
2260           "Invalid use of metadata!", &I);
2261
2262   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
2263   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
2264   // instruction, it is an error!
2265   for (Use &U : I.uses()) {
2266     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(U.getUser()))
2267       Assert2(Used->getParent() != nullptr, "Instruction referencing"
2268               " instruction not embedded in a basic block!", &I, Used);
2269     else {
2270       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", U);
2271       return;
2272     }
2273   }
2274
2275   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
2276     Assert1(I.getOperand(i) != nullptr, "Instruction has null operand!", &I);
2277
2278     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
2279     // instructions.
2280     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
2281       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
2282     }
2283
2284     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
2285       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
2286       // taken.
2287       Assert1(!F->isIntrinsic() || i == (isa<CallInst>(I) ? e-1 :
2288                                          isa<InvokeInst>(I) ? e-3 : 0),
2289               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
2290       Assert1(!F->isIntrinsic() || isa<CallInst>(I) ||
2291               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::donothing ||
2292               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_patchpoint_void ||
2293               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_patchpoint_i64,
2294               "Cannot invoke an intrinsinc other than"
2295               " donothing or patchpoint", &I);
2296       Assert1(F->getParent() == M, "Referencing function in another module!",
2297               &I);
2298     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
2299       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
2300               "Referring to a basic block in another function!", &I);
2301     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
2302       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
2303               "Referring to an argument in another function!", &I);
2304     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
2305       Assert1(GV->getParent() == M, "Referencing global in another module!",
2306               &I);
2307     } else if (isa<Instruction>(I.getOperand(i))) {
2308       verifyDominatesUse(I, i);
2309     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
2310       Assert1((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
2311               (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
2312               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
2313     } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(I.getOperand(i))) {
2314       if (CE->getType()->isPtrOrPtrVectorTy()) {
2315         // If we have a ConstantExpr pointer, we need to see if it came from an
2316         // illegal bitcast (inttoptr <constant int> )
2317         SmallVector<const ConstantExpr *, 4> Stack;
2318         SmallPtrSet<const ConstantExpr *, 4> Visited;
2319         Stack.push_back(CE);
2320
2321         while (!Stack.empty()) {
2322           const ConstantExpr *V = Stack.pop_back_val();
2323           if (!Visited.insert(V).second)
2324             continue;
2325
2326           VerifyConstantExprBitcastType(V);
2327
2328           for (unsigned I = 0, N = V->getNumOperands(); I != N; ++I) {
2329             if (ConstantExpr *Op = dyn_cast<ConstantExpr>(V->getOperand(I)))
2330               Stack.push_back(Op);
2331           }
2332         }
2333       }
2334     }
2335   }
2336
2337   if (MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_fpmath)) {
2338     Assert1(I.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
2339             "fpmath requires a floating point result!", &I);
2340     Assert1(MD->getNumOperands() == 1, "fpmath takes one operand!", &I);
2341     if (ConstantFP *CFP0 =
2342             mdconst::dyn_extract_or_null<ConstantFP>(MD->getOperand(0))) {
2343       APFloat Accuracy = CFP0->getValueAPF();
2344       Assert1(Accuracy.isFiniteNonZero() && !Accuracy.isNegative(),
2345               "fpmath accuracy not a positive number!", &I);
2346     } else {
2347       Assert1(false, "invalid fpmath accuracy!", &I);
2348     }
2349   }
2350
2351   if (MDNode *Range = I.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
2352     Assert1(isa<LoadInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
2353             "Ranges are only for loads, calls and invokes!", &I);
2354     visitRangeMetadata(I, Range, I.getType());
2355   }
2356
2357   if (I.getMetadata(LLVMContext::MD_nonnull)) {
2358     Assert1(I.getType()->isPointerTy(),
2359             "nonnull applies only to pointer types", &I);
2360     Assert1(isa<LoadInst>(I),
2361             "nonnull applies only to load instructions, use attributes"
2362             " for calls or invokes", &I);
2363   }
2364
2365   InstsInThisBlock.insert(&I);
2366 }
2367
2368 /// VerifyIntrinsicType - Verify that the specified type (which comes from an
2369 /// intrinsic argument or return value) matches the type constraints specified
2370 /// by the .td file (e.g. an "any integer" argument really is an integer).
2371 ///
2372 /// This return true on error but does not print a message.
2373 bool Verifier::VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
2374                                    ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
2375                                    SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys) {
2376   using namespace Intrinsic;
2377
2378   // If we ran out of descriptors, there are too many arguments.
2379   if (Infos.empty()) return true;
2380   IITDescriptor D = Infos.front();
2381   Infos = Infos.slice(1);
2382
2383   switch (D.Kind) {
2384   case IITDescriptor::Void: return !Ty->isVoidTy();
2385   case IITDescriptor::VarArg: return true;
2386   case IITDescriptor::MMX:  return !Ty->isX86_MMXTy();
2387   case IITDescriptor::Metadata: return !Ty->isMetadataTy();
2388   case IITDescriptor::Half: return !Ty->isHalfTy();
2389   case IITDescriptor::Float: return !Ty->isFloatTy();
2390   case IITDescriptor::Double: return !Ty->isDoubleTy();
2391   case IITDescriptor::Integer: return !Ty->isIntegerTy(D.Integer_Width);
2392   case IITDescriptor::Vector: {
2393     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(Ty);
2394     return !VT || VT->getNumElements() != D.Vector_Width ||
2395            VerifyIntrinsicType(VT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2396   }
2397   case IITDescriptor::Pointer: {
2398     PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty);
2399     return !PT || PT->getAddressSpace() != D.Pointer_AddressSpace ||
2400            VerifyIntrinsicType(PT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2401   }
2402
2403   case IITDescriptor::Struct: {
2404     StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
2405     if (!ST || ST->getNumElements() != D.Struct_NumElements)
2406       return true;
2407
2408     for (unsigned i = 0, e = D.Struct_NumElements; i != e; ++i)
2409       if (VerifyIntrinsicType(ST->getElementType(i), Infos, ArgTys))
2410         return true;
2411     return false;
2412   }
2413
2414   case IITDescriptor::Argument:
2415     // Two cases here - If this is the second occurrence of an argument, verify
2416     // that the later instance matches the previous instance.
2417     if (D.getArgumentNumber() < ArgTys.size())
2418       return Ty != ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2419
2420     // Otherwise, if this is the first instance of an argument, record it and
2421     // verify the "Any" kind.
2422     assert(D.getArgumentNumber() == ArgTys.size() && "Table consistency error");
2423     ArgTys.push_back(Ty);
2424
2425     switch (D.getArgumentKind()) {
2426     case IITDescriptor::AK_AnyInteger: return !Ty->isIntOrIntVectorTy();
2427     case IITDescriptor::AK_AnyFloat:   return !Ty->isFPOrFPVectorTy();
2428     case IITDescriptor::AK_AnyVector:  return !isa<VectorType>(Ty);
2429     case IITDescriptor::AK_AnyPointer: return !isa<PointerType>(Ty);
2430     }
2431     llvm_unreachable("all argument kinds not covered");
2432
2433   case IITDescriptor::ExtendArgument: {
2434     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2435     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2436       return true;
2437
2438     Type *NewTy = ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2439     if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(NewTy))
2440       NewTy = VectorType::getExtendedElementVectorType(VTy);
2441     else if (IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(NewTy))
2442       NewTy = IntegerType::get(ITy->getContext(), 2 * ITy->getBitWidth());
2443     else
2444       return true;
2445
2446     return Ty != NewTy;
2447   }
2448   case IITDescriptor::TruncArgument: {
2449     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2450     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2451       return true;
2452
2453     Type *NewTy = ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2454     if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(NewTy))
2455       NewTy = VectorType::getTruncatedElementVectorType(VTy);
2456     else if (IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(NewTy))
2457       NewTy = IntegerType::get(ITy->getContext(), ITy->getBitWidth() / 2);
2458     else
2459       return true;
2460
2461     return Ty != NewTy;
2462   }
2463   case IITDescriptor::HalfVecArgument:
2464     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2465     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
2466            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
2467            VectorType::getHalfElementsVectorType(
2468                          cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
2469   case IITDescriptor::SameVecWidthArgument: {
2470     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2471       return true;
2472     VectorType * ReferenceType =
2473       dyn_cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]);
2474     VectorType *ThisArgType = dyn_cast<VectorType>(Ty);
2475     if (!ThisArgType || !ReferenceType ||
2476         (ReferenceType->getVectorNumElements() !=
2477          ThisArgType->getVectorNumElements()))
2478       return true;
2479     return VerifyIntrinsicType(ThisArgType->getVectorElementType(),
2480                                Infos, ArgTys);
2481   }
2482   }
2483   llvm_unreachable("unhandled");
2484 }
2485
2486 /// \brief Verify if the intrinsic has variable arguments.
2487 /// This method is intended to be called after all the fixed arguments have been
2488 /// verified first.
2489 ///
2490 /// This method returns true on error and does not print an error message.
2491 bool
2492 Verifier::VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
2493                                   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos) {
2494   using namespace Intrinsic;
2495
2496   // If there are no descriptors left, then it can't be a vararg.
2497   if (Infos.empty())
2498     return isVarArg ? true : false;
2499
2500   // There should be only one descriptor remaining at this point.
2501   if (Infos.size() != 1)
2502     return true;
2503
2504   // Check and verify the descriptor.
2505   IITDescriptor D = Infos.front();
2506   Infos = Infos.slice(1);
2507   if (D.Kind == IITDescriptor::VarArg)
2508     return isVarArg ? false : true;
2509
2510   return true;
2511 }
2512
2513 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
2514 ///
2515 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
2516   Function *IF = CI.getCalledFunction();
2517   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
2518           IF);
2519
2520   // Verify that the intrinsic prototype lines up with what the .td files
2521   // describe.
2522   FunctionType *IFTy = IF->getFunctionType();
2523   bool IsVarArg = IFTy->isVarArg();
2524
2525   SmallVector<Intrinsic::IITDescriptor, 8> Table;
2526   getIntrinsicInfoTableEntries(ID, Table);
2527   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> TableRef = Table;
2528
2529   SmallVector<Type *, 4> ArgTys;
2530   Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getReturnType(), TableRef, ArgTys),
2531           "Intrinsic has incorrect return type!", IF);
2532   for (unsigned i = 0, e = IFTy->getNumParams(); i != e; ++i)
2533     Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getParamType(i), TableRef, ArgTys),
2534             "Intrinsic has incorrect argument type!", IF);
2535
2536   // Verify if the intrinsic call matches the vararg property.
2537   if (IsVarArg)
2538     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2539             "Intrinsic was not defined with variable arguments!", IF);
2540   else
2541     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2542             "Callsite was not defined with variable arguments!", IF);
2543
2544   // All descriptors should be absorbed by now.
2545   Assert1(TableRef.empty(), "Intrinsic has too few arguments!", IF);
2546
2547   // Now that we have the intrinsic ID and the actual argument types (and we
2548   // know they are legal for the intrinsic!) get the intrinsic name through the
2549   // usual means.  This allows us to verify the mangling of argument types into
2550   // the name.
2551   const std::string ExpectedName = Intrinsic::getName(ID, ArgTys);
2552   Assert1(ExpectedName == IF->getName(),
2553           "Intrinsic name not mangled correctly for type arguments! "
2554           "Should be: " + ExpectedName, IF);
2555
2556   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
2557   // or are local to *this* function.
2558   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
2559     if (auto *MD = dyn_cast<MetadataAsValue>(CI.getArgOperand(i)))
2560       visitMetadataAsValue(*MD, CI.getParent()->getParent());
2561
2562   switch (ID) {
2563   default:
2564     break;
2565   case Intrinsic::ctlz:  // llvm.ctlz
2566   case Intrinsic::cttz:  // llvm.cttz
2567     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2568             "is_zero_undef argument of bit counting intrinsics must be a "
2569             "constant int", &CI);
2570     break;
2571   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
2572     Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MetadataAsValue>(CI.getArgOperand(0)),
2573             "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
2574   } break;
2575   case Intrinsic::memcpy:
2576   case Intrinsic::memmove:
2577   case Intrinsic::memset:
2578     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3)),
2579             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
2580             &CI);
2581     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(4)),
2582             "isvolatile argument of memory intrinsics must be a constant int",
2583             &CI);
2584     break;
2585   case Intrinsic::gcroot:
2586   case Intrinsic::gcwrite:
2587   case Intrinsic::gcread:
2588     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
2589       AllocaInst *AI =
2590         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
2591       Assert1(AI, "llvm.gcroot parameter #1 must be an alloca.", &CI);
2592       Assert1(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
2593               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
2594       if (!AI->getType()->getElementType()->isPointerTy()) {
2595         Assert1(!isa<ConstantPointerNull>(CI.getArgOperand(1)),
2596                 "llvm.gcroot parameter #1 must either be a pointer alloca, "
2597                 "or argument #2 must be a non-null constant.", &CI);
2598       }
2599     }
2600
2601     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
2602             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
2603     break;
2604   case Intrinsic::init_trampoline:
2605     Assert1(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2606             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
2607             &CI);
2608     break;
2609   case Intrinsic::prefetch:
2610     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
2611             isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
2612             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
2613             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
2614             "invalid arguments to llvm.prefetch",
2615             &CI);
2616     break;
2617   case Intrinsic::stackprotector:
2618     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2619             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
2620             &CI);
2621     break;
2622   case Intrinsic::lifetime_start:
2623   case Intrinsic::lifetime_end:
2624   case Intrinsic::invariant_start:
2625     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
2626             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
2627             &CI);
2628     break;
2629   case Intrinsic::invariant_end:
2630     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2631             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
2632     break;
2633
2634   case Intrinsic::experimental_gc_statepoint: {
2635     Assert1(!CI.doesNotAccessMemory() &&
2636             !CI.onlyReadsMemory(),
2637             "gc.statepoint must read and write memory to preserve "
2638             "reordering restrictions required by safepoint semantics", &CI);
2639     Assert1(!CI.isInlineAsm(),
2640             "gc.statepoint support for inline assembly unimplemented", &CI);
2641
2642     const Value *Target = CI.getArgOperand(0);
2643     const PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Target->getType());
2644     Assert2(PT && PT->getElementType()->isFunctionTy(),
2645             "gc.statepoint callee must be of function pointer type",
2646             &CI, Target);
2647     FunctionType *TargetFuncType = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
2648     Assert1(!TargetFuncType->isVarArg(),
2649             "gc.statepoint support for var arg functions not implemented", &CI);
2650
2651     const Value *NumCallArgsV = CI.getArgOperand(1);
2652     Assert1(isa<ConstantInt>(NumCallArgsV),
2653             "gc.statepoint number of arguments to underlying call "
2654             "must be constant integer", &CI);
2655     const int NumCallArgs = cast<ConstantInt>(NumCallArgsV)->getZExtValue();
2656     Assert1(NumCallArgs >= 0,
2657             "gc.statepoint number of arguments to underlying call "
2658             "must be positive", &CI);
2659     Assert1(NumCallArgs == (int)TargetFuncType->getNumParams(),
2660             "gc.statepoint mismatch in number of call args", &CI);
2661
2662     const Value *Unused = CI.getArgOperand(2);
2663     Assert1(isa<ConstantInt>(Unused) &&
2664             cast<ConstantInt>(Unused)->isNullValue(),
2665             "gc.statepoint parameter #3 must be zero", &CI);
2666
2667     // Verify that the types of the call parameter arguments match
2668     // the type of the wrapped callee.
2669     for (int i = 0; i < NumCallArgs; i++) {
2670       Type *ParamType = TargetFuncType->getParamType(i);
2671       Type *ArgType = CI.getArgOperand(3+i)->getType();
2672       Assert1(ArgType == ParamType,
2673               "gc.statepoint call argument does not match wrapped "
2674               "function type", &CI);
2675     }
2676     const int EndCallArgsInx = 2+NumCallArgs;
2677     const Value *NumDeoptArgsV = CI.getArgOperand(EndCallArgsInx+1);
2678     Assert1(isa<ConstantInt>(NumDeoptArgsV),
2679             "gc.statepoint number of deoptimization arguments "
2680             "must be constant integer", &CI);
2681     const int NumDeoptArgs = cast<ConstantInt>(NumDeoptArgsV)->getZExtValue();
2682     Assert1(NumDeoptArgs >= 0,
2683             "gc.statepoint number of deoptimization arguments "
2684             "must be positive", &CI);
2685
2686     Assert1(4 + NumCallArgs + NumDeoptArgs <= (int)CI.getNumArgOperands(),
2687             "gc.statepoint too few arguments according to length fields", &CI);
2688
2689     // Check that the only uses of this gc.statepoint are gc.result or
2690     // gc.relocate calls which are tied to this statepoint and thus part
2691     // of the same statepoint sequence
2692     for (User *U : CI.users()) {
2693       const CallInst *Call = dyn_cast<const CallInst>(U);
2694       Assert2(Call, "illegal use of statepoint token", &CI, U);
2695       if (!Call) continue;
2696       Assert2(isGCRelocate(Call) || isGCResult(Call),
2697               "gc.result or gc.relocate are the only value uses"
2698               "of a gc.statepoint", &CI, U);
2699       if (isGCResult(Call)) {
2700         Assert2(Call->getArgOperand(0) == &CI,
2701                 "gc.result connected to wrong gc.statepoint",
2702                 &CI, Call);
2703       } else if (isGCRelocate(Call)) {
2704         Assert2(Call->getArgOperand(0) == &CI,
2705                 "gc.relocate connected to wrong gc.statepoint",
2706                 &CI, Call);
2707       }
2708     }
2709
2710     // Note: It is legal for a single derived pointer to be listed multiple
2711     // times.  It's non-optimal, but it is legal.  It can also happen after
2712     // insertion if we strip a bitcast away.
2713     // Note: It is really tempting to check that each base is relocated and
2714     // that a derived pointer is never reused as a base pointer.  This turns
2715     // out to be problematic since optimizations run after safepoint insertion
2716     // can recognize equality properties that the insertion logic doesn't know
2717     // about.  See example statepoint.ll in the verifier subdirectory
2718     break;
2719   }
2720   case Intrinsic::experimental_gc_result_int:
2721   case Intrinsic::experimental_gc_result_float:
2722   case Intrinsic::experimental_gc_result_ptr: {
2723     // Are we tied to a statepoint properly?
2724     CallSite StatepointCS(CI.getArgOperand(0));
2725     const Function *StatepointFn = StatepointCS.getCalledFunction();
2726     Assert2(StatepointFn && StatepointFn->isDeclaration() &&
2727             StatepointFn->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_gc_statepoint,
2728             "token must be from a statepoint", &CI, CI.getArgOperand(0));
2729
2730     // Assert that result type matches wrapped callee.
2731     const Value *Target = StatepointCS.getArgument(0);
2732     const PointerType *PT = cast<PointerType>(Target->getType());
2733     const FunctionType *TargetFuncType =
2734       cast<FunctionType>(PT->getElementType());
2735     Assert1(CI.getType() == TargetFuncType->getReturnType(),
2736             "gc.result result type does not match wrapped callee",
2737             &CI);
2738     break;
2739   }
2740   case Intrinsic::experimental_gc_relocate: {
2741     // Are we tied to a statepoint properly?
2742     CallSite StatepointCS(CI.getArgOperand(0));
2743     const Function *StatepointFn =
2744         StatepointCS.getInstruction() ? StatepointCS.getCalledFunction() : NULL;
2745     Assert2(StatepointFn && StatepointFn->isDeclaration() &&
2746             StatepointFn->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_gc_statepoint,
2747             "token must be from a statepoint", &CI, CI.getArgOperand(0));
2748
2749     // Both the base and derived must be piped through the safepoint
2750     Value* Base = CI.getArgOperand(1);
2751     Assert1( isa<ConstantInt>(Base), "must be integer offset", &CI);
2752
2753     Value* Derived = CI.getArgOperand(2);
2754     Assert1( isa<ConstantInt>(Derived), "must be integer offset", &CI);
2755
2756     const int BaseIndex = cast<ConstantInt>(Base)->getZExtValue();
2757     const int DerivedIndex = cast<ConstantInt>(Derived)->getZExtValue();
2758     // Check the bounds
2759     Assert1(0 <= BaseIndex &&
2760             BaseIndex < (int)StatepointCS.arg_size(),
2761             "index out of bounds", &CI);
2762     Assert1(0 <= DerivedIndex &&
2763             DerivedIndex < (int)StatepointCS.arg_size(),
2764             "index out of bounds", &CI);
2765
2766     // Assert that the result type matches the type of the relocated pointer
2767     GCRelocateOperands Operands(&CI);
2768     Assert1(Operands.derivedPtr()->getType() == CI.getType(),
2769             "gc.relocate: relocating a pointer shouldn't change it's type",
2770             &CI);
2771     break;
2772   }
2773   };
2774 }
2775
2776 void DebugInfoVerifier::verifyDebugInfo() {
2777   if (!VerifyDebugInfo)
2778     return;
2779
2780   DebugInfoFinder Finder;
2781   Finder.processModule(*M);
2782   processInstructions(Finder);
2783
2784   // Verify Debug Info.
2785   //
2786   // NOTE:  The loud braces are necessary for MSVC compatibility.
2787   for (DICompileUnit CU : Finder.compile_units()) {
2788     Assert1(CU.Verify(), "DICompileUnit does not Verify!", CU);
2789   }
2790   for (DISubprogram S : Finder.subprograms()) {
2791     Assert1(S.Verify(), "DISubprogram does not Verify!", S);
2792   }
2793   for (DIGlobalVariable GV : Finder.global_variables()) {
2794     Assert1(GV.Verify(), "DIGlobalVariable does not Verify!", GV);
2795   }
2796   for (DIType T : Finder.types()) {
2797     Assert1(T.Verify(), "DIType does not Verify!", T);
2798   }
2799   for (DIScope S : Finder.scopes()) {
2800     Assert1(S.Verify(), "DIScope does not Verify!", S);
2801   }
2802 }
2803
2804 void DebugInfoVerifier::processInstructions(DebugInfoFinder &Finder) {
2805   for (const Function &F : *M)
2806     for (auto I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I) {
2807       if (MDNode *MD = I->getMetadata(LLVMContext::MD_dbg))
2808         Finder.processLocation(*M, DILocation(MD));
2809       if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(&*I))
2810         processCallInst(Finder, *CI);
2811     }
2812 }
2813
2814 void DebugInfoVerifier::processCallInst(DebugInfoFinder &Finder,
2815                                         const CallInst &CI) {
2816   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
2817     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
2818       switch (ID) {
2819       case Intrinsic::dbg_declare:
2820         Finder.processDeclare(*M, cast<DbgDeclareInst>(&CI));
2821         break;
2822       case Intrinsic::dbg_value:
2823         Finder.processValue(*M, cast<DbgValueInst>(&CI));
2824         break;
2825       default:
2826         break;
2827       }
2828 }
2829
2830 //===----------------------------------------------------------------------===//
2831 //  Implement the public interfaces to this file...
2832 //===----------------------------------------------------------------------===//
2833
2834 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, raw_ostream *OS) {
2835   Function &F = const_cast<Function &>(f);
2836   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
2837
2838   raw_null_ostream NullStr;
2839   Verifier V(OS ? *OS : NullStr);
2840
2841   // Note that this function's return value is inverted from what you would
2842   // expect of a function called "verify".
2843   return !V.verify(F);
2844 }
2845
2846 bool llvm::verifyModule(const Module &M, raw_ostream *OS) {
2847   raw_null_ostream NullStr;
2848   Verifier V(OS ? *OS : NullStr);
2849
2850   bool Broken = false;
2851   for (Module::const_iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I)
2852     if (!I->isDeclaration() && !I->isMaterializable())
2853       Broken |= !V.verify(*I);
2854
2855   // Note that this function's return value is inverted from what you would
2856   // expect of a function called "verify".
2857   DebugInfoVerifier DIV(OS ? *OS : NullStr);
2858   return !V.verify(M) || !DIV.verify(M) || Broken;
2859 }
2860
2861 namespace {
2862 struct VerifierLegacyPass : public FunctionPass {
2863   static char ID;
2864
2865   Verifier V;
2866   bool FatalErrors;
2867
2868   VerifierLegacyPass() : FunctionPass(ID), FatalErrors(true) {
2869     initializeVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
2870   }
2871   explicit VerifierLegacyPass(bool FatalErrors)
2872       : FunctionPass(ID), V(dbgs()), FatalErrors(FatalErrors) {
2873     initializeVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
2874   }
2875
2876   bool runOnFunction(Function &F) override {
2877     if (!V.verify(F) && FatalErrors)
2878       report_fatal_error("Broken function found, compilation aborted!");
2879
2880     return false;
2881   }
2882
2883   bool doFinalization(Module &M) override {
2884     if (!V.verify(M) && FatalErrors)
2885       report_fatal_error("Broken module found, compilation aborted!");
2886
2887     return false;
2888   }
2889
2890   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
2891     AU.setPreservesAll();
2892   }
2893 };
2894 struct DebugInfoVerifierLegacyPass : public ModulePass {
2895   static char ID;
2896
2897   DebugInfoVerifier V;
2898   bool FatalErrors;
2899
2900   DebugInfoVerifierLegacyPass() : ModulePass(ID), FatalErrors(true) {
2901     initializeDebugInfoVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
2902   }
2903   explicit DebugInfoVerifierLegacyPass(bool FatalErrors)
2904       : ModulePass(ID), V(dbgs()), FatalErrors(FatalErrors) {
2905     initializeDebugInfoVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
2906   }
2907
2908   bool runOnModule(Module &M) override {
2909     if (!V.verify(M) && FatalErrors)
2910       report_fatal_error("Broken debug info found, compilation aborted!");
2911
2912     return false;
2913   }
2914
2915   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
2916     AU.setPreservesAll();
2917   }
2918 };
2919 }
2920
2921 char VerifierLegacyPass::ID = 0;
2922 INITIALIZE_PASS(VerifierLegacyPass, "verify", "Module Verifier", false, false)
2923
2924 char DebugInfoVerifierLegacyPass::ID = 0;
2925 INITIALIZE_PASS(DebugInfoVerifierLegacyPass, "verify-di", "Debug Info Verifier",
2926                 false, false)
2927
2928 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(bool FatalErrors) {
2929   return new VerifierLegacyPass(FatalErrors);
2930 }
2931
2932 ModulePass *llvm::createDebugInfoVerifierPass(bool FatalErrors) {
2933   return new DebugInfoVerifierLegacyPass(FatalErrors);
2934 }
2935
2936 PreservedAnalyses VerifierPass::run(Module *M) {
2937   if (verifyModule(*M, &dbgs()) && FatalErrors)
2938     report_fatal_error("Broken module found, compilation aborted!");
2939
2940   return PreservedAnalyses::all();
2941 }
2942
2943 PreservedAnalyses VerifierPass::run(Function *F) {
2944   if (verifyFunction(*F, &dbgs()) && FatalErrors)
2945     report_fatal_error("Broken function found, compilation aborted!");
2946
2947   return PreservedAnalyses::all();
2948 }