865b187ad468432936e3c00d4932d531852aec1d
[oota-llvm.git] / 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   DominatorTree DT;
185
186   /// \brief When verifying a basic block, keep track of all of the
187   /// instructions we have seen so far.
188   ///
189   /// This allows us to do efficient dominance checks for the case when an
190   /// instruction has an operand that is an instruction in the same block.
191   SmallPtrSet<Instruction *, 16> InstsInThisBlock;
192
193   /// \brief Keep track of the metadata nodes that have been checked already.
194   SmallPtrSet<const Metadata *, 32> MDNodes;
195
196   /// \brief The personality function referenced by the LandingPadInsts.
197   /// All LandingPadInsts within the same function must use the same
198   /// personality function.
199   const Value *PersonalityFn;
200
201   /// \brief Whether we've seen a call to @llvm.frameallocate in this function
202   /// already.
203   bool SawFrameAllocate;
204
205 public:
206   explicit Verifier(raw_ostream &OS = dbgs())
207       : VerifierSupport(OS), Context(nullptr), PersonalityFn(nullptr),
208         SawFrameAllocate(false) {}
209
210   bool verify(const Function &F) {
211     M = F.getParent();
212     Context = &M->getContext();
213
214     // First ensure the function is well-enough formed to compute dominance
215     // information.
216     if (F.empty()) {
217       OS << "Function '" << F.getName()
218          << "' does not contain an entry block!\n";
219       return false;
220     }
221     for (Function::const_iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
222       if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
223         OS << "Basic Block in function '" << F.getName()
224            << "' does not have terminator!\n";
225         I->printAsOperand(OS, true);
226         OS << "\n";
227         return false;
228       }
229     }
230
231     // Now directly compute a dominance tree. We don't rely on the pass
232     // manager to provide this as it isolates us from a potentially
233     // out-of-date dominator tree and makes it significantly more complex to
234     // run this code outside of a pass manager.
235     // FIXME: It's really gross that we have to cast away constness here.
236     DT.recalculate(const_cast<Function &>(F));
237
238     Broken = false;
239     // FIXME: We strip const here because the inst visitor strips const.
240     visit(const_cast<Function &>(F));
241     InstsInThisBlock.clear();
242     PersonalityFn = nullptr;
243     SawFrameAllocate = false;
244
245     return !Broken;
246   }
247
248   bool verify(const Module &M) {
249     this->M = &M;
250     Context = &M.getContext();
251     Broken = false;
252
253     // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
254     for (Module::const_iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
255       visitGlobalValue(*I);
256
257       // Check to make sure function prototypes are okay.
258       if (I->isDeclaration())
259         visitFunction(*I);
260     }
261
262     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
263          I != E; ++I)
264       visitGlobalVariable(*I);
265
266     for (Module::const_alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
267          I != E; ++I)
268       visitGlobalAlias(*I);
269
270     for (Module::const_named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
271                                                E = M.named_metadata_end();
272          I != E; ++I)
273       visitNamedMDNode(*I);
274
275     for (const StringMapEntry<Comdat> &SMEC : M.getComdatSymbolTable())
276       visitComdat(SMEC.getValue());
277
278     visitModuleFlags(M);
279     visitModuleIdents(M);
280
281     return !Broken;
282   }
283
284 private:
285   // Verification methods...
286   void visitGlobalValue(const GlobalValue &GV);
287   void visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV);
288   void visitGlobalAlias(const GlobalAlias &GA);
289   void visitAliaseeSubExpr(const GlobalAlias &A, const Constant &C);
290   void visitAliaseeSubExpr(SmallPtrSetImpl<const GlobalAlias *> &Visited,
291                            const GlobalAlias &A, const Constant &C);
292   void visitNamedMDNode(const NamedMDNode &NMD);
293   void visitMDNode(const MDNode &MD);
294   void visitMetadataAsValue(const MetadataAsValue &MD, Function *F);
295   void visitValueAsMetadata(const ValueAsMetadata &MD, Function *F);
296   void visitComdat(const Comdat &C);
297   void visitModuleIdents(const Module &M);
298   void visitModuleFlags(const Module &M);
299   void visitModuleFlag(const MDNode *Op,
300                        DenseMap<const MDString *, const MDNode *> &SeenIDs,
301                        SmallVectorImpl<const MDNode *> &Requirements);
302   void visitFunction(const Function &F);
303   void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
304   void visitRangeMetadata(Instruction& I, MDNode* Range, Type* Ty);
305
306 #define HANDLE_SPECIALIZED_MDNODE_LEAF(CLASS) void visit##CLASS(const CLASS &N);
307 #include "llvm/IR/Metadata.def"
308
309   // InstVisitor overrides...
310   using InstVisitor<Verifier>::visit;
311   void visit(Instruction &I);
312
313   void visitTruncInst(TruncInst &I);
314   void visitZExtInst(ZExtInst &I);
315   void visitSExtInst(SExtInst &I);
316   void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
317   void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
318   void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
319   void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
320   void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
321   void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
322   void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
323   void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
324   void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
325   void visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I);
326   void visitPHINode(PHINode &PN);
327   void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
328   void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
329   void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
330   void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
331   void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
332   void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
333   void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
334   void visitCallInst(CallInst &CI);
335   void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
336   void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
337   void visitLoadInst(LoadInst &LI);
338   void visitStoreInst(StoreInst &SI);
339   void verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i);
340   void visitInstruction(Instruction &I);
341   void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
342   void visitBranchInst(BranchInst &BI);
343   void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
344   void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
345   void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
346   void visitSelectInst(SelectInst &SI);
347   void visitUserOp1(Instruction &I);
348   void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
349   void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
350   void visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI);
351   void visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI);
352   void visitFenceInst(FenceInst &FI);
353   void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
354   void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
355   void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
356   void visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI);
357
358   void VerifyCallSite(CallSite CS);
359   void verifyMustTailCall(CallInst &CI);
360   bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty, int VT,
361                         unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
362   bool VerifyIntrinsicType(Type *Ty, ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
363                            SmallVectorImpl<Type *> &ArgTys);
364   bool VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
365                                ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos);
366   bool VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params);
367   void VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, bool isFunction,
368                             const Value *V);
369   void VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
370                             bool isReturnValue, const Value *V);
371   void VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
372                            const Value *V);
373
374   void VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE);
375   void VerifyStatepoint(ImmutableCallSite CS);
376 };
377 class DebugInfoVerifier : public VerifierSupport {
378 public:
379   explicit DebugInfoVerifier(raw_ostream &OS = dbgs()) : VerifierSupport(OS) {}
380
381   bool verify(const Module &M) {
382     this->M = &M;
383     verifyDebugInfo();
384     return !Broken;
385   }
386
387 private:
388   void verifyDebugInfo();
389   void processInstructions(DebugInfoFinder &Finder);
390   void processCallInst(DebugInfoFinder &Finder, const CallInst &CI);
391 };
392 } // End anonymous namespace
393
394 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
395 #define Assert(C, M) \
396   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
397 #define Assert1(C, M, V1) \
398   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
399 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
400   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
401 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
402   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
403 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
404   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
405
406 void Verifier::visit(Instruction &I) {
407   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
408     Assert1(I.getOperand(i) != nullptr, "Operand is null", &I);
409   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
410 }
411
412
413 void Verifier::visitGlobalValue(const GlobalValue &GV) {
414   Assert1(!GV.isDeclaration() || GV.hasExternalLinkage() ||
415               GV.hasExternalWeakLinkage(),
416           "Global is external, but doesn't have external or weak linkage!",
417           &GV);
418
419   Assert1(GV.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
420           "huge alignment values are unsupported", &GV);
421   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
422           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
423
424   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
425     const GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
426     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
427             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
428   }
429 }
430
431 void Verifier::visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV) {
432   if (GV.hasInitializer()) {
433     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
434             "Global variable initializer type does not match global "
435             "variable type!", &GV);
436
437     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
438     // cannot be constant.
439     if (GV.hasCommonLinkage()) {
440       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
441               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
442       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
443               &GV);
444       Assert1(!GV.hasComdat(), "'common' global may not be in a Comdat!", &GV);
445     }
446   } else {
447     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasExternalWeakLinkage(),
448             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
449   }
450
451   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.global_ctors" ||
452                        GV.getName() == "llvm.global_dtors")) {
453     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
454             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
455     // Don't worry about emitting an error for it not being an array,
456     // visitGlobalValue will complain on appending non-array.
457     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GV.getType()->getElementType())) {
458       StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
459       PointerType *FuncPtrTy =
460           FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Context), false)->getPointerTo();
461       // FIXME: Reject the 2-field form in LLVM 4.0.
462       Assert1(STy && (STy->getNumElements() == 2 ||
463                       STy->getNumElements() == 3) &&
464               STy->getTypeAtIndex(0u)->isIntegerTy(32) &&
465               STy->getTypeAtIndex(1) == FuncPtrTy,
466               "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
467       if (STy->getNumElements() == 3) {
468         Type *ETy = STy->getTypeAtIndex(2);
469         Assert1(ETy->isPointerTy() &&
470                     cast<PointerType>(ETy)->getElementType()->isIntegerTy(8),
471                 "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
472       }
473     }
474   }
475
476   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.used" ||
477                        GV.getName() == "llvm.compiler.used")) {
478     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
479             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
480     Type *GVType = GV.getType()->getElementType();
481     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GVType)) {
482       PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ATy->getElementType());
483       Assert1(PTy, "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
484       if (GV.hasInitializer()) {
485         const Constant *Init = GV.getInitializer();
486         const ConstantArray *InitArray = dyn_cast<ConstantArray>(Init);
487         Assert1(InitArray, "wrong initalizer for intrinsic global variable",
488                 Init);
489         for (unsigned i = 0, e = InitArray->getNumOperands(); i != e; ++i) {
490           Value *V = Init->getOperand(i)->stripPointerCastsNoFollowAliases();
491           Assert1(
492               isa<GlobalVariable>(V) || isa<Function>(V) || isa<GlobalAlias>(V),
493               "invalid llvm.used member", V);
494           Assert1(V->hasName(), "members of llvm.used must be named", V);
495         }
496       }
497     }
498   }
499
500   Assert1(!GV.hasDLLImportStorageClass() ||
501           (GV.isDeclaration() && GV.hasExternalLinkage()) ||
502           GV.hasAvailableExternallyLinkage(),
503           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
504
505   if (!GV.hasInitializer()) {
506     visitGlobalValue(GV);
507     return;
508   }
509
510   // Walk any aggregate initializers looking for bitcasts between address spaces
511   SmallPtrSet<const Value *, 4> Visited;
512   SmallVector<const Value *, 4> WorkStack;
513   WorkStack.push_back(cast<Value>(GV.getInitializer()));
514
515   while (!WorkStack.empty()) {
516     const Value *V = WorkStack.pop_back_val();
517     if (!Visited.insert(V).second)
518       continue;
519
520     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
521       WorkStack.append(U->op_begin(), U->op_end());
522     }
523
524     if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
525       VerifyConstantExprBitcastType(CE);
526       if (Broken)
527         return;
528     }
529   }
530
531   visitGlobalValue(GV);
532 }
533
534 void Verifier::visitAliaseeSubExpr(const GlobalAlias &GA, const Constant &C) {
535   SmallPtrSet<const GlobalAlias*, 4> Visited;
536   Visited.insert(&GA);
537   visitAliaseeSubExpr(Visited, GA, C);
538 }
539
540 void Verifier::visitAliaseeSubExpr(SmallPtrSetImpl<const GlobalAlias*> &Visited,
541                                    const GlobalAlias &GA, const Constant &C) {
542   if (const auto *GV = dyn_cast<GlobalValue>(&C)) {
543     Assert1(!GV->isDeclaration(), "Alias must point to a definition", &GA);
544
545     if (const auto *GA2 = dyn_cast<GlobalAlias>(GV)) {
546       Assert1(Visited.insert(GA2).second, "Aliases cannot form a cycle", &GA);
547
548       Assert1(!GA2->mayBeOverridden(), "Alias cannot point to a weak alias",
549               &GA);
550     } else {
551       // Only continue verifying subexpressions of GlobalAliases.
552       // Do not recurse into global initializers.
553       return;
554     }
555   }
556
557   if (const auto *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(&C))
558     VerifyConstantExprBitcastType(CE);
559
560   for (const Use &U : C.operands()) {
561     Value *V = &*U;
562     if (const auto *GA2 = dyn_cast<GlobalAlias>(V))
563       visitAliaseeSubExpr(Visited, GA, *GA2->getAliasee());
564     else if (const auto *C2 = dyn_cast<Constant>(V))
565       visitAliaseeSubExpr(Visited, GA, *C2);
566   }
567 }
568
569 void Verifier::visitGlobalAlias(const GlobalAlias &GA) {
570   Assert1(!GA.getName().empty(),
571           "Alias name cannot be empty!", &GA);
572   Assert1(GlobalAlias::isValidLinkage(GA.getLinkage()),
573           "Alias should have private, internal, linkonce, weak, linkonce_odr, "
574           "weak_odr, or external linkage!",
575           &GA);
576   const Constant *Aliasee = GA.getAliasee();
577   Assert1(Aliasee, "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
578   Assert1(GA.getType() == Aliasee->getType(),
579           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
580
581   Assert1(isa<GlobalValue>(Aliasee) || isa<ConstantExpr>(Aliasee),
582           "Aliasee should be either GlobalValue or ConstantExpr", &GA);
583
584   visitAliaseeSubExpr(GA, *Aliasee);
585
586   visitGlobalValue(GA);
587 }
588
589 void Verifier::visitNamedMDNode(const NamedMDNode &NMD) {
590   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
591     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
592     if (!MD)
593       continue;
594
595     visitMDNode(*MD);
596   }
597 }
598
599 void Verifier::visitMDNode(const MDNode &MD) {
600   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
601   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
602   if (!MDNodes.insert(&MD).second)
603     return;
604
605   switch (MD.getMetadataID()) {
606   default:
607     llvm_unreachable("Invalid MDNode subclass");
608   case Metadata::MDTupleKind:
609     break;
610 #define HANDLE_SPECIALIZED_MDNODE_LEAF(CLASS)                                  \
611   case Metadata::CLASS##Kind:                                                  \
612     visit##CLASS(cast<CLASS>(MD));                                             \
613     break;
614 #include "llvm/IR/Metadata.def"
615   }
616
617   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
618     Metadata *Op = MD.getOperand(i);
619     if (!Op)
620       continue;
621     Assert2(!isa<LocalAsMetadata>(Op), "Invalid operand for global metadata!",
622             &MD, Op);
623     if (auto *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
624       visitMDNode(*N);
625       continue;
626     }
627     if (auto *V = dyn_cast<ValueAsMetadata>(Op)) {
628       visitValueAsMetadata(*V, nullptr);
629       continue;
630     }
631   }
632
633   // Check these last, so we diagnose problems in operands first.
634   Assert1(!MD.isTemporary(), "Expected no forward declarations!", &MD);
635   Assert1(MD.isResolved(), "All nodes should be resolved!", &MD);
636 }
637
638 void Verifier::visitValueAsMetadata(const ValueAsMetadata &MD, Function *F) {
639   Assert1(MD.getValue(), "Expected valid value", &MD);
640   Assert2(!MD.getValue()->getType()->isMetadataTy(),
641           "Unexpected metadata round-trip through values", &MD, MD.getValue());
642
643   auto *L = dyn_cast<LocalAsMetadata>(&MD);
644   if (!L)
645     return;
646
647   Assert1(F, "function-local metadata used outside a function", L);
648
649   // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
650   // function that we expect.
651   Function *ActualF = nullptr;
652   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(L->getValue())) {
653     Assert2(I->getParent(), "function-local metadata not in basic block", L, I);
654     ActualF = I->getParent()->getParent();
655   } else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(L->getValue()))
656     ActualF = BB->getParent();
657   else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(L->getValue()))
658     ActualF = A->getParent();
659   assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
660
661   Assert1(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function", L);
662 }
663
664 void Verifier::visitMetadataAsValue(const MetadataAsValue &MDV, Function *F) {
665   Metadata *MD = MDV.getMetadata();
666   if (auto *N = dyn_cast<MDNode>(MD)) {
667     visitMDNode(*N);
668     return;
669   }
670
671   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
672   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
673   if (!MDNodes.insert(MD).second)
674     return;
675
676   if (auto *V = dyn_cast<ValueAsMetadata>(MD))
677     visitValueAsMetadata(*V, F);
678 }
679
680 void Verifier::visitMDLocation(const MDLocation &N) {
681   Assert1(N.getScope(), "location requires a valid scope", &N);
682   if (auto *IA = N.getInlinedAt())
683     Assert2(isa<MDLocation>(IA), "inlined-at should be a location", &N, IA);
684 }
685
686 void Verifier::visitGenericDebugNode(const GenericDebugNode &N) {
687   Assert1(N.getTag(), "invalid tag", &N);
688 }
689
690 void Verifier::visitMDSubrange(const MDSubrange &N) {
691   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_subrange_type, "invalid tag", &N);
692 }
693
694 void Verifier::visitMDEnumerator(const MDEnumerator &N) {
695   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_enumerator, "invalid tag", &N);
696 }
697
698 void Verifier::visitMDBasicType(const MDBasicType &N) {
699   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_base_type ||
700               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_unspecified_type,
701           "invalid tag", &N);
702 }
703
704 void Verifier::visitMDDerivedType(const MDDerivedType &N) {
705   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_typedef ||
706               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_pointer_type ||
707               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_ptr_to_member_type ||
708               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_reference_type ||
709               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_rvalue_reference_type ||
710               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_const_type ||
711               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_volatile_type ||
712               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_restrict_type ||
713               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_member ||
714               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_inheritance ||
715               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_friend,
716           "invalid tag", &N);
717 }
718
719 void Verifier::visitMDCompositeType(const MDCompositeType &N) {
720   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_array_type ||
721               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_structure_type ||
722               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_union_type ||
723               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_enumeration_type ||
724               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_subroutine_type ||
725               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_class_type,
726           "invalid tag", &N);
727 }
728
729 void Verifier::visitMDSubroutineType(const MDSubroutineType &N) {
730   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_subroutine_type, "invalid tag", &N);
731 }
732
733 void Verifier::visitMDFile(const MDFile &N) {
734   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_file_type, "invalid tag", &N);
735 }
736
737 void Verifier::visitMDCompileUnit(const MDCompileUnit &N) {
738   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_compile_unit, "invalid tag", &N);
739 }
740
741 void Verifier::visitMDSubprogram(const MDSubprogram &N) {
742   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_subprogram, "invalid tag", &N);
743 }
744
745 void Verifier::visitMDLexicalBlock(const MDLexicalBlock &N) {
746   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_lexical_block, "invalid tag", &N);
747 }
748
749 void Verifier::visitMDLexicalBlockFile(const MDLexicalBlockFile &N) {
750   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_lexical_block, "invalid tag", &N);
751 }
752
753 void Verifier::visitMDNamespace(const MDNamespace &N) {
754   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_namespace, "invalid tag", &N);
755 }
756
757 void Verifier::visitMDTemplateTypeParameter(const MDTemplateTypeParameter &N) {
758   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_template_type_parameter, "invalid tag",
759           &N);
760 }
761
762 void Verifier::visitMDTemplateValueParameter(
763     const MDTemplateValueParameter &N) {
764   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_template_value_parameter ||
765               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_GNU_template_template_param ||
766               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_GNU_template_parameter_pack,
767           "invalid tag", &N);
768 }
769
770 void Verifier::visitMDGlobalVariable(const MDGlobalVariable &N) {
771   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_variable, "invalid tag", &N);
772 }
773
774 void Verifier::visitMDLocalVariable(const MDLocalVariable &N) {
775   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_auto_variable ||
776               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_arg_variable,
777           "invalid tag", &N);
778 }
779
780 void Verifier::visitMDExpression(const MDExpression &N) {
781   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_expression, "invalid tag", &N);
782   Assert1(N.isValid(), "invalid expression", &N);
783 }
784
785 void Verifier::visitMDObjCProperty(const MDObjCProperty &N) {
786   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_APPLE_property, "invalid tag", &N);
787 }
788
789 void Verifier::visitMDImportedEntity(const MDImportedEntity &N) {
790   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_imported_module ||
791               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_imported_declaration,
792           "invalid tag", &N);
793 }
794
795 void Verifier::visitComdat(const Comdat &C) {
796   // All Comdat::SelectionKind values other than Comdat::Any require a
797   // GlobalValue with the same name as the Comdat.
798   const GlobalValue *GV = M->getNamedValue(C.getName());
799   if (C.getSelectionKind() != Comdat::Any)
800     Assert1(GV,
801             "comdat selection kind requires a global value with the same name",
802             &C);
803   // The Module is invalid if the GlobalValue has private linkage.  Entities
804   // with private linkage don't have entries in the symbol table.
805   if (GV)
806     Assert1(!GV->hasPrivateLinkage(), "comdat global value has private linkage",
807             GV);
808 }
809
810 void Verifier::visitModuleIdents(const Module &M) {
811   const NamedMDNode *Idents = M.getNamedMetadata("llvm.ident");
812   if (!Idents) 
813     return;
814   
815   // llvm.ident takes a list of metadata entry. Each entry has only one string.
816   // Scan each llvm.ident entry and make sure that this requirement is met.
817   for (unsigned i = 0, e = Idents->getNumOperands(); i != e; ++i) {
818     const MDNode *N = Idents->getOperand(i);
819     Assert1(N->getNumOperands() == 1,
820             "incorrect number of operands in llvm.ident metadata", N);
821     Assert1(dyn_cast_or_null<MDString>(N->getOperand(0)),
822             ("invalid value for llvm.ident metadata entry operand"
823              "(the operand should be a string)"),
824             N->getOperand(0));
825   } 
826 }
827
828 void Verifier::visitModuleFlags(const Module &M) {
829   const NamedMDNode *Flags = M.getModuleFlagsMetadata();
830   if (!Flags) return;
831
832   // Scan each flag, and track the flags and requirements.
833   DenseMap<const MDString*, const MDNode*> SeenIDs;
834   SmallVector<const MDNode*, 16> Requirements;
835   for (unsigned I = 0, E = Flags->getNumOperands(); I != E; ++I) {
836     visitModuleFlag(Flags->getOperand(I), SeenIDs, Requirements);
837   }
838
839   // Validate that the requirements in the module are valid.
840   for (unsigned I = 0, E = Requirements.size(); I != E; ++I) {
841     const MDNode *Requirement = Requirements[I];
842     const MDString *Flag = cast<MDString>(Requirement->getOperand(0));
843     const Metadata *ReqValue = Requirement->getOperand(1);
844
845     const MDNode *Op = SeenIDs.lookup(Flag);
846     if (!Op) {
847       CheckFailed("invalid requirement on flag, flag is not present in module",
848                   Flag);
849       continue;
850     }
851
852     if (Op->getOperand(2) != ReqValue) {
853       CheckFailed(("invalid requirement on flag, "
854                    "flag does not have the required value"),
855                   Flag);
856       continue;
857     }
858   }
859 }
860
861 void
862 Verifier::visitModuleFlag(const MDNode *Op,
863                           DenseMap<const MDString *, const MDNode *> &SeenIDs,
864                           SmallVectorImpl<const MDNode *> &Requirements) {
865   // Each module flag should have three arguments, the merge behavior (a
866   // constant int), the flag ID (an MDString), and the value.
867   Assert1(Op->getNumOperands() == 3,
868           "incorrect number of operands in module flag", Op);
869   Module::ModFlagBehavior MFB;
870   if (!Module::isValidModFlagBehavior(Op->getOperand(0), MFB)) {
871     Assert1(
872         mdconst::dyn_extract_or_null<ConstantInt>(Op->getOperand(0)),
873         "invalid behavior operand in module flag (expected constant integer)",
874         Op->getOperand(0));
875     Assert1(false,
876             "invalid behavior operand in module flag (unexpected constant)",
877             Op->getOperand(0));
878   }
879   MDString *ID = dyn_cast_or_null<MDString>(Op->getOperand(1));
880   Assert1(ID,
881           "invalid ID operand in module flag (expected metadata string)",
882           Op->getOperand(1));
883
884   // Sanity check the values for behaviors with additional requirements.
885   switch (MFB) {
886   case Module::Error:
887   case Module::Warning:
888   case Module::Override:
889     // These behavior types accept any value.
890     break;
891
892   case Module::Require: {
893     // The value should itself be an MDNode with two operands, a flag ID (an
894     // MDString), and a value.
895     MDNode *Value = dyn_cast<MDNode>(Op->getOperand(2));
896     Assert1(Value && Value->getNumOperands() == 2,
897             "invalid value for 'require' module flag (expected metadata pair)",
898             Op->getOperand(2));
899     Assert1(isa<MDString>(Value->getOperand(0)),
900             ("invalid value for 'require' module flag "
901              "(first value operand should be a string)"),
902             Value->getOperand(0));
903
904     // Append it to the list of requirements, to check once all module flags are
905     // scanned.
906     Requirements.push_back(Value);
907     break;
908   }
909
910   case Module::Append:
911   case Module::AppendUnique: {
912     // These behavior types require the operand be an MDNode.
913     Assert1(isa<MDNode>(Op->getOperand(2)),
914             "invalid value for 'append'-type module flag "
915             "(expected a metadata node)", Op->getOperand(2));
916     break;
917   }
918   }
919
920   // Unless this is a "requires" flag, check the ID is unique.
921   if (MFB != Module::Require) {
922     bool Inserted = SeenIDs.insert(std::make_pair(ID, Op)).second;
923     Assert1(Inserted,
924             "module flag identifiers must be unique (or of 'require' type)",
925             ID);
926   }
927 }
928
929 void Verifier::VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx,
930                                     bool isFunction, const Value *V) {
931   unsigned Slot = ~0U;
932   for (unsigned I = 0, E = Attrs.getNumSlots(); I != E; ++I)
933     if (Attrs.getSlotIndex(I) == Idx) {
934       Slot = I;
935       break;
936     }
937
938   assert(Slot != ~0U && "Attribute set inconsistency!");
939
940   for (AttributeSet::iterator I = Attrs.begin(Slot), E = Attrs.end(Slot);
941          I != E; ++I) {
942     if (I->isStringAttribute())
943       continue;
944
945     if (I->getKindAsEnum() == Attribute::NoReturn ||
946         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoUnwind ||
947         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoInline ||
948         I->getKindAsEnum() == Attribute::AlwaysInline ||
949         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeForSize ||
950         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtect ||
951         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectReq ||
952         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectStrong ||
953         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoRedZone ||
954         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoImplicitFloat ||
955         I->getKindAsEnum() == Attribute::Naked ||
956         I->getKindAsEnum() == Attribute::InlineHint ||
957         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackAlignment ||
958         I->getKindAsEnum() == Attribute::UWTable ||
959         I->getKindAsEnum() == Attribute::NonLazyBind ||
960         I->getKindAsEnum() == Attribute::ReturnsTwice ||
961         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeAddress ||
962         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeThread ||
963         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeMemory ||
964         I->getKindAsEnum() == Attribute::MinSize ||
965         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoDuplicate ||
966         I->getKindAsEnum() == Attribute::Builtin ||
967         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoBuiltin ||
968         I->getKindAsEnum() == Attribute::Cold ||
969         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeNone ||
970         I->getKindAsEnum() == Attribute::JumpTable) {
971       if (!isFunction) {
972         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
973                     "' only applies to functions!", V);
974         return;
975       }
976     } else if (I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadOnly ||
977                I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadNone) {
978       if (Idx == 0) {
979         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
980                     "' does not apply to function returns");
981         return;
982       }
983     } else if (isFunction) {
984       CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
985                   "' does not apply to functions!", V);
986       return;
987     }
988   }
989 }
990
991 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
992 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
993 void Verifier::VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
994                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
995   if (!Attrs.hasAttributes(Idx))
996     return;
997
998   VerifyAttributeTypes(Attrs, Idx, false, V);
999
1000   if (isReturnValue)
1001     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
1002             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest) &&
1003             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
1004             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoCapture) &&
1005             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned) &&
1006             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
1007             "Attributes 'byval', 'inalloca', 'nest', 'sret', 'nocapture', and "
1008             "'returned' do not apply to return values!", V);
1009
1010   // Check for mutually incompatible attributes.  Only inreg is compatible with
1011   // sret.
1012   unsigned AttrCount = 0;
1013   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal);
1014   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca);
1015   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) ||
1016                Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InReg);
1017   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest);
1018   Assert1(AttrCount <= 1, "Attributes 'byval', 'inalloca', 'inreg', 'nest', "
1019                           "and 'sret' are incompatible!", V);
1020
1021   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca) &&
1022             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
1023           "'inalloca and readonly' are incompatible!", V);
1024
1025   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
1026             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)), "Attributes "
1027           "'sret and returned' are incompatible!", V);
1028
1029   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ZExt) &&
1030             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::SExt)), "Attributes "
1031           "'zeroext and signext' are incompatible!", V);
1032
1033   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadNone) &&
1034             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
1035           "'readnone and readonly' are incompatible!", V);
1036
1037   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoInline) &&
1038             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::AlwaysInline)), "Attributes "
1039           "'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
1040
1041   Assert1(!AttrBuilder(Attrs, Idx).
1042             hasAttributes(AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx), Idx),
1043           "Wrong types for attribute: " +
1044           AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx).getAsString(Idx), V);
1045
1046   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
1047     if (!PTy->getElementType()->isSized()) {
1048       Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
1049               !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
1050               "Attributes 'byval' and 'inalloca' do not support unsized types!",
1051               V);
1052     }
1053   } else {
1054     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal),
1055             "Attribute 'byval' only applies to parameters with pointer type!",
1056             V);
1057   }
1058 }
1059
1060 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
1061 // The value V is printed in error messages.
1062 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
1063                                    const Value *V) {
1064   if (Attrs.isEmpty())
1065     return;
1066
1067   bool SawNest = false;
1068   bool SawReturned = false;
1069   bool SawSRet = false;
1070
1071   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
1072     unsigned Idx = Attrs.getSlotIndex(i);
1073
1074     Type *Ty;
1075     if (Idx == 0)
1076       Ty = FT->getReturnType();
1077     else if (Idx-1 < FT->getNumParams())
1078       Ty = FT->getParamType(Idx-1);
1079     else
1080       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
1081
1082     VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, Idx == 0, V);
1083
1084     if (Idx == 0)
1085       continue;
1086
1087     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
1088       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
1089       SawNest = true;
1090     }
1091
1092     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
1093       Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
1094               V);
1095       Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FT->getReturnType()), "Incompatible "
1096               "argument and return types for 'returned' attribute", V);
1097       SawReturned = true;
1098     }
1099
1100     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet)) {
1101       Assert1(!SawSRet, "Cannot have multiple 'sret' parameters!", V);
1102       Assert1(Idx == 1 || Idx == 2,
1103               "Attribute 'sret' is not on first or second parameter!", V);
1104       SawSRet = true;
1105     }
1106
1107     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca)) {
1108       Assert1(Idx == FT->getNumParams(),
1109               "inalloca isn't on the last parameter!", V);
1110     }
1111   }
1112
1113   if (!Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1114     return;
1115
1116   VerifyAttributeTypes(Attrs, AttributeSet::FunctionIndex, true, V);
1117
1118   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1119                                Attribute::ReadNone) &&
1120             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1121                                Attribute::ReadOnly)),
1122           "Attributes 'readnone and readonly' are incompatible!", V);
1123
1124   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1125                                Attribute::NoInline) &&
1126             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1127                                Attribute::AlwaysInline)),
1128           "Attributes 'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
1129
1130   if (Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, 
1131                          Attribute::OptimizeNone)) {
1132     Assert1(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1133                                Attribute::NoInline),
1134             "Attribute 'optnone' requires 'noinline'!", V);
1135
1136     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1137                                 Attribute::OptimizeForSize),
1138             "Attributes 'optsize and optnone' are incompatible!", V);
1139
1140     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1141                                 Attribute::MinSize),
1142             "Attributes 'minsize and optnone' are incompatible!", V);
1143   }
1144
1145   if (Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1146                          Attribute::JumpTable)) {
1147     const GlobalValue *GV = cast<GlobalValue>(V);
1148     Assert1(GV->hasUnnamedAddr(),
1149             "Attribute 'jumptable' requires 'unnamed_addr'", V);
1150
1151   }
1152 }
1153
1154 void Verifier::VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE) {
1155   if (CE->getOpcode() != Instruction::BitCast)
1156     return;
1157
1158   Assert1(CastInst::castIsValid(Instruction::BitCast, CE->getOperand(0),
1159                                 CE->getType()),
1160           "Invalid bitcast", CE);
1161 }
1162
1163 bool Verifier::VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params) {
1164   if (Attrs.getNumSlots() == 0)
1165     return true;
1166
1167   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
1168   unsigned LastIndex = Attrs.getSlotIndex(LastSlot);
1169   if (LastIndex <= Params
1170       || (LastIndex == AttributeSet::FunctionIndex
1171           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlotIndex(LastSlot - 1) <= Params)))
1172     return true;
1173
1174   return false;
1175 }
1176
1177 /// \brief Verify that statepoint intrinsic is well formed.
1178 void Verifier::VerifyStatepoint(ImmutableCallSite CS) {
1179   assert(CS.getCalledFunction() &&
1180          CS.getCalledFunction()->getIntrinsicID() ==
1181            Intrinsic::experimental_gc_statepoint);
1182
1183   const Instruction &CI = *CS.getInstruction();
1184
1185   Assert1(!CS.doesNotAccessMemory() &&
1186           !CS.onlyReadsMemory(),
1187           "gc.statepoint must read and write memory to preserve "
1188           "reordering restrictions required by safepoint semantics", &CI);
1189     
1190   const Value *Target = CS.getArgument(0);
1191   const PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Target->getType());
1192   Assert2(PT && PT->getElementType()->isFunctionTy(),
1193           "gc.statepoint callee must be of function pointer type",
1194           &CI, Target);
1195   FunctionType *TargetFuncType = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
1196
1197   const Value *NumCallArgsV = CS.getArgument(1);
1198   Assert1(isa<ConstantInt>(NumCallArgsV),
1199           "gc.statepoint number of arguments to underlying call "
1200           "must be constant integer", &CI);
1201   const int NumCallArgs = cast<ConstantInt>(NumCallArgsV)->getZExtValue();
1202   Assert1(NumCallArgs >= 0,
1203           "gc.statepoint number of arguments to underlying call "
1204           "must be positive", &CI);
1205   const int NumParams = (int)TargetFuncType->getNumParams();
1206   if (TargetFuncType->isVarArg()) {
1207     Assert1(NumCallArgs >= NumParams,
1208             "gc.statepoint mismatch in number of vararg call args", &CI);
1209
1210     // TODO: Remove this limitation
1211     Assert1(TargetFuncType->getReturnType()->isVoidTy(),
1212             "gc.statepoint doesn't support wrapping non-void "
1213             "vararg functions yet", &CI);
1214   } else
1215     Assert1(NumCallArgs == NumParams,
1216             "gc.statepoint mismatch in number of call args", &CI);
1217
1218   const Value *Unused = CS.getArgument(2);
1219   Assert1(isa<ConstantInt>(Unused) &&
1220           cast<ConstantInt>(Unused)->isNullValue(),
1221           "gc.statepoint parameter #3 must be zero", &CI);
1222
1223   // Verify that the types of the call parameter arguments match
1224   // the type of the wrapped callee.
1225   for (int i = 0; i < NumParams; i++) {
1226     Type *ParamType = TargetFuncType->getParamType(i);
1227     Type *ArgType = CS.getArgument(3+i)->getType();
1228     Assert1(ArgType == ParamType,
1229             "gc.statepoint call argument does not match wrapped "
1230             "function type", &CI);
1231   }
1232   const int EndCallArgsInx = 2+NumCallArgs;
1233   const Value *NumDeoptArgsV = CS.getArgument(EndCallArgsInx+1);
1234   Assert1(isa<ConstantInt>(NumDeoptArgsV),
1235           "gc.statepoint number of deoptimization arguments "
1236           "must be constant integer", &CI);
1237   const int NumDeoptArgs = cast<ConstantInt>(NumDeoptArgsV)->getZExtValue();
1238   Assert1(NumDeoptArgs >= 0,
1239           "gc.statepoint number of deoptimization arguments "
1240           "must be positive", &CI);
1241
1242   Assert1(4 + NumCallArgs + NumDeoptArgs <= (int)CS.arg_size(),
1243           "gc.statepoint too few arguments according to length fields", &CI);
1244     
1245   // Check that the only uses of this gc.statepoint are gc.result or 
1246   // gc.relocate calls which are tied to this statepoint and thus part
1247   // of the same statepoint sequence
1248   for (const User *U : CI.users()) {
1249     const CallInst *Call = dyn_cast<const CallInst>(U);
1250     Assert2(Call, "illegal use of statepoint token", &CI, U);
1251     if (!Call) continue;
1252     Assert2(isGCRelocate(Call) || isGCResult(Call),
1253             "gc.result or gc.relocate are the only value uses"
1254             "of a gc.statepoint", &CI, U);
1255     if (isGCResult(Call)) {
1256       Assert2(Call->getArgOperand(0) == &CI,
1257               "gc.result connected to wrong gc.statepoint",
1258               &CI, Call);
1259     } else if (isGCRelocate(Call)) {
1260       Assert2(Call->getArgOperand(0) == &CI,
1261               "gc.relocate connected to wrong gc.statepoint",
1262               &CI, Call);
1263     }
1264   }
1265
1266   // Note: It is legal for a single derived pointer to be listed multiple
1267   // times.  It's non-optimal, but it is legal.  It can also happen after
1268   // insertion if we strip a bitcast away.
1269   // Note: It is really tempting to check that each base is relocated and
1270   // that a derived pointer is never reused as a base pointer.  This turns
1271   // out to be problematic since optimizations run after safepoint insertion
1272   // can recognize equality properties that the insertion logic doesn't know
1273   // about.  See example statepoint.ll in the verifier subdirectory
1274 }
1275
1276 // visitFunction - Verify that a function is ok.
1277 //
1278 void Verifier::visitFunction(const Function &F) {
1279   // Check function arguments.
1280   FunctionType *FT = F.getFunctionType();
1281   unsigned NumArgs = F.arg_size();
1282
1283   Assert1(Context == &F.getContext(),
1284           "Function context does not match Module context!", &F);
1285
1286   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
1287   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
1288           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
1289           &F, FT);
1290   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
1291           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
1292           F.getReturnType()->isStructTy(),
1293           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
1294
1295   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
1296           "Invalid struct return type!", &F);
1297
1298   AttributeSet Attrs = F.getAttributes();
1299
1300   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
1301           "Attribute after last parameter!", &F);
1302
1303   // Check function attributes.
1304   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
1305
1306   // On function declarations/definitions, we do not support the builtin
1307   // attribute. We do not check this in VerifyFunctionAttrs since that is
1308   // checking for Attributes that can/can not ever be on functions.
1309   Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1310                               Attribute::Builtin),
1311           "Attribute 'builtin' can only be applied to a callsite.", &F);
1312
1313   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
1314   // Sometimes varargs is used for perfectly forwarding thunks, so some of these
1315   // restrictions can be lifted.
1316   switch (F.getCallingConv()) {
1317   default:
1318   case CallingConv::C:
1319     break;
1320   case CallingConv::Fast:
1321   case CallingConv::Cold:
1322   case CallingConv::Intel_OCL_BI:
1323   case CallingConv::PTX_Kernel:
1324   case CallingConv::PTX_Device:
1325     Assert1(!F.isVarArg(), "Calling convention does not support varargs or "
1326                            "perfect forwarding!", &F);
1327     break;
1328   }
1329
1330   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
1331                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
1332
1333   // Check that the argument values match the function type for this function...
1334   unsigned i = 0;
1335   for (Function::const_arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end(); I != E;
1336        ++I, ++i) {
1337     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
1338             "Argument value does not match function argument type!",
1339             I, FT->getParamType(i));
1340     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
1341             "Function arguments must have first-class types!", I);
1342     if (!isLLVMdotName)
1343       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
1344               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
1345   }
1346
1347   if (F.isMaterializable()) {
1348     // Function has a body somewhere we can't see.
1349   } else if (F.isDeclaration()) {
1350     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasExternalWeakLinkage(),
1351             "invalid linkage type for function declaration", &F);
1352   } else {
1353     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
1354     // is not legal to define intrinsics.
1355     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
1356
1357     // Check the entry node
1358     const BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
1359     Assert1(pred_empty(Entry),
1360             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
1361
1362     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
1363     if (Entry->hasAddressTaken()) {
1364       Assert1(!BlockAddress::lookup(Entry)->isConstantUsed(),
1365               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
1366     }
1367   }
1368
1369   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
1370   // direct call/invokes, never having its "address taken".
1371   if (F.getIntrinsicID()) {
1372     const User *U;
1373     if (F.hasAddressTaken(&U))
1374       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
1375   }
1376
1377   Assert1(!F.hasDLLImportStorageClass() ||
1378           (F.isDeclaration() && F.hasExternalLinkage()) ||
1379           F.hasAvailableExternallyLinkage(),
1380           "Function is marked as dllimport, but not external.", &F);
1381 }
1382
1383 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
1384 //
1385 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
1386   InstsInThisBlock.clear();
1387
1388   // Ensure that basic blocks have terminators!
1389   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
1390
1391   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
1392   // it.
1393   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
1394     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
1395     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
1396     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
1397     PHINode *PN;
1398     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
1399       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
1400       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
1401               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
1402               "the PHI should be removed!", PN);
1403       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
1404               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
1405               "parent basic block!", PN);
1406
1407       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
1408       Values.clear();
1409       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
1410       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
1411         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
1412                                         PN->getIncomingValue(i)));
1413       std::sort(Values.begin(), Values.end());
1414
1415       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
1416         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
1417         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
1418         // all identical.
1419         //
1420         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
1421                 Values[i].second == Values[i-1].second,
1422                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
1423                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
1424                 Values[i].second, Values[i-1].second);
1425
1426         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
1427         // matched up.
1428         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
1429                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
1430                 Values[i].first, Preds[i]);
1431       }
1432     }
1433   }
1434
1435   // Check that all instructions have their parent pointers set up correctly.
1436   for (auto &I : BB)
1437   {
1438     Assert(I.getParent() == &BB, "Instruction has bogus parent pointer!");
1439   }
1440 }
1441
1442 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
1443   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
1444   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
1445           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
1446   visitInstruction(I);
1447 }
1448
1449 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
1450   if (BI.isConditional()) {
1451     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
1452             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
1453   }
1454   visitTerminatorInst(BI);
1455 }
1456
1457 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
1458   Function *F = RI.getParent()->getParent();
1459   unsigned N = RI.getNumOperands();
1460   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
1461     Assert2(N == 0,
1462             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
1463             "return type!", &RI, F->getReturnType());
1464   else
1465     Assert2(N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType(),
1466             "Function return type does not match operand "
1467             "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
1468
1469   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
1470   // terminators...
1471   visitTerminatorInst(RI);
1472 }
1473
1474 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1475   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
1476   // have the same type as the switched-on value.
1477   Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
1478   SmallPtrSet<ConstantInt*, 32> Constants;
1479   for (SwitchInst::CaseIt i = SI.case_begin(), e = SI.case_end(); i != e; ++i) {
1480     Assert1(i.getCaseValue()->getType() == SwitchTy,
1481             "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
1482     Assert2(Constants.insert(i.getCaseValue()).second,
1483             "Duplicate integer as switch case", &SI, i.getCaseValue());
1484   }
1485
1486   visitTerminatorInst(SI);
1487 }
1488
1489 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
1490   Assert1(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
1491           "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
1492   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
1493     Assert1(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
1494             "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
1495
1496   visitTerminatorInst(BI);
1497 }
1498
1499 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
1500   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
1501                                           SI.getOperand(2)),
1502           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
1503
1504   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
1505           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
1506   visitInstruction(SI);
1507 }
1508
1509 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
1510 /// a pass, if any exist, it's an error.
1511 ///
1512 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
1513   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
1514 }
1515
1516 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
1517   // Get the source and destination types
1518   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1519   Type *DestTy = I.getType();
1520
1521   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1522   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1523   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1524
1525   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
1526   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
1527   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1528           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
1529   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
1530
1531   visitInstruction(I);
1532 }
1533
1534 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
1535   // Get the source and destination types
1536   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1537   Type *DestTy = I.getType();
1538
1539   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1540   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
1541   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
1542   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1543           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1544   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1545   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1546
1547   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
1548
1549   visitInstruction(I);
1550 }
1551
1552 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
1553   // Get the source and destination types
1554   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1555   Type *DestTy = I.getType();
1556
1557   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1558   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1559   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1560
1561   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
1562   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
1563   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1564           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1565   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
1566
1567   visitInstruction(I);
1568 }
1569
1570 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
1571   // Get the source and destination types
1572   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1573   Type *DestTy = I.getType();
1574   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1575   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1576   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1577
1578   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
1579   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
1580   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1581           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
1582   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
1583
1584   visitInstruction(I);
1585 }
1586
1587 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
1588   // Get the source and destination types
1589   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1590   Type *DestTy = I.getType();
1591
1592   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1593   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1594   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1595
1596   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
1597   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
1598   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1599           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1600   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
1601
1602   visitInstruction(I);
1603 }
1604
1605 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
1606   // Get the source and destination types
1607   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1608   Type *DestTy = I.getType();
1609
1610   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1611   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1612
1613   Assert1(SrcVec == DstVec,
1614           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1615   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1616           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1617   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1618           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1619
1620   if (SrcVec && DstVec)
1621     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1622             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1623             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1624
1625   visitInstruction(I);
1626 }
1627
1628 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
1629   // Get the source and destination types
1630   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1631   Type *DestTy = I.getType();
1632
1633   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1634   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1635
1636   Assert1(SrcVec == DstVec,
1637           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1638   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1639           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1640   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1641           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1642
1643   if (SrcVec && DstVec)
1644     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1645             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1646             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1647
1648   visitInstruction(I);
1649 }
1650
1651 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
1652   // Get the source and destination types
1653   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1654   Type *DestTy = I.getType();
1655
1656   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1657   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1658
1659   Assert1(SrcVec == DstVec,
1660           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1661   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
1662           &I);
1663   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1664           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
1665
1666   if (SrcVec && DstVec)
1667     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1668             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1669             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
1670
1671   visitInstruction(I);
1672 }
1673
1674 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1675   // Get the source and destination types
1676   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1677   Type *DestTy = I.getType();
1678
1679   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1680   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1681
1682   Assert1(SrcVec == DstVec,
1683           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1684   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
1685           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1686   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1687           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1688
1689   if (SrcVec && DstVec)
1690     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1691             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1692             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1693
1694   visitInstruction(I);
1695 }
1696
1697 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1698   // Get the source and destination types
1699   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1700   Type *DestTy = I.getType();
1701
1702   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1703           "PtrToInt source must be pointer", &I);
1704   Assert1(DestTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1705           "PtrToInt result must be integral", &I);
1706   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1707           "PtrToInt type mismatch", &I);
1708
1709   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1710     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1711     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1712     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1713           "PtrToInt Vector width mismatch", &I);
1714   }
1715
1716   visitInstruction(I);
1717 }
1718
1719 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1720   // Get the source and destination types
1721   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1722   Type *DestTy = I.getType();
1723
1724   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1725           "IntToPtr source must be an integral", &I);
1726   Assert1(DestTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1727           "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1728   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1729           "IntToPtr type mismatch", &I);
1730   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1731     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1732     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1733     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1734           "IntToPtr Vector width mismatch", &I);
1735   }
1736   visitInstruction(I);
1737 }
1738
1739 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1740   Assert1(
1741       CastInst::castIsValid(Instruction::BitCast, I.getOperand(0), I.getType()),
1742       "Invalid bitcast", &I);
1743   visitInstruction(I);
1744 }
1745
1746 void Verifier::visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I) {
1747   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1748   Type *DestTy = I.getType();
1749
1750   Assert1(SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy(),
1751           "AddrSpaceCast source must be a pointer", &I);
1752   Assert1(DestTy->isPtrOrPtrVectorTy(),
1753           "AddrSpaceCast result must be a pointer", &I);
1754   Assert1(SrcTy->getPointerAddressSpace() != DestTy->getPointerAddressSpace(),
1755           "AddrSpaceCast must be between different address spaces", &I);
1756   if (SrcTy->isVectorTy())
1757     Assert1(SrcTy->getVectorNumElements() == DestTy->getVectorNumElements(),
1758             "AddrSpaceCast vector pointer number of elements mismatch", &I);
1759   visitInstruction(I);
1760 }
1761
1762 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1763 ///
1764 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1765   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1766   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1767   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1768   // then there is some other instruction before a PHI.
1769   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1770           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1771           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1772           &PN, PN.getParent());
1773
1774   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1775   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1776   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1777     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1778             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1779   }
1780
1781   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1782
1783   visitInstruction(PN);
1784 }
1785
1786 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1787   Instruction *I = CS.getInstruction();
1788
1789   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1790           "Called function must be a pointer!", I);
1791   PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1792
1793   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1794           "Called function is not pointer to function type!", I);
1795   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1796
1797   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1798   if (FTy->isVarArg())
1799     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1800             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1801   else
1802     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1803             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1804
1805   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1806   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1807     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1808             "Call parameter type does not match function signature!",
1809             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1810
1811   AttributeSet Attrs = CS.getAttributes();
1812
1813   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1814           "Attribute after last parameter!", I);
1815
1816   // Verify call attributes.
1817   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1818
1819   // Conservatively check the inalloca argument.
1820   // We have a bug if we can find that there is an underlying alloca without
1821   // inalloca.
1822   if (CS.hasInAllocaArgument()) {
1823     Value *InAllocaArg = CS.getArgument(FTy->getNumParams() - 1);
1824     if (auto AI = dyn_cast<AllocaInst>(InAllocaArg->stripInBoundsOffsets()))
1825       Assert2(AI->isUsedWithInAlloca(),
1826               "inalloca argument for call has mismatched alloca", AI, I);
1827   }
1828
1829   if (FTy->isVarArg()) {
1830     // FIXME? is 'nest' even legal here?
1831     bool SawNest = false;
1832     bool SawReturned = false;
1833
1834     for (unsigned Idx = 1; Idx < 1 + FTy->getNumParams(); ++Idx) {
1835       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest))
1836         SawNest = true;
1837       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned))
1838         SawReturned = true;
1839     }
1840
1841     // Check attributes on the varargs part.
1842     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1843       Type *Ty = CS.getArgument(Idx-1)->getType();
1844       VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, false, I);
1845
1846       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
1847         Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", I);
1848         SawNest = true;
1849       }
1850
1851       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
1852         Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
1853                 I);
1854         Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FTy->getReturnType()),
1855                 "Incompatible argument and return types for 'returned' "
1856                 "attribute", I);
1857         SawReturned = true;
1858       }
1859
1860       Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet),
1861               "Attribute 'sret' cannot be used for vararg call arguments!", I);
1862
1863       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca))
1864         Assert1(Idx == CS.arg_size(), "inalloca isn't on the last argument!",
1865                 I);
1866     }
1867   }
1868
1869   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1870   if (CS.getCalledFunction() == nullptr ||
1871       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
1872     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1873            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1874       Assert1(!(*PI)->isMetadataTy(),
1875               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1876   }
1877
1878   visitInstruction(*I);
1879 }
1880
1881 /// Two types are "congruent" if they are identical, or if they are both pointer
1882 /// types with different pointee types and the same address space.
1883 static bool isTypeCongruent(Type *L, Type *R) {
1884   if (L == R)
1885     return true;
1886   PointerType *PL = dyn_cast<PointerType>(L);
1887   PointerType *PR = dyn_cast<PointerType>(R);
1888   if (!PL || !PR)
1889     return false;
1890   return PL->getAddressSpace() == PR->getAddressSpace();
1891 }
1892
1893 static AttrBuilder getParameterABIAttributes(int I, AttributeSet Attrs) {
1894   static const Attribute::AttrKind ABIAttrs[] = {
1895       Attribute::StructRet, Attribute::ByVal, Attribute::InAlloca,
1896       Attribute::InReg, Attribute::Returned};
1897   AttrBuilder Copy;
1898   for (auto AK : ABIAttrs) {
1899     if (Attrs.hasAttribute(I + 1, AK))
1900       Copy.addAttribute(AK);
1901   }
1902   if (Attrs.hasAttribute(I + 1, Attribute::Alignment))
1903     Copy.addAlignmentAttr(Attrs.getParamAlignment(I + 1));
1904   return Copy;
1905 }
1906
1907 void Verifier::verifyMustTailCall(CallInst &CI) {
1908   Assert1(!CI.isInlineAsm(), "cannot use musttail call with inline asm", &CI);
1909
1910   // - The caller and callee prototypes must match.  Pointer types of
1911   //   parameters or return types may differ in pointee type, but not
1912   //   address space.
1913   Function *F = CI.getParent()->getParent();
1914   auto GetFnTy = [](Value *V) {
1915     return cast<FunctionType>(
1916         cast<PointerType>(V->getType())->getElementType());
1917   };
1918   FunctionType *CallerTy = GetFnTy(F);
1919   FunctionType *CalleeTy = GetFnTy(CI.getCalledValue());
1920   Assert1(CallerTy->getNumParams() == CalleeTy->getNumParams(),
1921           "cannot guarantee tail call due to mismatched parameter counts", &CI);
1922   Assert1(CallerTy->isVarArg() == CalleeTy->isVarArg(),
1923           "cannot guarantee tail call due to mismatched varargs", &CI);
1924   Assert1(isTypeCongruent(CallerTy->getReturnType(), CalleeTy->getReturnType()),
1925           "cannot guarantee tail call due to mismatched return types", &CI);
1926   for (int I = 0, E = CallerTy->getNumParams(); I != E; ++I) {
1927     Assert1(
1928         isTypeCongruent(CallerTy->getParamType(I), CalleeTy->getParamType(I)),
1929         "cannot guarantee tail call due to mismatched parameter types", &CI);
1930   }
1931
1932   // - The calling conventions of the caller and callee must match.
1933   Assert1(F->getCallingConv() == CI.getCallingConv(),
1934           "cannot guarantee tail call due to mismatched calling conv", &CI);
1935
1936   // - All ABI-impacting function attributes, such as sret, byval, inreg,
1937   //   returned, and inalloca, must match.
1938   AttributeSet CallerAttrs = F->getAttributes();
1939   AttributeSet CalleeAttrs = CI.getAttributes();
1940   for (int I = 0, E = CallerTy->getNumParams(); I != E; ++I) {
1941     AttrBuilder CallerABIAttrs = getParameterABIAttributes(I, CallerAttrs);
1942     AttrBuilder CalleeABIAttrs = getParameterABIAttributes(I, CalleeAttrs);
1943     Assert2(CallerABIAttrs == CalleeABIAttrs,
1944             "cannot guarantee tail call due to mismatched ABI impacting "
1945             "function attributes", &CI, CI.getOperand(I));
1946   }
1947
1948   // - The call must immediately precede a :ref:`ret <i_ret>` instruction,
1949   //   or a pointer bitcast followed by a ret instruction.
1950   // - The ret instruction must return the (possibly bitcasted) value
1951   //   produced by the call or void.
1952   Value *RetVal = &CI;
1953   Instruction *Next = CI.getNextNode();
1954
1955   // Handle the optional bitcast.
1956   if (BitCastInst *BI = dyn_cast_or_null<BitCastInst>(Next)) {
1957     Assert1(BI->getOperand(0) == RetVal,
1958             "bitcast following musttail call must use the call", BI);
1959     RetVal = BI;
1960     Next = BI->getNextNode();
1961   }
1962
1963   // Check the return.
1964   ReturnInst *Ret = dyn_cast_or_null<ReturnInst>(Next);
1965   Assert1(Ret, "musttail call must be precede a ret with an optional bitcast",
1966           &CI);
1967   Assert1(!Ret->getReturnValue() || Ret->getReturnValue() == RetVal,
1968           "musttail call result must be returned", Ret);
1969 }
1970
1971 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1972   VerifyCallSite(&CI);
1973
1974   if (CI.isMustTailCall())
1975     verifyMustTailCall(CI);
1976
1977   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1978     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1979       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1980 }
1981
1982 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1983   VerifyCallSite(&II);
1984
1985   // Verify that there is a landingpad instruction as the first non-PHI
1986   // instruction of the 'unwind' destination.
1987   Assert1(II.getUnwindDest()->isLandingPad(),
1988           "The unwind destination does not have a landingpad instruction!",&II);
1989
1990   visitTerminatorInst(II);
1991 }
1992
1993 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1994 /// of the same type!
1995 ///
1996 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1997   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1998           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1999
2000   switch (B.getOpcode()) {
2001   // Check that integer arithmetic operators are only used with
2002   // integral operands.
2003   case Instruction::Add:
2004   case Instruction::Sub:
2005   case Instruction::Mul:
2006   case Instruction::SDiv:
2007   case Instruction::UDiv:
2008   case Instruction::SRem:
2009   case Instruction::URem:
2010     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
2011             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
2012     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
2013             "Integer arithmetic operators must have same type "
2014             "for operands and result!", &B);
2015     break;
2016   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
2017   // floating-point operands.
2018   case Instruction::FAdd:
2019   case Instruction::FSub:
2020   case Instruction::FMul:
2021   case Instruction::FDiv:
2022   case Instruction::FRem:
2023     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
2024             "Floating-point arithmetic operators only work with "
2025             "floating-point types!", &B);
2026     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
2027             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
2028             "for operands and result!", &B);
2029     break;
2030   // Check that logical operators are only used with integral operands.
2031   case Instruction::And:
2032   case Instruction::Or:
2033   case Instruction::Xor:
2034     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
2035             "Logical operators only work with integral types!", &B);
2036     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
2037             "Logical operators must have same type for operands and result!",
2038             &B);
2039     break;
2040   case Instruction::Shl:
2041   case Instruction::LShr:
2042   case Instruction::AShr:
2043     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
2044             "Shifts only work with integral types!", &B);
2045     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
2046             "Shift return type must be same as operands!", &B);
2047     break;
2048   default:
2049     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
2050   }
2051
2052   visitInstruction(B);
2053 }
2054
2055 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst &IC) {
2056   // Check that the operands are the same type
2057   Type *Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
2058   Type *Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
2059   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
2060           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
2061   // Check that the operands are the right type
2062   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->getScalarType()->isPointerTy(),
2063           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
2064   // Check that the predicate is valid.
2065   Assert1(IC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
2066           IC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE,
2067           "Invalid predicate in ICmp instruction!", &IC);
2068
2069   visitInstruction(IC);
2070 }
2071
2072 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst &FC) {
2073   // Check that the operands are the same type
2074   Type *Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
2075   Type *Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
2076   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
2077           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
2078   // Check that the operands are the right type
2079   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
2080           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
2081   // Check that the predicate is valid.
2082   Assert1(FC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE &&
2083           FC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE,
2084           "Invalid predicate in FCmp instruction!", &FC);
2085
2086   visitInstruction(FC);
2087 }
2088
2089 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
2090   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
2091                                               EI.getOperand(1)),
2092           "Invalid extractelement operands!", &EI);
2093   visitInstruction(EI);
2094 }
2095
2096 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
2097   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
2098                                              IE.getOperand(1),
2099                                              IE.getOperand(2)),
2100           "Invalid insertelement operands!", &IE);
2101   visitInstruction(IE);
2102 }
2103
2104 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
2105   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
2106                                              SV.getOperand(2)),
2107           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
2108   visitInstruction(SV);
2109 }
2110
2111 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
2112   Type *TargetTy = GEP.getPointerOperandType()->getScalarType();
2113
2114   Assert1(isa<PointerType>(TargetTy),
2115     "GEP base pointer is not a vector or a vector of pointers", &GEP);
2116   Assert1(cast<PointerType>(TargetTy)->getElementType()->isSized(),
2117           "GEP into unsized type!", &GEP);
2118   Assert1(GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy() ==
2119           GEP.getType()->isVectorTy(), "Vector GEP must return a vector value",
2120           &GEP);
2121
2122   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
2123   Type *ElTy =
2124     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getPointerOperandType(), Idxs);
2125   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
2126
2127   Assert2(GEP.getType()->getScalarType()->isPointerTy() &&
2128           cast<PointerType>(GEP.getType()->getScalarType())->getElementType()
2129           == ElTy, "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
2130
2131   if (GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy()) {
2132     // Additional checks for vector GEPs.
2133     unsigned GepWidth = GEP.getPointerOperandType()->getVectorNumElements();
2134     Assert1(GepWidth == GEP.getType()->getVectorNumElements(),
2135             "Vector GEP result width doesn't match operand's", &GEP);
2136     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i) {
2137       Type *IndexTy = Idxs[i]->getType();
2138       Assert1(IndexTy->isVectorTy(),
2139               "Vector GEP must have vector indices!", &GEP);
2140       unsigned IndexWidth = IndexTy->getVectorNumElements();
2141       Assert1(IndexWidth == GepWidth, "Invalid GEP index vector width", &GEP);
2142     }
2143   }
2144   visitInstruction(GEP);
2145 }
2146
2147 static bool isContiguous(const ConstantRange &A, const ConstantRange &B) {
2148   return A.getUpper() == B.getLower() || A.getLower() == B.getUpper();
2149 }
2150
2151 void Verifier::visitRangeMetadata(Instruction& I,
2152                                   MDNode* Range, Type* Ty) {
2153   assert(Range &&
2154          Range == I.getMetadata(LLVMContext::MD_range) &&
2155          "precondition violation");
2156
2157   unsigned NumOperands = Range->getNumOperands();
2158   Assert1(NumOperands % 2 == 0, "Unfinished range!", Range);
2159   unsigned NumRanges = NumOperands / 2;
2160   Assert1(NumRanges >= 1, "It should have at least one range!", Range);
2161   
2162   ConstantRange LastRange(1); // Dummy initial value
2163   for (unsigned i = 0; i < NumRanges; ++i) {
2164     ConstantInt *Low =
2165         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(2 * i));
2166     Assert1(Low, "The lower limit must be an integer!", Low);
2167     ConstantInt *High =
2168         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(2 * i + 1));
2169     Assert1(High, "The upper limit must be an integer!", High);
2170     Assert1(High->getType() == Low->getType() &&
2171             High->getType() == Ty, "Range types must match instruction type!",
2172             &I);
2173     
2174     APInt HighV = High->getValue();
2175     APInt LowV = Low->getValue();
2176     ConstantRange CurRange(LowV, HighV);
2177     Assert1(!CurRange.isEmptySet() && !CurRange.isFullSet(),
2178             "Range must not be empty!", Range);
2179     if (i != 0) {
2180       Assert1(CurRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
2181               "Intervals are overlapping", Range);
2182       Assert1(LowV.sgt(LastRange.getLower()), "Intervals are not in order",
2183               Range);
2184       Assert1(!isContiguous(CurRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
2185               Range);
2186     }
2187     LastRange = ConstantRange(LowV, HighV);
2188   }
2189   if (NumRanges > 2) {
2190     APInt FirstLow =
2191         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(0))->getValue();
2192     APInt FirstHigh =
2193         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(1))->getValue();
2194     ConstantRange FirstRange(FirstLow, FirstHigh);
2195     Assert1(FirstRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
2196             "Intervals are overlapping", Range);
2197     Assert1(!isContiguous(FirstRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
2198             Range);
2199   }
2200 }
2201
2202 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
2203   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
2204   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
2205   Type *ElTy = PTy->getElementType();
2206   Assert2(ElTy == LI.getType(),
2207           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
2208   Assert1(LI.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
2209           "huge alignment values are unsupported", &LI);
2210   if (LI.isAtomic()) {
2211     Assert1(LI.getOrdering() != Release && LI.getOrdering() != AcquireRelease,
2212             "Load cannot have Release ordering", &LI);
2213     Assert1(LI.getAlignment() != 0,
2214             "Atomic load must specify explicit alignment", &LI);
2215     if (!ElTy->isPointerTy()) {
2216       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
2217               "atomic load operand must have integer type!",
2218               &LI, ElTy);
2219       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2220       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2221               "atomic load operand must be power-of-two byte-sized integer",
2222               &LI, ElTy);
2223     }
2224   } else {
2225     Assert1(LI.getSynchScope() == CrossThread,
2226             "Non-atomic load cannot have SynchronizationScope specified", &LI);
2227   }
2228
2229   visitInstruction(LI);
2230 }
2231
2232 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
2233   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
2234   Assert1(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
2235   Type *ElTy = PTy->getElementType();
2236   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
2237           "Stored value type does not match pointer operand type!",
2238           &SI, ElTy);
2239   Assert1(SI.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
2240           "huge alignment values are unsupported", &SI);
2241   if (SI.isAtomic()) {
2242     Assert1(SI.getOrdering() != Acquire && SI.getOrdering() != AcquireRelease,
2243             "Store cannot have Acquire ordering", &SI);
2244     Assert1(SI.getAlignment() != 0,
2245             "Atomic store must specify explicit alignment", &SI);
2246     if (!ElTy->isPointerTy()) {
2247       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
2248               "atomic store operand must have integer type!",
2249               &SI, ElTy);
2250       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2251       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2252               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
2253               &SI, ElTy);
2254     }
2255   } else {
2256     Assert1(SI.getSynchScope() == CrossThread,
2257             "Non-atomic store cannot have SynchronizationScope specified", &SI);
2258   }
2259   visitInstruction(SI);
2260 }
2261
2262 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
2263   SmallPtrSet<const Type*, 4> Visited;
2264   PointerType *PTy = AI.getType();
2265   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
2266           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
2267           &AI);
2268   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(&Visited), "Cannot allocate unsized type",
2269           &AI);
2270   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
2271           "Alloca array size must have integer type", &AI);
2272   Assert1(AI.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
2273           "huge alignment values are unsupported", &AI);
2274
2275   visitInstruction(AI);
2276 }
2277
2278 void Verifier::visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI) {
2279
2280   // FIXME: more conditions???
2281   Assert1(CXI.getSuccessOrdering() != NotAtomic,
2282           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
2283   Assert1(CXI.getFailureOrdering() != NotAtomic,
2284           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
2285   Assert1(CXI.getSuccessOrdering() != Unordered,
2286           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
2287   Assert1(CXI.getFailureOrdering() != Unordered,
2288           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
2289   Assert1(CXI.getSuccessOrdering() >= CXI.getFailureOrdering(),
2290           "cmpxchg instructions be at least as constrained on success as fail",
2291           &CXI);
2292   Assert1(CXI.getFailureOrdering() != Release &&
2293               CXI.getFailureOrdering() != AcquireRelease,
2294           "cmpxchg failure ordering cannot include release semantics", &CXI);
2295
2296   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CXI.getOperand(0)->getType());
2297   Assert1(PTy, "First cmpxchg operand must be a pointer.", &CXI);
2298   Type *ElTy = PTy->getElementType();
2299   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
2300           "cmpxchg operand must have integer type!",
2301           &CXI, ElTy);
2302   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2303   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2304           "cmpxchg operand must be power-of-two byte-sized integer",
2305           &CXI, ElTy);
2306   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(1)->getType(),
2307           "Expected value type does not match pointer operand type!",
2308           &CXI, ElTy);
2309   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(2)->getType(),
2310           "Stored value type does not match pointer operand type!",
2311           &CXI, ElTy);
2312   visitInstruction(CXI);
2313 }
2314
2315 void Verifier::visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI) {
2316   Assert1(RMWI.getOrdering() != NotAtomic,
2317           "atomicrmw instructions must be atomic.", &RMWI);
2318   Assert1(RMWI.getOrdering() != Unordered,
2319           "atomicrmw instructions cannot be unordered.", &RMWI);
2320   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RMWI.getOperand(0)->getType());
2321   Assert1(PTy, "First atomicrmw operand must be a pointer.", &RMWI);
2322   Type *ElTy = PTy->getElementType();
2323   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
2324           "atomicrmw operand must have integer type!",
2325           &RMWI, ElTy);
2326   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2327   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2328           "atomicrmw operand must be power-of-two byte-sized integer",
2329           &RMWI, ElTy);
2330   Assert2(ElTy == RMWI.getOperand(1)->getType(),
2331           "Argument value type does not match pointer operand type!",
2332           &RMWI, ElTy);
2333   Assert1(AtomicRMWInst::FIRST_BINOP <= RMWI.getOperation() &&
2334           RMWI.getOperation() <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP,
2335           "Invalid binary operation!", &RMWI);
2336   visitInstruction(RMWI);
2337 }
2338
2339 void Verifier::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
2340   const AtomicOrdering Ordering = FI.getOrdering();
2341   Assert1(Ordering == Acquire || Ordering == Release ||
2342           Ordering == AcquireRelease || Ordering == SequentiallyConsistent,
2343           "fence instructions may only have "
2344           "acquire, release, acq_rel, or seq_cst ordering.", &FI);
2345   visitInstruction(FI);
2346 }
2347
2348 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
2349   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
2350                                            EVI.getIndices()) ==
2351           EVI.getType(),
2352           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
2353
2354   visitInstruction(EVI);
2355 }
2356
2357 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
2358   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
2359                                            IVI.getIndices()) ==
2360           IVI.getOperand(1)->getType(),
2361           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
2362
2363   visitInstruction(IVI);
2364 }
2365
2366 void Verifier::visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI) {
2367   BasicBlock *BB = LPI.getParent();
2368
2369   // The landingpad instruction is ill-formed if it doesn't have any clauses and
2370   // isn't a cleanup.
2371   Assert1(LPI.getNumClauses() > 0 || LPI.isCleanup(),
2372           "LandingPadInst needs at least one clause or to be a cleanup.", &LPI);
2373
2374   // The landingpad instruction defines its parent as a landing pad block. The
2375   // landing pad block may be branched to only by the unwind edge of an invoke.
2376   for (pred_iterator I = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); I != E; ++I) {
2377     const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>((*I)->getTerminator());
2378     Assert1(II && II->getUnwindDest() == BB && II->getNormalDest() != BB,
2379             "Block containing LandingPadInst must be jumped to "
2380             "only by the unwind edge of an invoke.", &LPI);
2381   }
2382
2383   // The landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
2384   // block.
2385   Assert1(LPI.getParent()->getLandingPadInst() == &LPI,
2386           "LandingPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
2387           &LPI);
2388
2389   // The personality functions for all landingpad instructions within the same
2390   // function should match.
2391   if (PersonalityFn)
2392     Assert1(LPI.getPersonalityFn() == PersonalityFn,
2393             "Personality function doesn't match others in function", &LPI);
2394   PersonalityFn = LPI.getPersonalityFn();
2395
2396   // All operands must be constants.
2397   Assert1(isa<Constant>(PersonalityFn), "Personality function is not constant!",
2398           &LPI);
2399   for (unsigned i = 0, e = LPI.getNumClauses(); i < e; ++i) {
2400     Constant *Clause = LPI.getClause(i);
2401     if (LPI.isCatch(i)) {
2402       Assert1(isa<PointerType>(Clause->getType()),
2403               "Catch operand does not have pointer type!", &LPI);
2404     } else {
2405       Assert1(LPI.isFilter(i), "Clause is neither catch nor filter!", &LPI);
2406       Assert1(isa<ConstantArray>(Clause) || isa<ConstantAggregateZero>(Clause),
2407               "Filter operand is not an array of constants!", &LPI);
2408     }
2409   }
2410
2411   visitInstruction(LPI);
2412 }
2413
2414 void Verifier::verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i) {
2415   Instruction *Op = cast<Instruction>(I.getOperand(i));
2416   // If the we have an invalid invoke, don't try to compute the dominance.
2417   // We already reject it in the invoke specific checks and the dominance
2418   // computation doesn't handle multiple edges.
2419   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
2420     if (II->getNormalDest() == II->getUnwindDest())
2421       return;
2422   }
2423
2424   const Use &U = I.getOperandUse(i);
2425   Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT.dominates(Op, U),
2426           "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
2427 }
2428
2429 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
2430 ///
2431 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
2432   BasicBlock *BB = I.getParent();
2433   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
2434
2435   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
2436     for (User *U : I.users()) {
2437       Assert1(U != (User*)&I || !DT.isReachableFromEntry(BB),
2438               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
2439     }
2440   }
2441
2442   // Check that void typed values don't have names
2443   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
2444           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
2445
2446   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
2447   // value type.
2448   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
2449           I.getType()->isFirstClassType(),
2450           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
2451
2452   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
2453   // checked against the callee type.
2454   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
2455           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
2456           "Invalid use of metadata!", &I);
2457
2458   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
2459   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
2460   // instruction, it is an error!
2461   for (Use &U : I.uses()) {
2462     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(U.getUser()))
2463       Assert2(Used->getParent() != nullptr, "Instruction referencing"
2464               " instruction not embedded in a basic block!", &I, Used);
2465     else {
2466       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", U);
2467       return;
2468     }
2469   }
2470
2471   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
2472     Assert1(I.getOperand(i) != nullptr, "Instruction has null operand!", &I);
2473
2474     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
2475     // instructions.
2476     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
2477       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
2478     }
2479
2480     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
2481       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
2482       // taken.
2483       Assert1(!F->isIntrinsic() || i == (isa<CallInst>(I) ? e-1 :
2484                                          isa<InvokeInst>(I) ? e-3 : 0),
2485               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
2486       Assert1(!F->isIntrinsic() || isa<CallInst>(I) ||
2487               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::donothing ||
2488               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_patchpoint_void ||
2489               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_patchpoint_i64,
2490               "Cannot invoke an intrinsinc other than"
2491               " donothing or patchpoint", &I);
2492       Assert1(F->getParent() == M, "Referencing function in another module!",
2493               &I);
2494     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
2495       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
2496               "Referring to a basic block in another function!", &I);
2497     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
2498       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
2499               "Referring to an argument in another function!", &I);
2500     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
2501       Assert1(GV->getParent() == M, "Referencing global in another module!",
2502               &I);
2503     } else if (isa<Instruction>(I.getOperand(i))) {
2504       verifyDominatesUse(I, i);
2505     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
2506       Assert1((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
2507               (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
2508               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
2509     } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(I.getOperand(i))) {
2510       if (CE->getType()->isPtrOrPtrVectorTy()) {
2511         // If we have a ConstantExpr pointer, we need to see if it came from an
2512         // illegal bitcast (inttoptr <constant int> )
2513         SmallVector<const ConstantExpr *, 4> Stack;
2514         SmallPtrSet<const ConstantExpr *, 4> Visited;
2515         Stack.push_back(CE);
2516
2517         while (!Stack.empty()) {
2518           const ConstantExpr *V = Stack.pop_back_val();
2519           if (!Visited.insert(V).second)
2520             continue;
2521
2522           VerifyConstantExprBitcastType(V);
2523
2524           for (unsigned I = 0, N = V->getNumOperands(); I != N; ++I) {
2525             if (ConstantExpr *Op = dyn_cast<ConstantExpr>(V->getOperand(I)))
2526               Stack.push_back(Op);
2527           }
2528         }
2529       }
2530     }
2531   }
2532
2533   if (MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_fpmath)) {
2534     Assert1(I.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
2535             "fpmath requires a floating point result!", &I);
2536     Assert1(MD->getNumOperands() == 1, "fpmath takes one operand!", &I);
2537     if (ConstantFP *CFP0 =
2538             mdconst::dyn_extract_or_null<ConstantFP>(MD->getOperand(0))) {
2539       APFloat Accuracy = CFP0->getValueAPF();
2540       Assert1(Accuracy.isFiniteNonZero() && !Accuracy.isNegative(),
2541               "fpmath accuracy not a positive number!", &I);
2542     } else {
2543       Assert1(false, "invalid fpmath accuracy!", &I);
2544     }
2545   }
2546
2547   if (MDNode *Range = I.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
2548     Assert1(isa<LoadInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
2549             "Ranges are only for loads, calls and invokes!", &I);
2550     visitRangeMetadata(I, Range, I.getType());
2551   }
2552
2553   if (I.getMetadata(LLVMContext::MD_nonnull)) {
2554     Assert1(I.getType()->isPointerTy(),
2555             "nonnull applies only to pointer types", &I);
2556     Assert1(isa<LoadInst>(I),
2557             "nonnull applies only to load instructions, use attributes"
2558             " for calls or invokes", &I);
2559   }
2560
2561   InstsInThisBlock.insert(&I);
2562 }
2563
2564 /// VerifyIntrinsicType - Verify that the specified type (which comes from an
2565 /// intrinsic argument or return value) matches the type constraints specified
2566 /// by the .td file (e.g. an "any integer" argument really is an integer).
2567 ///
2568 /// This return true on error but does not print a message.
2569 bool Verifier::VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
2570                                    ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
2571                                    SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys) {
2572   using namespace Intrinsic;
2573
2574   // If we ran out of descriptors, there are too many arguments.
2575   if (Infos.empty()) return true;
2576   IITDescriptor D = Infos.front();
2577   Infos = Infos.slice(1);
2578
2579   switch (D.Kind) {
2580   case IITDescriptor::Void: return !Ty->isVoidTy();
2581   case IITDescriptor::VarArg: return true;
2582   case IITDescriptor::MMX:  return !Ty->isX86_MMXTy();
2583   case IITDescriptor::Metadata: return !Ty->isMetadataTy();
2584   case IITDescriptor::Half: return !Ty->isHalfTy();
2585   case IITDescriptor::Float: return !Ty->isFloatTy();
2586   case IITDescriptor::Double: return !Ty->isDoubleTy();
2587   case IITDescriptor::Integer: return !Ty->isIntegerTy(D.Integer_Width);
2588   case IITDescriptor::Vector: {
2589     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(Ty);
2590     return !VT || VT->getNumElements() != D.Vector_Width ||
2591            VerifyIntrinsicType(VT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2592   }
2593   case IITDescriptor::Pointer: {
2594     PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty);
2595     return !PT || PT->getAddressSpace() != D.Pointer_AddressSpace ||
2596            VerifyIntrinsicType(PT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2597   }
2598
2599   case IITDescriptor::Struct: {
2600     StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
2601     if (!ST || ST->getNumElements() != D.Struct_NumElements)
2602       return true;
2603
2604     for (unsigned i = 0, e = D.Struct_NumElements; i != e; ++i)
2605       if (VerifyIntrinsicType(ST->getElementType(i), Infos, ArgTys))
2606         return true;
2607     return false;
2608   }
2609
2610   case IITDescriptor::Argument:
2611     // Two cases here - If this is the second occurrence of an argument, verify
2612     // that the later instance matches the previous instance.
2613     if (D.getArgumentNumber() < ArgTys.size())
2614       return Ty != ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2615
2616     // Otherwise, if this is the first instance of an argument, record it and
2617     // verify the "Any" kind.
2618     assert(D.getArgumentNumber() == ArgTys.size() && "Table consistency error");
2619     ArgTys.push_back(Ty);
2620
2621     switch (D.getArgumentKind()) {
2622     case IITDescriptor::AK_Any:        return false; // Success
2623     case IITDescriptor::AK_AnyInteger: return !Ty->isIntOrIntVectorTy();
2624     case IITDescriptor::AK_AnyFloat:   return !Ty->isFPOrFPVectorTy();
2625     case IITDescriptor::AK_AnyVector:  return !isa<VectorType>(Ty);
2626     case IITDescriptor::AK_AnyPointer: return !isa<PointerType>(Ty);
2627     }
2628     llvm_unreachable("all argument kinds not covered");
2629
2630   case IITDescriptor::ExtendArgument: {
2631     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2632     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2633       return true;
2634
2635     Type *NewTy = ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2636     if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(NewTy))
2637       NewTy = VectorType::getExtendedElementVectorType(VTy);
2638     else if (IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(NewTy))
2639       NewTy = IntegerType::get(ITy->getContext(), 2 * ITy->getBitWidth());
2640     else
2641       return true;
2642
2643     return Ty != NewTy;
2644   }
2645   case IITDescriptor::TruncArgument: {
2646     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2647     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2648       return true;
2649
2650     Type *NewTy = ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2651     if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(NewTy))
2652       NewTy = VectorType::getTruncatedElementVectorType(VTy);
2653     else if (IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(NewTy))
2654       NewTy = IntegerType::get(ITy->getContext(), ITy->getBitWidth() / 2);
2655     else
2656       return true;
2657
2658     return Ty != NewTy;
2659   }
2660   case IITDescriptor::HalfVecArgument:
2661     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2662     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
2663            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
2664            VectorType::getHalfElementsVectorType(
2665                          cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
2666   case IITDescriptor::SameVecWidthArgument: {
2667     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2668       return true;
2669     VectorType * ReferenceType =
2670       dyn_cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]);
2671     VectorType *ThisArgType = dyn_cast<VectorType>(Ty);
2672     if (!ThisArgType || !ReferenceType || 
2673         (ReferenceType->getVectorNumElements() !=
2674          ThisArgType->getVectorNumElements()))
2675       return true;
2676     return VerifyIntrinsicType(ThisArgType->getVectorElementType(),
2677                                Infos, ArgTys);
2678   }
2679   case IITDescriptor::PtrToArgument: {
2680     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2681       return true;
2682     Type * ReferenceType = ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2683     PointerType *ThisArgType = dyn_cast<PointerType>(Ty);
2684     return (!ThisArgType || ThisArgType->getElementType() != ReferenceType);
2685   }
2686   case IITDescriptor::VecOfPtrsToElt: {
2687     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2688       return true;
2689     VectorType * ReferenceType =
2690       dyn_cast<VectorType> (ArgTys[D.getArgumentNumber()]);
2691     VectorType *ThisArgVecTy = dyn_cast<VectorType>(Ty);
2692     if (!ThisArgVecTy || !ReferenceType || 
2693         (ReferenceType->getVectorNumElements() !=
2694          ThisArgVecTy->getVectorNumElements()))
2695       return true;
2696     PointerType *ThisArgEltTy =
2697       dyn_cast<PointerType>(ThisArgVecTy->getVectorElementType());
2698     if (!ThisArgEltTy)
2699       return true;
2700     return (!(ThisArgEltTy->getElementType() ==
2701             ReferenceType->getVectorElementType()));
2702   }
2703   }
2704   llvm_unreachable("unhandled");
2705 }
2706
2707 /// \brief Verify if the intrinsic has variable arguments.
2708 /// This method is intended to be called after all the fixed arguments have been
2709 /// verified first.
2710 ///
2711 /// This method returns true on error and does not print an error message.
2712 bool
2713 Verifier::VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
2714                                   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos) {
2715   using namespace Intrinsic;
2716
2717   // If there are no descriptors left, then it can't be a vararg.
2718   if (Infos.empty())
2719     return isVarArg ? true : false;
2720
2721   // There should be only one descriptor remaining at this point.
2722   if (Infos.size() != 1)
2723     return true;
2724
2725   // Check and verify the descriptor.
2726   IITDescriptor D = Infos.front();
2727   Infos = Infos.slice(1);
2728   if (D.Kind == IITDescriptor::VarArg)
2729     return isVarArg ? false : true;
2730
2731   return true;
2732 }
2733
2734 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
2735 ///
2736 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
2737   Function *IF = CI.getCalledFunction();
2738   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
2739           IF);
2740
2741   // Verify that the intrinsic prototype lines up with what the .td files
2742   // describe.
2743   FunctionType *IFTy = IF->getFunctionType();
2744   bool IsVarArg = IFTy->isVarArg();
2745
2746   SmallVector<Intrinsic::IITDescriptor, 8> Table;
2747   getIntrinsicInfoTableEntries(ID, Table);
2748   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> TableRef = Table;
2749
2750   SmallVector<Type *, 4> ArgTys;
2751   Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getReturnType(), TableRef, ArgTys),
2752           "Intrinsic has incorrect return type!", IF);
2753   for (unsigned i = 0, e = IFTy->getNumParams(); i != e; ++i)
2754     Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getParamType(i), TableRef, ArgTys),
2755             "Intrinsic has incorrect argument type!", IF);
2756
2757   // Verify if the intrinsic call matches the vararg property.
2758   if (IsVarArg)
2759     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2760             "Intrinsic was not defined with variable arguments!", IF);
2761   else
2762     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2763             "Callsite was not defined with variable arguments!", IF);
2764
2765   // All descriptors should be absorbed by now.
2766   Assert1(TableRef.empty(), "Intrinsic has too few arguments!", IF);
2767
2768   // Now that we have the intrinsic ID and the actual argument types (and we
2769   // know they are legal for the intrinsic!) get the intrinsic name through the
2770   // usual means.  This allows us to verify the mangling of argument types into
2771   // the name.
2772   const std::string ExpectedName = Intrinsic::getName(ID, ArgTys);
2773   Assert1(ExpectedName == IF->getName(),
2774           "Intrinsic name not mangled correctly for type arguments! "
2775           "Should be: " + ExpectedName, IF);
2776
2777   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
2778   // or are local to *this* function.
2779   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
2780     if (auto *MD = dyn_cast<MetadataAsValue>(CI.getArgOperand(i)))
2781       visitMetadataAsValue(*MD, CI.getParent()->getParent());
2782
2783   switch (ID) {
2784   default:
2785     break;
2786   case Intrinsic::ctlz:  // llvm.ctlz
2787   case Intrinsic::cttz:  // llvm.cttz
2788     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2789             "is_zero_undef argument of bit counting intrinsics must be a "
2790             "constant int", &CI);
2791     break;
2792   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
2793     Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MetadataAsValue>(CI.getArgOperand(0)),
2794             "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
2795   } break;
2796   case Intrinsic::memcpy:
2797   case Intrinsic::memmove:
2798   case Intrinsic::memset:
2799     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3)),
2800             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
2801             &CI);
2802     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(4)),
2803             "isvolatile argument of memory intrinsics must be a constant int",
2804             &CI);
2805     break;
2806   case Intrinsic::gcroot:
2807   case Intrinsic::gcwrite:
2808   case Intrinsic::gcread:
2809     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
2810       AllocaInst *AI =
2811         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
2812       Assert1(AI, "llvm.gcroot parameter #1 must be an alloca.", &CI);
2813       Assert1(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
2814               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
2815       if (!AI->getType()->getElementType()->isPointerTy()) {
2816         Assert1(!isa<ConstantPointerNull>(CI.getArgOperand(1)),
2817                 "llvm.gcroot parameter #1 must either be a pointer alloca, "
2818                 "or argument #2 must be a non-null constant.", &CI);
2819       }
2820     }
2821
2822     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
2823             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
2824     break;
2825   case Intrinsic::init_trampoline:
2826     Assert1(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2827             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
2828             &CI);
2829     break;
2830   case Intrinsic::prefetch:
2831     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
2832             isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
2833             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
2834             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
2835             "invalid arguments to llvm.prefetch",
2836             &CI);
2837     break;
2838   case Intrinsic::stackprotector:
2839     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2840             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
2841             &CI);
2842     break;
2843   case Intrinsic::lifetime_start:
2844   case Intrinsic::lifetime_end:
2845   case Intrinsic::invariant_start:
2846     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
2847             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
2848             &CI);
2849     break;
2850   case Intrinsic::invariant_end:
2851     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2852             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
2853     break;
2854
2855   case Intrinsic::frameallocate: {
2856     BasicBlock *BB = CI.getParent();
2857     Assert1(BB == &BB->getParent()->front(),
2858             "llvm.frameallocate used outside of entry block", &CI);
2859     Assert1(!SawFrameAllocate,
2860             "multiple calls to llvm.frameallocate in one function", &CI);
2861     SawFrameAllocate = true;
2862     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
2863             "llvm.frameallocate argument must be constant integer size", &CI);
2864     break;
2865   }
2866   case Intrinsic::framerecover: {
2867     Value *FnArg = CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
2868     Function *Fn = dyn_cast<Function>(FnArg);
2869     Assert1(Fn && !Fn->isDeclaration(), "llvm.framerecover first "
2870             "argument must be function defined in this module", &CI);
2871     break;
2872   }
2873
2874   case Intrinsic::experimental_gc_statepoint:
2875     Assert1(!CI.isInlineAsm(),
2876             "gc.statepoint support for inline assembly unimplemented", &CI);
2877
2878     VerifyStatepoint(ImmutableCallSite(&CI));
2879     break;
2880   case Intrinsic::experimental_gc_result_int:
2881   case Intrinsic::experimental_gc_result_float:
2882   case Intrinsic::experimental_gc_result_ptr:
2883   case Intrinsic::experimental_gc_result: {
2884     // Are we tied to a statepoint properly?
2885     CallSite StatepointCS(CI.getArgOperand(0));
2886     const Function *StatepointFn =
2887       StatepointCS.getInstruction() ? StatepointCS.getCalledFunction() : nullptr;
2888     Assert2(StatepointFn && StatepointFn->isDeclaration() &&
2889             StatepointFn->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_gc_statepoint,
2890             "gc.result operand #1 must be from a statepoint",
2891             &CI, CI.getArgOperand(0));
2892
2893     // Assert that result type matches wrapped callee.
2894     const Value *Target = StatepointCS.getArgument(0);
2895     const PointerType *PT = cast<PointerType>(Target->getType());
2896     const FunctionType *TargetFuncType =
2897       cast<FunctionType>(PT->getElementType());
2898     Assert1(CI.getType() == TargetFuncType->getReturnType(),
2899             "gc.result result type does not match wrapped callee",
2900             &CI);
2901     break;
2902   }
2903   case Intrinsic::experimental_gc_relocate: {
2904     // Are we tied to a statepoint properly?
2905     CallSite StatepointCS(CI.getArgOperand(0));
2906     const Function *StatepointFn =
2907         StatepointCS.getInstruction() ? StatepointCS.getCalledFunction() : nullptr;
2908     Assert2(StatepointFn && StatepointFn->isDeclaration() &&
2909             StatepointFn->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_gc_statepoint,
2910             "gc.relocate operand #1 must be from a statepoint",
2911             &CI, CI.getArgOperand(0));
2912
2913     // Both the base and derived must be piped through the safepoint
2914     Value* Base = CI.getArgOperand(1);
2915     Assert1(isa<ConstantInt>(Base),
2916             "gc.relocate operand #2 must be integer offset", &CI);
2917     
2918     Value* Derived = CI.getArgOperand(2);
2919     Assert1(isa<ConstantInt>(Derived),
2920             "gc.relocate operand #3 must be integer offset", &CI);
2921
2922     const int BaseIndex = cast<ConstantInt>(Base)->getZExtValue();
2923     const int DerivedIndex = cast<ConstantInt>(Derived)->getZExtValue();
2924     // Check the bounds
2925     Assert1(0 <= BaseIndex &&
2926             BaseIndex < (int)StatepointCS.arg_size(),
2927             "gc.relocate: statepoint base index out of bounds", &CI);
2928     Assert1(0 <= DerivedIndex &&
2929             DerivedIndex < (int)StatepointCS.arg_size(),
2930             "gc.relocate: statepoint derived index out of bounds", &CI);
2931
2932     // Check that BaseIndex and DerivedIndex fall within the 'gc parameters'
2933     // section of the statepoint's argument
2934     const int NumCallArgs =
2935       cast<ConstantInt>(StatepointCS.getArgument(1))->getZExtValue();
2936     const int NumDeoptArgs =
2937       cast<ConstantInt>(StatepointCS.getArgument(NumCallArgs + 3))->getZExtValue();
2938     const int GCParamArgsStart = NumCallArgs + NumDeoptArgs + 4;
2939     const int GCParamArgsEnd = StatepointCS.arg_size();
2940     Assert1(GCParamArgsStart <= BaseIndex &&
2941             BaseIndex < GCParamArgsEnd,
2942             "gc.relocate: statepoint base index doesn't fall within the "
2943             "'gc parameters' section of the statepoint call", &CI);
2944     Assert1(GCParamArgsStart <= DerivedIndex &&
2945             DerivedIndex < GCParamArgsEnd,
2946             "gc.relocate: statepoint derived index doesn't fall within the "
2947             "'gc parameters' section of the statepoint call", &CI);
2948
2949
2950     // Assert that the result type matches the type of the relocated pointer
2951     GCRelocateOperands Operands(&CI);
2952     Assert1(Operands.derivedPtr()->getType() == CI.getType(),
2953             "gc.relocate: relocating a pointer shouldn't change its type",
2954             &CI);
2955     break;
2956   }
2957   };
2958 }
2959
2960 void DebugInfoVerifier::verifyDebugInfo() {
2961   if (!VerifyDebugInfo)
2962     return;
2963
2964   DebugInfoFinder Finder;
2965   Finder.processModule(*M);
2966   processInstructions(Finder);
2967
2968   // Verify Debug Info.
2969   //
2970   // NOTE:  The loud braces are necessary for MSVC compatibility.
2971   for (DICompileUnit CU : Finder.compile_units()) {
2972     Assert1(CU.Verify(), "DICompileUnit does not Verify!", CU);
2973   }
2974   for (DISubprogram S : Finder.subprograms()) {
2975     Assert1(S.Verify(), "DISubprogram does not Verify!", S);
2976   }
2977   for (DIGlobalVariable GV : Finder.global_variables()) {
2978     Assert1(GV.Verify(), "DIGlobalVariable does not Verify!", GV);
2979   }
2980   for (DIType T : Finder.types()) {
2981     Assert1(T.Verify(), "DIType does not Verify!", T);
2982   }
2983   for (DIScope S : Finder.scopes()) {
2984     Assert1(S.Verify(), "DIScope does not Verify!", S);
2985   }
2986 }
2987
2988 void DebugInfoVerifier::processInstructions(DebugInfoFinder &Finder) {
2989   for (const Function &F : *M)
2990     for (auto I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I) {
2991       if (MDNode *MD = I->getMetadata(LLVMContext::MD_dbg))
2992         Finder.processLocation(*M, DILocation(MD));
2993       if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(&*I))
2994         processCallInst(Finder, *CI);
2995     }
2996 }
2997
2998 void DebugInfoVerifier::processCallInst(DebugInfoFinder &Finder,
2999                                         const CallInst &CI) {
3000   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
3001     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
3002       switch (ID) {
3003       case Intrinsic::dbg_declare: {
3004         auto *DDI = cast<DbgDeclareInst>(&CI);
3005         Finder.processDeclare(*M, DDI);
3006         if (auto E = DDI->getExpression())
3007           Assert1(DIExpression(E).Verify(), "DIExpression does not Verify!", E);
3008         break;
3009       }
3010       case Intrinsic::dbg_value: {
3011         auto *DVI = cast<DbgValueInst>(&CI);
3012         Finder.processValue(*M, DVI);
3013         if (auto E = DVI->getExpression())
3014           Assert1(DIExpression(E).Verify(), "DIExpression does not Verify!", E);
3015         break;
3016       }
3017       default:
3018         break;
3019       }
3020 }
3021
3022 //===----------------------------------------------------------------------===//
3023 //  Implement the public interfaces to this file...
3024 //===----------------------------------------------------------------------===//
3025
3026 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, raw_ostream *OS) {
3027   Function &F = const_cast<Function &>(f);
3028   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
3029
3030   raw_null_ostream NullStr;
3031   Verifier V(OS ? *OS : NullStr);
3032
3033   // Note that this function's return value is inverted from what you would
3034   // expect of a function called "verify".
3035   return !V.verify(F);
3036 }
3037
3038 bool llvm::verifyModule(const Module &M, raw_ostream *OS) {
3039   raw_null_ostream NullStr;
3040   Verifier V(OS ? *OS : NullStr);
3041
3042   bool Broken = false;
3043   for (Module::const_iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I)
3044     if (!I->isDeclaration() && !I->isMaterializable())
3045       Broken |= !V.verify(*I);
3046
3047   // Note that this function's return value is inverted from what you would
3048   // expect of a function called "verify".
3049   DebugInfoVerifier DIV(OS ? *OS : NullStr);
3050   return !V.verify(M) || !DIV.verify(M) || Broken;
3051 }
3052
3053 namespace {
3054 struct VerifierLegacyPass : public FunctionPass {
3055   static char ID;
3056
3057   Verifier V;
3058   bool FatalErrors;
3059
3060   VerifierLegacyPass() : FunctionPass(ID), FatalErrors(true) {
3061     initializeVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
3062   }
3063   explicit VerifierLegacyPass(bool FatalErrors)
3064       : FunctionPass(ID), V(dbgs()), FatalErrors(FatalErrors) {
3065     initializeVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
3066   }
3067
3068   bool runOnFunction(Function &F) override {
3069     if (!V.verify(F) && FatalErrors)
3070       report_fatal_error("Broken function found, compilation aborted!");
3071
3072     return false;
3073   }
3074
3075   bool doFinalization(Module &M) override {
3076     if (!V.verify(M) && FatalErrors)
3077       report_fatal_error("Broken module found, compilation aborted!");
3078
3079     return false;
3080   }
3081
3082   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
3083     AU.setPreservesAll();
3084   }
3085 };
3086 struct DebugInfoVerifierLegacyPass : public ModulePass {
3087   static char ID;
3088
3089   DebugInfoVerifier V;
3090   bool FatalErrors;
3091
3092   DebugInfoVerifierLegacyPass() : ModulePass(ID), FatalErrors(true) {
3093     initializeDebugInfoVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
3094   }
3095   explicit DebugInfoVerifierLegacyPass(bool FatalErrors)
3096       : ModulePass(ID), V(dbgs()), FatalErrors(FatalErrors) {
3097     initializeDebugInfoVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
3098   }
3099
3100   bool runOnModule(Module &M) override {
3101     if (!V.verify(M) && FatalErrors)
3102       report_fatal_error("Broken debug info found, compilation aborted!");
3103
3104     return false;
3105   }
3106
3107   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
3108     AU.setPreservesAll();
3109   }
3110 };
3111 }
3112
3113 char VerifierLegacyPass::ID = 0;
3114 INITIALIZE_PASS(VerifierLegacyPass, "verify", "Module Verifier", false, false)
3115
3116 char DebugInfoVerifierLegacyPass::ID = 0;
3117 INITIALIZE_PASS(DebugInfoVerifierLegacyPass, "verify-di", "Debug Info Verifier",
3118                 false, false)
3119
3120 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(bool FatalErrors) {
3121   return new VerifierLegacyPass(FatalErrors);
3122 }
3123
3124 ModulePass *llvm::createDebugInfoVerifierPass(bool FatalErrors) {
3125   return new DebugInfoVerifierLegacyPass(FatalErrors);
3126 }
3127
3128 PreservedAnalyses VerifierPass::run(Module &M) {
3129   if (verifyModule(M, &dbgs()) && FatalErrors)
3130     report_fatal_error("Broken module found, compilation aborted!");
3131
3132   return PreservedAnalyses::all();
3133 }
3134
3135 PreservedAnalyses VerifierPass::run(Function &F) {
3136   if (verifyFunction(F, &dbgs()) && FatalErrors)
3137     report_fatal_error("Broken function found, compilation aborted!");
3138
3139   return PreservedAnalyses::all();
3140 }