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/InstVisitor.h"
  65 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  66 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
  67 #include "llvm/IR/Metadata.h"
  68 #include "llvm/IR/Module.h"
  69 #include "llvm/IR/PassManager.h"
  70 #include "llvm/Pass.h"
  71 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  72 #include "llvm/Support/Debug.h"
  73 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  74 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  75 #include <algorithm>
  76 #include <cstdarg>
  77 using namespace llvm;
  78
  79 static cl::opt<bool> DisableDebugInfoVerifier("disable-debug-info-verifier",
  80                                               cl::init(true));
  81
  82 namespace {
  83 class Verifier : public InstVisitor<Verifier> {
  84   friend class InstVisitor<Verifier>;
  85
  86   raw_ostream &OS;
  87   const Module *M;
  88   LLVMContext *Context;
  89   const DataLayout *DL;
  90   DominatorTree DT;
  91
  92   /// \brief When verifying a basic block, keep track of all of the
  93   /// instructions we have seen so far.
  94   ///
  95   /// This allows us to do efficient dominance checks for the case when an
  96   /// instruction has an operand that is an instruction in the same block.
  97   SmallPtrSet<Instruction *, 16> InstsInThisBlock;
  98
  99   /// \brief Keep track of the metadata nodes that have been checked already.
 100   SmallPtrSet<MDNode *, 32> MDNodes;
 101
 102   /// \brief The personality function referenced by the LandingPadInsts.
 103   /// All LandingPadInsts within the same function must use the same
 104   /// personality function.
 105   const Value *PersonalityFn;
 106
 107   /// \brief Finder keeps track of all debug info MDNodes in a Module.
 108   DebugInfoFinder Finder;
 109
 110   /// \brief Track the brokenness of the module while recursively visiting.
 111   bool Broken;
 112
 113 public:
 114   explicit Verifier(raw_ostream &OS = dbgs())
 115       : OS(OS), M(0), Context(0), DL(0), PersonalityFn(0), Broken(false) {}
 116
 117   bool verify(const Function &F) {
 118     M = F.getParent();
 119     Context = &M->getContext();
 120
 121     // First ensure the function is well-enough formed to compute dominance
 122     // information.
 123     if (F.empty()) {
 124       OS << "Function '" << F.getName()
 125          << "' does not contain an entry block!\n";
 126       return false;
 127     }
 128     for (Function::const_iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
 129       if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
 130         OS << "Basic Block in function '" << F.getName()
 131            << "' does not have terminator!\n";
 132         I->printAsOperand(OS, true);
 133         OS << "\n";
 134         return false;
 135       }
 136     }
 137
 138     // Now directly compute a dominance tree. We don't rely on the pass
 139     // manager to provide this as it isolates us from a potentially
 140     // out-of-date dominator tree and makes it significantly more complex to
 141     // run this code outside of a pass manager.
 142     // FIXME: It's really gross that we have to cast away constness here.
 143     DT.recalculate(const_cast<Function &>(F));
 144
 145     Finder.reset();
 146     Broken = false;
 147     // FIXME: We strip const here because the inst visitor strips const.
 148     visit(const_cast<Function &>(F));
 149     InstsInThisBlock.clear();
 150     PersonalityFn = 0;
 151
 152     if (!DisableDebugInfoVerifier)
 153       // Verify Debug Info.
 154       verifyDebugInfo();
 155
 156     return !Broken;
 157   }
 158
 159   bool verify(const Module &M) {
 160     this->M = &M;
 161     Context = &M.getContext();
 162     Finder.reset();
 163     Broken = false;
 164
 165     // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
 166     for (Module::const_iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 167       visitGlobalValue(*I);
 168
 169       // Check to make sure function prototypes are okay.
 170       if (I->isDeclaration())
 171         visitFunction(*I);
 172     }
 173
 174     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 175          I != E; ++I)
 176       visitGlobalVariable(*I);
 177
 178     for (Module::const_alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
 179          I != E; ++I)
 180       visitGlobalAlias(*I);
 181
 182     for (Module::const_named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
 183                                                E = M.named_metadata_end();
 184          I != E; ++I)
 185       visitNamedMDNode(*I);
 186
 187     visitModuleFlags(M);
 188     visitModuleIdents(M);
 189
 190     if (!DisableDebugInfoVerifier) {
 191       Finder.reset();
 192       Finder.processModule(M);
 193       // Verify Debug Info.
 194       verifyDebugInfo();
 195     }
 196
 197     return !Broken;
 198   }
 199
 200 private:
 201   // Verification methods...
 202   void visitGlobalValue(const GlobalValue &GV);
 203   void visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV);
 204   void visitGlobalAlias(const GlobalAlias &GA);
 205   void visitNamedMDNode(const NamedMDNode &NMD);
 206   void visitMDNode(MDNode &MD, Function *F);
 207   void visitModuleIdents(const Module &M);
 208   void visitModuleFlags(const Module &M);
 209   void visitModuleFlag(const MDNode *Op,
 210                        DenseMap<const MDString *, const MDNode *> &SeenIDs,
 211                        SmallVectorImpl<const MDNode *> &Requirements);
 212   void visitFunction(const Function &F);
 213   void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
 214
 215   // InstVisitor overrides...
 216   using InstVisitor<Verifier>::visit;
 217   void visit(Instruction &I);
 218
 219   void visitTruncInst(TruncInst &I);
 220   void visitZExtInst(ZExtInst &I);
 221   void visitSExtInst(SExtInst &I);
 222   void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
 223   void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
 224   void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
 225   void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
 226   void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
 227   void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
 228   void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
 229   void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
 230   void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
 231   void visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I);
 232   void visitPHINode(PHINode &PN);
 233   void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
 234   void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
 235   void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
 236   void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
 237   void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
 238   void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
 239   void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
 240   void visitCallInst(CallInst &CI);
 241   void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
 242   void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
 243   void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 244   void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 245   void verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i);
 246   void visitInstruction(Instruction &I);
 247   void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
 248   void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 249   void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 250   void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
 251   void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
 252   void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 253   void visitUserOp1(Instruction &I);
 254   void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
 255   void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
 256   void visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI);
 257   void visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI);
 258   void visitFenceInst(FenceInst &FI);
 259   void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
 260   void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
 261   void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
 262   void visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI);
 263
 264   void VerifyCallSite(CallSite CS);
 265   bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty, int VT,
 266                         unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
 267   bool VerifyIntrinsicType(Type *Ty, ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
 268                            SmallVectorImpl<Type *> &ArgTys);
 269   bool VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
 270                                ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos);
 271   bool VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params);
 272   void VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, bool isFunction,
 273                             const Value *V);
 274   void VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
 275                             bool isReturnValue, const Value *V);
 276   void VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
 277                            const Value *V);
 278
 279   void VerifyBitcastType(const Value *V, Type *DestTy, Type *SrcTy);
 280   void VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE);
 281
 282   void verifyDebugInfo();
 283
 284   void WriteValue(const Value *V) {
 285     if (!V)
 286       return;
 287     if (isa<Instruction>(V)) {
 288       OS << *V << '\n';
 289     } else {
 290       V->printAsOperand(OS, true, M);
 291       OS << '\n';
 292     }
 293   }
 294
 295   void WriteType(Type *T) {
 296     if (!T)
 297       return;
 298     OS << ' ' << *T;
 299   }
 300
 301   // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
 302   // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
 303   // to see why something is not correct.
 304   void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1 = 0,
 305                    const Value *V2 = 0, const Value *V3 = 0,
 306                    const Value *V4 = 0) {
 307     OS << Message.str() << "\n";
 308     WriteValue(V1);
 309     WriteValue(V2);
 310     WriteValue(V3);
 311     WriteValue(V4);
 312     Broken = true;
 313   }
 314
 315   void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1, Type *T2,
 316                    const Value *V3 = 0) {
 317     OS << Message.str() << "\n";
 318     WriteValue(V1);
 319     WriteType(T2);
 320     WriteValue(V3);
 321     Broken = true;
 322   }
 323
 324   void CheckFailed(const Twine &Message, Type *T1, Type *T2 = 0, Type *T3 = 0) {
 325     OS << Message.str() << "\n";
 326     WriteType(T1);
 327     WriteType(T2);
 328     WriteType(T3);
 329     Broken = true;
 330   }
 331 };
 332 } // End anonymous namespace
 333
 334 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
 335 #define Assert(C, M) \
 336   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
 337 #define Assert1(C, M, V1) \
 338   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
 339 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
 340   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
 341 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
 342   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
 343 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
 344   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
 345
 346 void Verifier::visit(Instruction &I) {
 347   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
 348     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Operand is null", &I);
 349   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
 350 }
 351
 352
 353 void Verifier::visitGlobalValue(const GlobalValue &GV) {
 354   Assert1(!GV.isDeclaration() ||
 355           GV.isMaterializable() ||
 356           GV.hasExternalLinkage() ||
 357           GV.hasExternalWeakLinkage() ||
 358           (isa<GlobalAlias>(GV) &&
 359            (GV.hasLocalLinkage() || GV.hasWeakLinkage())),
 360           "Global is external, but doesn't have external or weak linkage!",
 361           &GV);
 362
 363   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
 364           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 365
 366   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
 367     const GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
 368     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
 369             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
 370   }
 371 }
 372
 373 void Verifier::visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV) {
 374   if (GV.hasInitializer()) {
 375     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
 376             "Global variable initializer type does not match global "
 377             "variable type!", &GV);
 378
 379     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
 380     // cannot be constant.
 381     if (GV.hasCommonLinkage()) {
 382       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
 383               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
 384       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
 385               &GV);
 386     }
 387   } else {
 388     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasExternalWeakLinkage(),
 389             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
 390   }
 391
 392   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.global_ctors" ||
 393                        GV.getName() == "llvm.global_dtors")) {
 394     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 395             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 396     // Don't worry about emitting an error for it not being an array,
 397     // visitGlobalValue will complain on appending non-array.
 398     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GV.getType())) {
 399       StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
 400       PointerType *FuncPtrTy =
 401           FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Context), false)->getPointerTo();
 402       Assert1(STy && STy->getNumElements() == 2 &&
 403               STy->getTypeAtIndex(0u)->isIntegerTy(32) &&
 404               STy->getTypeAtIndex(1) == FuncPtrTy,
 405               "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 406     }
 407   }
 408
 409   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.used" ||
 410                        GV.getName() == "llvm.compiler.used")) {
 411     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 412             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 413     Type *GVType = GV.getType()->getElementType();
 414     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GVType)) {
 415       PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ATy->getElementType());
 416       Assert1(PTy, "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 417       if (GV.hasInitializer()) {
 418         const Constant *Init = GV.getInitializer();
 419         const ConstantArray *InitArray = dyn_cast<ConstantArray>(Init);
 420         Assert1(InitArray, "wrong initalizer for intrinsic global variable",
 421                 Init);
 422         for (unsigned i = 0, e = InitArray->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 423           Value *V = Init->getOperand(i)->stripPointerCastsNoFollowAliases();
 424           Assert1(
 425               isa<GlobalVariable>(V) || isa<Function>(V) || isa<GlobalAlias>(V),
 426               "invalid llvm.used member", V);
 427           Assert1(V->hasName(), "members of llvm.used must be named", V);
 428         }
 429       }
 430     }
 431   }
 432
 433   Assert1(!GV.hasDLLImportStorageClass() ||
 434           (GV.isDeclaration() && GV.hasExternalLinkage()) ||
 435           GV.hasAvailableExternallyLinkage(),
 436           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
 437
 438   if (!GV.hasInitializer()) {
 439     visitGlobalValue(GV);
 440     return;
 441   }
 442
 443   // Walk any aggregate initializers looking for bitcasts between address spaces
 444   SmallPtrSet<const Value *, 4> Visited;
 445   SmallVector<const Value *, 4> WorkStack;
 446   WorkStack.push_back(cast<Value>(GV.getInitializer()));
 447
 448   while (!WorkStack.empty()) {
 449     const Value *V = WorkStack.pop_back_val();
 450     if (!Visited.insert(V))
 451       continue;
 452
 453     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
 454       for (unsigned I = 0, N = U->getNumOperands(); I != N; ++I)
 455         WorkStack.push_back(U->getOperand(I));
 456     }
 457
 458     if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 459       VerifyConstantExprBitcastType(CE);
 460       if (Broken)
 461         return;
 462     }
 463   }
 464
 465   visitGlobalValue(GV);
 466 }
 467
 468 void Verifier::visitGlobalAlias(const GlobalAlias &GA) {
 469   Assert1(!GA.getName().empty(),
 470           "Alias name cannot be empty!", &GA);
 471   Assert1(GlobalAlias::isValidLinkage(GA.getLinkage()),
 472           "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
 473   Assert1(GA.getAliasee(),
 474           "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
 475   Assert1(GA.getType() == GA.getAliasee()->getType(),
 476           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
 477   Assert1(!GA.hasUnnamedAddr(), "Alias cannot have unnamed_addr!", &GA);
 478   Assert1(!GA.hasSection(), "Alias cannot have a section!", &GA);
 479   Assert1(!GA.getAlignment(), "Alias connot have an alignment", &GA);
 480
 481   const Constant *Aliasee = GA.getAliasee();
 482
 483   if (!isa<GlobalValue>(Aliasee)) {
 484     const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Aliasee);
 485     Assert1(CE &&
 486             (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
 487              CE->getOpcode() == Instruction::AddrSpaceCast ||
 488              CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) &&
 489             isa<GlobalValue>(CE->getOperand(0)),
 490             "Aliasee should be either GlobalValue, bitcast or "
 491              "addrspacecast of GlobalValue",
 492             &GA);
 493
 494     if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast) {
 495       unsigned SrcAS = CE->getOperand(0)->getType()->getPointerAddressSpace();
 496       unsigned DstAS = CE->getType()->getPointerAddressSpace();
 497
 498       Assert1(SrcAS == DstAS,
 499               "Alias bitcasts cannot be between different address spaces",
 500               &GA);
 501     }
 502   }
 503
 504   const GlobalValue* Resolved = GA.resolveAliasedGlobal(/*stopOnWeak*/ false);
 505   Assert1(Resolved,
 506           "Aliasing chain should end with function or global variable", &GA);
 507
 508   visitGlobalValue(GA);
 509 }
 510
 511 void Verifier::visitNamedMDNode(const NamedMDNode &NMD) {
 512   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 513     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
 514     if (!MD)
 515       continue;
 516
 517     Assert1(!MD->isFunctionLocal(),
 518             "Named metadata operand cannot be function local!", MD);
 519     visitMDNode(*MD, 0);
 520   }
 521 }
 522
 523 void Verifier::visitMDNode(MDNode &MD, Function *F) {
 524   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
 525   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
 526   if (!MDNodes.insert(&MD))
 527     return;
 528
 529   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 530     Value *Op = MD.getOperand(i);
 531     if (!Op)
 532       continue;
 533     if (isa<Constant>(Op) || isa<MDString>(Op))
 534       continue;
 535     if (MDNode *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
 536       Assert2(MD.isFunctionLocal() || !N->isFunctionLocal(),
 537               "Global metadata operand cannot be function local!", &MD, N);
 538       visitMDNode(*N, F);
 539       continue;
 540     }
 541     Assert2(MD.isFunctionLocal(), "Invalid operand for global metadata!", &MD, Op);
 542
 543     // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
 544     // function that we expect.
 545     Function *ActualF = 0;
 546     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Op))
 547       ActualF = I->getParent()->getParent();
 548     else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(Op))
 549       ActualF = BB->getParent();
 550     else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(Op))
 551       ActualF = A->getParent();
 552     assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
 553
 554     Assert2(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function",
 555             &MD, Op);
 556   }
 557 }
 558
 559 void Verifier::visitModuleIdents(const Module &M) {
 560   const NamedMDNode *Idents = M.getNamedMetadata("llvm.ident");
 561   if (!Idents)
 562     return;
 563
 564   // llvm.ident takes a list of metadata entry. Each entry has only one string.
 565   // Scan each llvm.ident entry and make sure that this requirement is met.
 566   for (unsigned i = 0, e = Idents->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 567     const MDNode *N = Idents->getOperand(i);
 568     Assert1(N->getNumOperands() == 1,
 569             "incorrect number of operands in llvm.ident metadata", N);
 570     Assert1(isa<MDString>(N->getOperand(0)),
 571             ("invalid value for llvm.ident metadata entry operand"
 572              "(the operand should be a string)"),
 573             N->getOperand(0));
 574   }
 575 }
 576
 577 void Verifier::visitModuleFlags(const Module &M) {
 578   const NamedMDNode *Flags = M.getModuleFlagsMetadata();
 579   if (!Flags) return;
 580
 581   // Scan each flag, and track the flags and requirements.
 582   DenseMap<const MDString*, const MDNode*> SeenIDs;
 583   SmallVector<const MDNode*, 16> Requirements;
 584   for (unsigned I = 0, E = Flags->getNumOperands(); I != E; ++I) {
 585     visitModuleFlag(Flags->getOperand(I), SeenIDs, Requirements);
 586   }
 587
 588   // Validate that the requirements in the module are valid.
 589   for (unsigned I = 0, E = Requirements.size(); I != E; ++I) {
 590     const MDNode *Requirement = Requirements[I];
 591     const MDString *Flag = cast<MDString>(Requirement->getOperand(0));
 592     const Value *ReqValue = Requirement->getOperand(1);
 593
 594     const MDNode *Op = SeenIDs.lookup(Flag);
 595     if (!Op) {
 596       CheckFailed("invalid requirement on flag, flag is not present in module",
 597                   Flag);
 598       continue;
 599     }
 600
 601     if (Op->getOperand(2) != ReqValue) {
 602       CheckFailed(("invalid requirement on flag, "
 603                    "flag does not have the required value"),
 604                   Flag);
 605       continue;
 606     }
 607   }
 608 }
 609
 610 void
 611 Verifier::visitModuleFlag(const MDNode *Op,
 612                           DenseMap<const MDString *, const MDNode *> &SeenIDs,
 613                           SmallVectorImpl<const MDNode *> &Requirements) {
 614   // Each module flag should have three arguments, the merge behavior (a
 615   // constant int), the flag ID (an MDString), and the value.
 616   Assert1(Op->getNumOperands() == 3,
 617           "incorrect number of operands in module flag", Op);
 618   ConstantInt *Behavior = dyn_cast<ConstantInt>(Op->getOperand(0));
 619   MDString *ID = dyn_cast<MDString>(Op->getOperand(1));
 620   Assert1(Behavior,
 621           "invalid behavior operand in module flag (expected constant integer)",
 622           Op->getOperand(0));
 623   unsigned BehaviorValue = Behavior->getZExtValue();
 624   Assert1(ID,
 625           "invalid ID operand in module flag (expected metadata string)",
 626           Op->getOperand(1));
 627
 628   // Sanity check the values for behaviors with additional requirements.
 629   switch (BehaviorValue) {
 630   default:
 631     Assert1(false,
 632             "invalid behavior operand in module flag (unexpected constant)",
 633             Op->getOperand(0));
 634     break;
 635
 636   case Module::Error:
 637   case Module::Warning:
 638   case Module::Override:
 639     // These behavior types accept any value.
 640     break;
 641
 642   case Module::Require: {
 643     // The value should itself be an MDNode with two operands, a flag ID (an
 644     // MDString), and a value.
 645     MDNode *Value = dyn_cast<MDNode>(Op->getOperand(2));
 646     Assert1(Value && Value->getNumOperands() == 2,
 647             "invalid value for 'require' module flag (expected metadata pair)",
 648             Op->getOperand(2));
 649     Assert1(isa<MDString>(Value->getOperand(0)),
 650             ("invalid value for 'require' module flag "
 651              "(first value operand should be a string)"),
 652             Value->getOperand(0));
 653
 654     // Append it to the list of requirements, to check once all module flags are
 655     // scanned.
 656     Requirements.push_back(Value);
 657     break;
 658   }
 659
 660   case Module::Append:
 661   case Module::AppendUnique: {
 662     // These behavior types require the operand be an MDNode.
 663     Assert1(isa<MDNode>(Op->getOperand(2)),
 664             "invalid value for 'append'-type module flag "
 665             "(expected a metadata node)", Op->getOperand(2));
 666     break;
 667   }
 668   }
 669
 670   // Unless this is a "requires" flag, check the ID is unique.
 671   if (BehaviorValue != Module::Require) {
 672     bool Inserted = SeenIDs.insert(std::make_pair(ID, Op)).second;
 673     Assert1(Inserted,
 674             "module flag identifiers must be unique (or of 'require' type)",
 675             ID);
 676   }
 677 }
 678
 679 void Verifier::VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx,
 680                                     bool isFunction, const Value *V) {
 681   unsigned Slot = ~0U;
 682   for (unsigned I = 0, E = Attrs.getNumSlots(); I != E; ++I)
 683     if (Attrs.getSlotIndex(I) == Idx) {
 684       Slot = I;
 685       break;
 686     }
 687
 688   assert(Slot != ~0U && "Attribute set inconsistency!");
 689
 690   for (AttributeSet::iterator I = Attrs.begin(Slot), E = Attrs.end(Slot);
 691          I != E; ++I) {
 692     if (I->isStringAttribute())
 693       continue;
 694
 695     if (I->getKindAsEnum() == Attribute::NoReturn ||
 696         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoUnwind ||
 697         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoInline ||
 698         I->getKindAsEnum() == Attribute::AlwaysInline ||
 699         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeForSize ||
 700         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtect ||
 701         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectReq ||
 702         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectStrong ||
 703         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoRedZone ||
 704         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoImplicitFloat ||
 705         I->getKindAsEnum() == Attribute::Naked ||
 706         I->getKindAsEnum() == Attribute::InlineHint ||
 707         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackAlignment ||
 708         I->getKindAsEnum() == Attribute::UWTable ||
 709         I->getKindAsEnum() == Attribute::NonLazyBind ||
 710         I->getKindAsEnum() == Attribute::ReturnsTwice ||
 711         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeAddress ||
 712         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeThread ||
 713         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeMemory ||
 714         I->getKindAsEnum() == Attribute::MinSize ||
 715         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoDuplicate ||
 716         I->getKindAsEnum() == Attribute::Builtin ||
 717         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoBuiltin ||
 718         I->getKindAsEnum() == Attribute::Cold ||
 719         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeNone) {
 720       if (!isFunction) {
 721         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 722                     "' only applies to functions!", V);
 723         return;
 724       }
 725     } else if (I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadOnly ||
 726                I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadNone) {
 727       if (Idx == 0) {
 728         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 729                     "' does not apply to function returns");
 730         return;
 731       }
 732     } else if (isFunction) {
 733       CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 734                   "' does not apply to functions!", V);
 735       return;
 736     }
 737   }
 738 }
 739
 740 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
 741 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
 742 void Verifier::VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
 743                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
 744   if (!Attrs.hasAttributes(Idx))
 745     return;
 746
 747   VerifyAttributeTypes(Attrs, Idx, false, V);
 748
 749   if (isReturnValue)
 750     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
 751             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest) &&
 752             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
 753             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoCapture) &&
 754             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned) &&
 755             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
 756             "Attributes 'byval', 'inalloca', 'nest', 'sret', 'nocapture', and "
 757             "'returned' do not apply to return values!", V);
 758
 759   // Check for mutually incompatible attributes.  Only inreg is compatible with
 760   // sret.
 761   unsigned AttrCount = 0;
 762   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal);
 763   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca);
 764   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) ||
 765                Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InReg);
 766   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest);
 767   Assert1(AttrCount <= 1, "Attributes 'byval', 'inalloca', 'inreg', 'nest', "
 768                           "and 'sret' are incompatible!", V);
 769
 770   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca) &&
 771             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
 772           "'inalloca and readonly' are incompatible!", V);
 773
 774   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
 775             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)), "Attributes "
 776           "'sret and returned' are incompatible!", V);
 777
 778   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ZExt) &&
 779             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::SExt)), "Attributes "
 780           "'zeroext and signext' are incompatible!", V);
 781
 782   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadNone) &&
 783             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
 784           "'readnone and readonly' are incompatible!", V);
 785
 786   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoInline) &&
 787             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::AlwaysInline)), "Attributes "
 788           "'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
 789
 790   Assert1(!AttrBuilder(Attrs, Idx).
 791             hasAttributes(AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx), Idx),
 792           "Wrong types for attribute: " +
 793           AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx).getAsString(Idx), V);
 794
 795   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 796     if (!PTy->getElementType()->isSized()) {
 797       Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
 798               !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
 799               "Attributes 'byval' and 'inalloca' do not support unsized types!",
 800               V);
 801     }
 802   } else {
 803     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal),
 804             "Attribute 'byval' only applies to parameters with pointer type!",
 805             V);
 806   }
 807 }
 808
 809 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
 810 // The value V is printed in error messages.
 811 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
 812                                    const Value *V) {
 813   if (Attrs.isEmpty())
 814     return;
 815
 816   bool SawNest = false;
 817   bool SawReturned = false;
 818
 819   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
 820     unsigned Idx = Attrs.getSlotIndex(i);
 821
 822     Type *Ty;
 823     if (Idx == 0)
 824       Ty = FT->getReturnType();
 825     else if (Idx-1 < FT->getNumParams())
 826       Ty = FT->getParamType(Idx-1);
 827     else
 828       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
 829
 830     VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, Idx == 0, V);
 831
 832     if (Idx == 0)
 833       continue;
 834
 835     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
 836       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
 837       SawNest = true;
 838     }
 839
 840     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
 841       Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
 842               V);
 843       Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FT->getReturnType()), "Incompatible "
 844               "argument and return types for 'returned' attribute", V);
 845       SawReturned = true;
 846     }
 847
 848     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet))
 849       Assert1(Idx == 1, "Attribute sret is not on first parameter!", V);
 850
 851     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca)) {
 852       Assert1(Idx == FT->getNumParams(),
 853               "inalloca isn't on the last parameter!", V);
 854     }
 855   }
 856
 857   if (!Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
 858     return;
 859
 860   VerifyAttributeTypes(Attrs, AttributeSet::FunctionIndex, true, V);
 861
 862   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 863                                Attribute::ReadNone) &&
 864             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 865                                Attribute::ReadOnly)),
 866           "Attributes 'readnone and readonly' are incompatible!", V);
 867
 868   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 869                                Attribute::NoInline) &&
 870             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 871                                Attribute::AlwaysInline)),
 872           "Attributes 'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
 873
 874   if (Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 875                          Attribute::OptimizeNone)) {
 876     Assert1(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 877                                Attribute::NoInline),
 878             "Attribute 'optnone' requires 'noinline'!", V);
 879
 880     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 881                                 Attribute::OptimizeForSize),
 882             "Attributes 'optsize and optnone' are incompatible!", V);
 883
 884     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 885                                 Attribute::MinSize),
 886             "Attributes 'minsize and optnone' are incompatible!", V);
 887   }
 888 }
 889
 890 void Verifier::VerifyBitcastType(const Value *V, Type *DestTy, Type *SrcTy) {
 891   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 892   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
 893   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
 894
 895   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
 896   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
 897   Assert1(SrcTy->isPointerTy() == DestTy->isPointerTy(),
 898           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", V);
 899   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize,
 900           "Bitcast requires types of same width", V);
 901
 902   // Disallow aggregates.
 903   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
 904           "Bitcast operand must not be aggregate", V);
 905   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
 906           "Bitcast type must not be aggregate", V);
 907
 908   // Without datalayout, assume all address spaces are the same size.
 909   // Don't check if both types are not pointers.
 910   // Skip casts between scalars and vectors.
 911   if (!DL ||
 912       !SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy() ||
 913       !DestTy->isPtrOrPtrVectorTy() ||
 914       SrcTy->isVectorTy() != DestTy->isVectorTy()) {
 915     return;
 916   }
 917
 918   unsigned SrcAS = SrcTy->getPointerAddressSpace();
 919   unsigned DstAS = DestTy->getPointerAddressSpace();
 920
 921   Assert1(SrcAS == DstAS,
 922           "Bitcasts between pointers of different address spaces is not legal."
 923           "Use AddrSpaceCast instead.", V);
 924 }
 925
 926 void Verifier::VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE) {
 927   if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast) {
 928     Type *SrcTy = CE->getOperand(0)->getType();
 929     Type *DstTy = CE->getType();
 930     VerifyBitcastType(CE, DstTy, SrcTy);
 931   }
 932 }
 933
 934 bool Verifier::VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params) {
 935   if (Attrs.getNumSlots() == 0)
 936     return true;
 937
 938   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
 939   unsigned LastIndex = Attrs.getSlotIndex(LastSlot);
 940   if (LastIndex <= Params
 941       || (LastIndex == AttributeSet::FunctionIndex
 942           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlotIndex(LastSlot - 1) <= Params)))
 943     return true;
 944
 945   return false;
 946 }
 947
 948 // visitFunction - Verify that a function is ok.
 949 //
 950 void Verifier::visitFunction(const Function &F) {
 951   // Check function arguments.
 952   FunctionType *FT = F.getFunctionType();
 953   unsigned NumArgs = F.arg_size();
 954
 955   Assert1(Context == &F.getContext(),
 956           "Function context does not match Module context!", &F);
 957
 958   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
 959   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
 960           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
 961           &F, FT);
 962   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
 963           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
 964           F.getReturnType()->isStructTy(),
 965           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
 966
 967   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
 968           "Invalid struct return type!", &F);
 969
 970   AttributeSet Attrs = F.getAttributes();
 971
 972   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
 973           "Attribute after last parameter!", &F);
 974
 975   // Check function attributes.
 976   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
 977
 978   // On function declarations/definitions, we do not support the builtin
 979   // attribute. We do not check this in VerifyFunctionAttrs since that is
 980   // checking for Attributes that can/can not ever be on functions.
 981   Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 982                               Attribute::Builtin),
 983           "Attribute 'builtin' can only be applied to a callsite.", &F);
 984
 985   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
 986   switch (F.getCallingConv()) {
 987   default:
 988     break;
 989   case CallingConv::C:
 990     break;
 991   case CallingConv::Fast:
 992   case CallingConv::Cold:
 993   case CallingConv::X86_FastCall:
 994   case CallingConv::X86_ThisCall:
 995   case CallingConv::Intel_OCL_BI:
 996   case CallingConv::PTX_Kernel:
 997   case CallingConv::PTX_Device:
 998     Assert1(!F.isVarArg(),
 999             "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
1000     break;
1001   }
1002
1003   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
1004                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
1005
1006   // Check that the argument values match the function type for this function...
1007   unsigned i = 0;
1008   for (Function::const_arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end(); I != E;
1009        ++I, ++i) {
1010     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
1011             "Argument value does not match function argument type!",
1012             I, FT->getParamType(i));
1013     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
1014             "Function arguments must have first-class types!", I);
1015     if (!isLLVMdotName)
1016       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
1017               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
1018   }
1019
1020   if (F.isMaterializable()) {
1021     // Function has a body somewhere we can't see.
1022   } else if (F.isDeclaration()) {
1023     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasExternalWeakLinkage(),
1024             "invalid linkage type for function declaration", &F);
1025   } else {
1026     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
1027     // is not legal to define intrinsics.
1028     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
1029
1030     // Check the entry node
1031     const BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
1032     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
1033             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
1034
1035     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
1036     if (Entry->hasAddressTaken()) {
1037       Assert1(!BlockAddress::lookup(Entry)->isConstantUsed(),
1038               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
1039     }
1040   }
1041
1042   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
1043   // direct call/invokes, never having its "address taken".
1044   if (F.getIntrinsicID()) {
1045     const User *U;
1046     if (F.hasAddressTaken(&U))
1047       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
1048   }
1049
1050   Assert1(!F.hasDLLImportStorageClass() ||
1051           (F.isDeclaration() && F.hasExternalLinkage()) ||
1052           F.hasAvailableExternallyLinkage(),
1053           "Function is marked as dllimport, but not external.", &F);
1054 }
1055
1056 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
1057 //
1058 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
1059   InstsInThisBlock.clear();
1060
1061   // Ensure that basic blocks have terminators!
1062   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
1063
1064   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
1065   // it.
1066   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
1067     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
1068     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
1069     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
1070     PHINode *PN;
1071     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
1072       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
1073       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
1074               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
1075               "the PHI should be removed!", PN);
1076       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
1077               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
1078               "parent basic block!", PN);
1079
1080       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
1081       Values.clear();
1082       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
1083       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
1084         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
1085                                         PN->getIncomingValue(i)));
1086       std::sort(Values.begin(), Values.end());
1087
1088       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
1089         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
1090         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
1091         // all identical.
1092         //
1093         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
1094                 Values[i].second == Values[i-1].second,
1095                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
1096                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
1097                 Values[i].second, Values[i-1].second);
1098
1099         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
1100         // matched up.
1101         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
1102                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
1103                 Values[i].first, Preds[i]);
1104       }
1105     }
1106   }
1107 }
1108
1109 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
1110   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
1111   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
1112           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
1113   visitInstruction(I);
1114 }
1115
1116 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
1117   if (BI.isConditional()) {
1118     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
1119             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
1120   }
1121   visitTerminatorInst(BI);
1122 }
1123
1124 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
1125   Function *F = RI.getParent()->getParent();
1126   unsigned N = RI.getNumOperands();
1127   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
1128     Assert2(N == 0,
1129             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
1130             "return type!", &RI, F->getReturnType());
1131   else
1132     Assert2(N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType(),
1133             "Function return type does not match operand "
1134             "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
1135
1136   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
1137   // terminators...
1138   visitTerminatorInst(RI);
1139 }
1140
1141 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1142   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
1143   // have the same type as the switched-on value.
1144   Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
1145   SmallPtrSet<ConstantInt*, 32> Constants;
1146   for (SwitchInst::CaseIt i = SI.case_begin(), e = SI.case_end(); i != e; ++i) {
1147     Assert1(i.getCaseValue()->getType() == SwitchTy,
1148             "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
1149     Assert2(Constants.insert(i.getCaseValue()),
1150             "Duplicate integer as switch case", &SI, i.getCaseValue());
1151   }
1152
1153   visitTerminatorInst(SI);
1154 }
1155
1156 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
1157   Assert1(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
1158           "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
1159   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
1160     Assert1(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
1161             "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
1162
1163   visitTerminatorInst(BI);
1164 }
1165
1166 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
1167   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
1168                                           SI.getOperand(2)),
1169           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
1170
1171   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
1172           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
1173   visitInstruction(SI);
1174 }
1175
1176 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
1177 /// a pass, if any exist, it's an error.
1178 ///
1179 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
1180   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
1181 }
1182
1183 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
1184   // Get the source and destination types
1185   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1186   Type *DestTy = I.getType();
1187
1188   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1189   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1190   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1191
1192   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
1193   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
1194   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1195           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
1196   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
1197
1198   visitInstruction(I);
1199 }
1200
1201 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
1202   // Get the source and destination types
1203   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1204   Type *DestTy = I.getType();
1205
1206   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1207   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
1208   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
1209   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1210           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1211   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1212   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1213
1214   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
1215
1216   visitInstruction(I);
1217 }
1218
1219 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
1220   // Get the source and destination types
1221   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1222   Type *DestTy = I.getType();
1223
1224   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1225   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1226   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1227
1228   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
1229   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
1230   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1231           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1232   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
1233
1234   visitInstruction(I);
1235 }
1236
1237 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
1238   // Get the source and destination types
1239   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1240   Type *DestTy = I.getType();
1241   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1242   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1243   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1244
1245   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
1246   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
1247   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1248           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
1249   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
1250
1251   visitInstruction(I);
1252 }
1253
1254 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
1255   // Get the source and destination types
1256   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1257   Type *DestTy = I.getType();
1258
1259   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1260   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1261   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1262
1263   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
1264   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
1265   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1266           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1267   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
1268
1269   visitInstruction(I);
1270 }
1271
1272 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
1273   // Get the source and destination types
1274   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1275   Type *DestTy = I.getType();
1276
1277   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1278   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1279
1280   Assert1(SrcVec == DstVec,
1281           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1282   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1283           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1284   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1285           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1286
1287   if (SrcVec && DstVec)
1288     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1289             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1290             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1291
1292   visitInstruction(I);
1293 }
1294
1295 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
1296   // Get the source and destination types
1297   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1298   Type *DestTy = I.getType();
1299
1300   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1301   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1302
1303   Assert1(SrcVec == DstVec,
1304           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1305   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1306           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1307   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1308           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1309
1310   if (SrcVec && DstVec)
1311     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1312             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1313             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1314
1315   visitInstruction(I);
1316 }
1317
1318 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
1319   // Get the source and destination types
1320   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1321   Type *DestTy = I.getType();
1322
1323   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1324   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1325
1326   Assert1(SrcVec == DstVec,
1327           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1328   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
1329           &I);
1330   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1331           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
1332
1333   if (SrcVec && DstVec)
1334     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1335             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1336             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
1337
1338   visitInstruction(I);
1339 }
1340
1341 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1342   // Get the source and destination types
1343   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1344   Type *DestTy = I.getType();
1345
1346   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1347   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1348
1349   Assert1(SrcVec == DstVec,
1350           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1351   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
1352           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1353   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1354           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1355
1356   if (SrcVec && DstVec)
1357     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1358             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1359             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1360
1361   visitInstruction(I);
1362 }
1363
1364 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1365   // Get the source and destination types
1366   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1367   Type *DestTy = I.getType();
1368
1369   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1370           "PtrToInt source must be pointer", &I);
1371   Assert1(DestTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1372           "PtrToInt result must be integral", &I);
1373   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1374           "PtrToInt type mismatch", &I);
1375
1376   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1377     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1378     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1379     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1380           "PtrToInt Vector width mismatch", &I);
1381   }
1382
1383   visitInstruction(I);
1384 }
1385
1386 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1387   // Get the source and destination types
1388   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1389   Type *DestTy = I.getType();
1390
1391   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1392           "IntToPtr source must be an integral", &I);
1393   Assert1(DestTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1394           "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1395   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1396           "IntToPtr type mismatch", &I);
1397   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1398     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1399     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1400     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1401           "IntToPtr Vector width mismatch", &I);
1402   }
1403   visitInstruction(I);
1404 }
1405
1406 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1407   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1408   Type *DestTy = I.getType();
1409   VerifyBitcastType(&I, DestTy, SrcTy);
1410   visitInstruction(I);
1411 }
1412
1413 void Verifier::visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I) {
1414   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1415   Type *DestTy = I.getType();
1416
1417   Assert1(SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy(),
1418           "AddrSpaceCast source must be a pointer", &I);
1419   Assert1(DestTy->isPtrOrPtrVectorTy(),
1420           "AddrSpaceCast result must be a pointer", &I);
1421   Assert1(SrcTy->getPointerAddressSpace() != DestTy->getPointerAddressSpace(),
1422           "AddrSpaceCast must be between different address spaces", &I);
1423   if (SrcTy->isVectorTy())
1424     Assert1(SrcTy->getVectorNumElements() == DestTy->getVectorNumElements(),
1425             "AddrSpaceCast vector pointer number of elements mismatch", &I);
1426   visitInstruction(I);
1427 }
1428
1429 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1430 ///
1431 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1432   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1433   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1434   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1435   // then there is some other instruction before a PHI.
1436   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1437           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1438           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1439           &PN, PN.getParent());
1440
1441   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1442   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1443   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1444     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1445             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1446   }
1447
1448   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1449
1450   visitInstruction(PN);
1451 }
1452
1453 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1454   Instruction *I = CS.getInstruction();
1455
1456   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1457           "Called function must be a pointer!", I);
1458   PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1459
1460   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1461           "Called function is not pointer to function type!", I);
1462   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1463
1464   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1465   if (FTy->isVarArg())
1466     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1467             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1468   else
1469     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1470             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1471
1472   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1473   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1474     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1475             "Call parameter type does not match function signature!",
1476             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1477
1478   AttributeSet Attrs = CS.getAttributes();
1479
1480   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1481           "Attribute after last parameter!", I);
1482
1483   // Verify call attributes.
1484   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1485
1486   if (FTy->isVarArg()) {
1487     // FIXME? is 'nest' even legal here?
1488     bool SawNest = false;
1489     bool SawReturned = false;
1490
1491     for (unsigned Idx = 1; Idx < 1 + FTy->getNumParams(); ++Idx) {
1492       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest))
1493         SawNest = true;
1494       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned))
1495         SawReturned = true;
1496     }
1497
1498     // Check attributes on the varargs part.
1499     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1500       Type *Ty = CS.getArgument(Idx-1)->getType();
1501       VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, false, I);
1502
1503       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
1504         Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", I);
1505         SawNest = true;
1506       }
1507
1508       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
1509         Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
1510                 I);
1511         Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FTy->getReturnType()),
1512                 "Incompatible argument and return types for 'returned' "
1513                 "attribute", I);
1514         SawReturned = true;
1515       }
1516
1517       Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet),
1518               "Attribute 'sret' cannot be used for vararg call arguments!", I);
1519
1520       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca))
1521         Assert1(Idx == CS.arg_size(), "inalloca isn't on the last argument!",
1522                 I);
1523     }
1524   }
1525
1526   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1527   if (CS.getCalledFunction() == 0 ||
1528       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
1529     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1530            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1531       Assert1(!(*PI)->isMetadataTy(),
1532               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1533   }
1534
1535   visitInstruction(*I);
1536 }
1537
1538 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1539   VerifyCallSite(&CI);
1540
1541   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1542     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1543       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1544 }
1545
1546 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1547   VerifyCallSite(&II);
1548
1549   // Verify that there is a landingpad instruction as the first non-PHI
1550   // instruction of the 'unwind' destination.
1551   Assert1(II.getUnwindDest()->isLandingPad(),
1552           "The unwind destination does not have a landingpad instruction!",&II);
1553
1554   visitTerminatorInst(II);
1555 }
1556
1557 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1558 /// of the same type!
1559 ///
1560 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1561   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1562           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1563
1564   switch (B.getOpcode()) {
1565   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1566   // integral operands.
1567   case Instruction::Add:
1568   case Instruction::Sub:
1569   case Instruction::Mul:
1570   case Instruction::SDiv:
1571   case Instruction::UDiv:
1572   case Instruction::SRem:
1573   case Instruction::URem:
1574     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1575             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1576     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1577             "Integer arithmetic operators must have same type "
1578             "for operands and result!", &B);
1579     break;
1580   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1581   // floating-point operands.
1582   case Instruction::FAdd:
1583   case Instruction::FSub:
1584   case Instruction::FMul:
1585   case Instruction::FDiv:
1586   case Instruction::FRem:
1587     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1588             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1589             "floating-point types!", &B);
1590     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1591             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1592             "for operands and result!", &B);
1593     break;
1594   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1595   case Instruction::And:
1596   case Instruction::Or:
1597   case Instruction::Xor:
1598     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1599             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1600     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1601             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1602             &B);
1603     break;
1604   case Instruction::Shl:
1605   case Instruction::LShr:
1606   case Instruction::AShr:
1607     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1608             "Shifts only work with integral types!", &B);
1609     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1610             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1611     break;
1612   default:
1613     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1614   }
1615
1616   visitInstruction(B);
1617 }
1618
1619 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst &IC) {
1620   // Check that the operands are the same type
1621   Type *Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1622   Type *Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1623   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1624           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1625   // Check that the operands are the right type
1626   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->getScalarType()->isPointerTy(),
1627           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1628   // Check that the predicate is valid.
1629   Assert1(IC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
1630           IC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE,
1631           "Invalid predicate in ICmp instruction!", &IC);
1632
1633   visitInstruction(IC);
1634 }
1635
1636 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst &FC) {
1637   // Check that the operands are the same type
1638   Type *Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1639   Type *Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1640   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1641           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1642   // Check that the operands are the right type
1643   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
1644           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1645   // Check that the predicate is valid.
1646   Assert1(FC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE &&
1647           FC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE,
1648           "Invalid predicate in FCmp instruction!", &FC);
1649
1650   visitInstruction(FC);
1651 }
1652
1653 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1654   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1655                                               EI.getOperand(1)),
1656           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1657   visitInstruction(EI);
1658 }
1659
1660 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1661   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1662                                              IE.getOperand(1),
1663                                              IE.getOperand(2)),
1664           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1665   visitInstruction(IE);
1666 }
1667
1668 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1669   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1670                                              SV.getOperand(2)),
1671           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1672   visitInstruction(SV);
1673 }
1674
1675 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1676   Type *TargetTy = GEP.getPointerOperandType()->getScalarType();
1677
1678   Assert1(isa<PointerType>(TargetTy),
1679     "GEP base pointer is not a vector or a vector of pointers", &GEP);
1680   Assert1(cast<PointerType>(TargetTy)->getElementType()->isSized(),
1681           "GEP into unsized type!", &GEP);
1682   Assert1(GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy() ==
1683           GEP.getType()->isVectorTy(), "Vector GEP must return a vector value",
1684           &GEP);
1685
1686   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1687   Type *ElTy =
1688     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getPointerOperandType(), Idxs);
1689   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1690
1691   Assert2(GEP.getType()->getScalarType()->isPointerTy() &&
1692           cast<PointerType>(GEP.getType()->getScalarType())->getElementType()
1693           == ElTy, "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1694
1695   if (GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy()) {
1696     // Additional checks for vector GEPs.
1697     unsigned GepWidth = GEP.getPointerOperandType()->getVectorNumElements();
1698     Assert1(GepWidth == GEP.getType()->getVectorNumElements(),
1699             "Vector GEP result width doesn't match operand's", &GEP);
1700     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i) {
1701       Type *IndexTy = Idxs[i]->getType();
1702       Assert1(IndexTy->isVectorTy(),
1703               "Vector GEP must have vector indices!", &GEP);
1704       unsigned IndexWidth = IndexTy->getVectorNumElements();
1705       Assert1(IndexWidth == GepWidth, "Invalid GEP index vector width", &GEP);
1706     }
1707   }
1708   visitInstruction(GEP);
1709 }
1710
1711 static bool isContiguous(const ConstantRange &A, const ConstantRange &B) {
1712   return A.getUpper() == B.getLower() || A.getLower() == B.getUpper();
1713 }
1714
1715 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1716   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
1717   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
1718   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1719   Assert2(ElTy == LI.getType(),
1720           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
1721   if (LI.isAtomic()) {
1722     Assert1(LI.getOrdering() != Release && LI.getOrdering() != AcquireRelease,
1723             "Load cannot have Release ordering", &LI);
1724     Assert1(LI.getAlignment() != 0,
1725             "Atomic load must specify explicit alignment", &LI);
1726     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1727       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1728               "atomic store operand must have integer type!",
1729               &LI, ElTy);
1730       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1731       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1732               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
1733               &LI, ElTy);
1734     }
1735   } else {
1736     Assert1(LI.getSynchScope() == CrossThread,
1737             "Non-atomic load cannot have SynchronizationScope specified", &LI);
1738   }
1739
1740   if (MDNode *Range = LI.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
1741     unsigned NumOperands = Range->getNumOperands();
1742     Assert1(NumOperands % 2 == 0, "Unfinished range!", Range);
1743     unsigned NumRanges = NumOperands / 2;
1744     Assert1(NumRanges >= 1, "It should have at least one range!", Range);
1745
1746     ConstantRange LastRange(1); // Dummy initial value
1747     for (unsigned i = 0; i < NumRanges; ++i) {
1748       ConstantInt *Low = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i));
1749       Assert1(Low, "The lower limit must be an integer!", Low);
1750       ConstantInt *High = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i + 1));
1751       Assert1(High, "The upper limit must be an integer!", High);
1752       Assert1(High->getType() == Low->getType() &&
1753               High->getType() == ElTy, "Range types must match load type!",
1754               &LI);
1755
1756       APInt HighV = High->getValue();
1757       APInt LowV = Low->getValue();
1758       ConstantRange CurRange(LowV, HighV);
1759       Assert1(!CurRange.isEmptySet() && !CurRange.isFullSet(),
1760               "Range must not be empty!", Range);
1761       if (i != 0) {
1762         Assert1(CurRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1763                 "Intervals are overlapping", Range);
1764         Assert1(LowV.sgt(LastRange.getLower()), "Intervals are not in order",
1765                 Range);
1766         Assert1(!isContiguous(CurRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1767                 Range);
1768       }
1769       LastRange = ConstantRange(LowV, HighV);
1770     }
1771     if (NumRanges > 2) {
1772       APInt FirstLow =
1773         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(0))->getValue();
1774       APInt FirstHigh =
1775         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(1))->getValue();
1776       ConstantRange FirstRange(FirstLow, FirstHigh);
1777       Assert1(FirstRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1778               "Intervals are overlapping", Range);
1779       Assert1(!isContiguous(FirstRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1780               Range);
1781     }
1782
1783
1784   }
1785
1786   visitInstruction(LI);
1787 }
1788
1789 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1790   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
1791   Assert1(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
1792   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1793   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
1794           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1795           &SI, ElTy);
1796   if (SI.isAtomic()) {
1797     Assert1(SI.getOrdering() != Acquire && SI.getOrdering() != AcquireRelease,
1798             "Store cannot have Acquire ordering", &SI);
1799     Assert1(SI.getAlignment() != 0,
1800             "Atomic store must specify explicit alignment", &SI);
1801     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1802       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1803               "atomic store operand must have integer type!",
1804               &SI, ElTy);
1805       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1806       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1807               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
1808               &SI, ElTy);
1809     }
1810   } else {
1811     Assert1(SI.getSynchScope() == CrossThread,
1812             "Non-atomic store cannot have SynchronizationScope specified", &SI);
1813   }
1814   visitInstruction(SI);
1815 }
1816
1817 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
1818   SmallPtrSet<const Type*, 4> Visited;
1819   PointerType *PTy = AI.getType();
1820   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
1821           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
1822           &AI);
1823   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(&Visited), "Cannot allocate unsized type",
1824           &AI);
1825   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
1826           "Alloca array size must have integer type", &AI);
1827
1828   visitInstruction(AI);
1829 }
1830
1831 void Verifier::visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI) {
1832   Assert1(CXI.getOrdering() != NotAtomic,
1833           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
1834   Assert1(CXI.getOrdering() != Unordered,
1835           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
1836   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CXI.getOperand(0)->getType());
1837   Assert1(PTy, "First cmpxchg operand must be a pointer.", &CXI);
1838   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1839   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1840           "cmpxchg operand must have integer type!",
1841           &CXI, ElTy);
1842   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1843   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1844           "cmpxchg operand must be power-of-two byte-sized integer",
1845           &CXI, ElTy);
1846   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(1)->getType(),
1847           "Expected value type does not match pointer operand type!",
1848           &CXI, ElTy);
1849   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(2)->getType(),
1850           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1851           &CXI, ElTy);
1852   visitInstruction(CXI);
1853 }
1854
1855 void Verifier::visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI) {
1856   Assert1(RMWI.getOrdering() != NotAtomic,
1857           "atomicrmw instructions must be atomic.", &RMWI);
1858   Assert1(RMWI.getOrdering() != Unordered,
1859           "atomicrmw instructions cannot be unordered.", &RMWI);
1860   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RMWI.getOperand(0)->getType());
1861   Assert1(PTy, "First atomicrmw operand must be a pointer.", &RMWI);
1862   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1863   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1864           "atomicrmw operand must have integer type!",
1865           &RMWI, ElTy);
1866   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1867   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1868           "atomicrmw operand must be power-of-two byte-sized integer",
1869           &RMWI, ElTy);
1870   Assert2(ElTy == RMWI.getOperand(1)->getType(),
1871           "Argument value type does not match pointer operand type!",
1872           &RMWI, ElTy);
1873   Assert1(AtomicRMWInst::FIRST_BINOP <= RMWI.getOperation() &&
1874           RMWI.getOperation() <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP,
1875           "Invalid binary operation!", &RMWI);
1876   visitInstruction(RMWI);
1877 }
1878
1879 void Verifier::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
1880   const AtomicOrdering Ordering = FI.getOrdering();
1881   Assert1(Ordering == Acquire || Ordering == Release ||
1882           Ordering == AcquireRelease || Ordering == SequentiallyConsistent,
1883           "fence instructions may only have "
1884           "acquire, release, acq_rel, or seq_cst ordering.", &FI);
1885   visitInstruction(FI);
1886 }
1887
1888 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
1889   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
1890                                            EVI.getIndices()) ==
1891           EVI.getType(),
1892           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
1893
1894   visitInstruction(EVI);
1895 }
1896
1897 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
1898   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
1899                                            IVI.getIndices()) ==
1900           IVI.getOperand(1)->getType(),
1901           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
1902
1903   visitInstruction(IVI);
1904 }
1905
1906 void Verifier::visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI) {
1907   BasicBlock *BB = LPI.getParent();
1908
1909   // The landingpad instruction is ill-formed if it doesn't have any clauses and
1910   // isn't a cleanup.
1911   Assert1(LPI.getNumClauses() > 0 || LPI.isCleanup(),
1912           "LandingPadInst needs at least one clause or to be a cleanup.", &LPI);
1913
1914   // The landingpad instruction defines its parent as a landing pad block. The
1915   // landing pad block may be branched to only by the unwind edge of an invoke.
1916   for (pred_iterator I = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); I != E; ++I) {
1917     const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>((*I)->getTerminator());
1918     Assert1(II && II->getUnwindDest() == BB && II->getNormalDest() != BB,
1919             "Block containing LandingPadInst must be jumped to "
1920             "only by the unwind edge of an invoke.", &LPI);
1921   }
1922
1923   // The landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
1924   // block.
1925   Assert1(LPI.getParent()->getLandingPadInst() == &LPI,
1926           "LandingPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
1927           &LPI);
1928
1929   // The personality functions for all landingpad instructions within the same
1930   // function should match.
1931   if (PersonalityFn)
1932     Assert1(LPI.getPersonalityFn() == PersonalityFn,
1933             "Personality function doesn't match others in function", &LPI);
1934   PersonalityFn = LPI.getPersonalityFn();
1935
1936   // All operands must be constants.
1937   Assert1(isa<Constant>(PersonalityFn), "Personality function is not constant!",
1938           &LPI);
1939   for (unsigned i = 0, e = LPI.getNumClauses(); i < e; ++i) {
1940     Value *Clause = LPI.getClause(i);
1941     Assert1(isa<Constant>(Clause), "Clause is not constant!", &LPI);
1942     if (LPI.isCatch(i)) {
1943       Assert1(isa<PointerType>(Clause->getType()),
1944               "Catch operand does not have pointer type!", &LPI);
1945     } else {
1946       Assert1(LPI.isFilter(i), "Clause is neither catch nor filter!", &LPI);
1947       Assert1(isa<ConstantArray>(Clause) || isa<ConstantAggregateZero>(Clause),
1948               "Filter operand is not an array of constants!", &LPI);
1949     }
1950   }
1951
1952   visitInstruction(LPI);
1953 }
1954
1955 void Verifier::verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i) {
1956   Instruction *Op = cast<Instruction>(I.getOperand(i));
1957   // If the we have an invalid invoke, don't try to compute the dominance.
1958   // We already reject it in the invoke specific checks and the dominance
1959   // computation doesn't handle multiple edges.
1960   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
1961     if (II->getNormalDest() == II->getUnwindDest())
1962       return;
1963   }
1964
1965   const Use &U = I.getOperandUse(i);
1966   Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT.dominates(Op, U),
1967           "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1968 }
1969
1970 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
1971 ///
1972 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
1973   BasicBlock *BB = I.getParent();
1974   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
1975
1976   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
1977     for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1978          UI != UE; ++UI)
1979       Assert1(*UI != (User*)&I || !DT.isReachableFromEntry(BB),
1980               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
1981   }
1982
1983   // Check that void typed values don't have names
1984   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
1985           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
1986
1987   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
1988   // value type.
1989   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
1990           I.getType()->isFirstClassType(),
1991           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
1992
1993   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
1994   // checked against the callee type.
1995   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
1996           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
1997           "Invalid use of metadata!", &I);
1998
1999   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
2000   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
2001   // instruction, it is an error!
2002   for (User::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
2003        UI != UE; ++UI) {
2004     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(*UI))
2005       Assert2(Used->getParent() != 0, "Instruction referencing instruction not"
2006               " embedded in a basic block!", &I, Used);
2007     else {
2008       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", *UI);
2009       return;
2010     }
2011   }
2012
2013   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
2014     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Instruction has null operand!", &I);
2015
2016     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
2017     // instructions.
2018     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
2019       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
2020     }
2021
2022     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
2023       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
2024       // taken.
2025       Assert1(!F->isIntrinsic() || i == (isa<CallInst>(I) ? e-1 : 0),
2026               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
2027       Assert1(!F->isIntrinsic() || isa<CallInst>(I) ||
2028               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::donothing,
2029               "Cannot invoke an intrinsinc other than donothing", &I);
2030       Assert1(F->getParent() == M, "Referencing function in another module!",
2031               &I);
2032     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
2033       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
2034               "Referring to a basic block in another function!", &I);
2035     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
2036       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
2037               "Referring to an argument in another function!", &I);
2038     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
2039       Assert1(GV->getParent() == M, "Referencing global in another module!",
2040               &I);
2041     } else if (isa<Instruction>(I.getOperand(i))) {
2042       verifyDominatesUse(I, i);
2043     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
2044       Assert1((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
2045               (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
2046               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
2047     } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(I.getOperand(i))) {
2048       if (CE->getType()->isPtrOrPtrVectorTy()) {
2049         // If we have a ConstantExpr pointer, we need to see if it came from an
2050         // illegal bitcast (inttoptr <constant int> )
2051         SmallVector<const ConstantExpr *, 4> Stack;
2052         SmallPtrSet<const ConstantExpr *, 4> Visited;
2053         Stack.push_back(CE);
2054
2055         while (!Stack.empty()) {
2056           const ConstantExpr *V = Stack.pop_back_val();
2057           if (!Visited.insert(V))
2058             continue;
2059
2060           VerifyConstantExprBitcastType(V);
2061
2062           for (unsigned I = 0, N = V->getNumOperands(); I != N; ++I) {
2063             if (ConstantExpr *Op = dyn_cast<ConstantExpr>(V->getOperand(I)))
2064               Stack.push_back(Op);
2065           }
2066         }
2067       }
2068     }
2069   }
2070
2071   if (MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_fpmath)) {
2072     Assert1(I.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
2073             "fpmath requires a floating point result!", &I);
2074     Assert1(MD->getNumOperands() == 1, "fpmath takes one operand!", &I);
2075     Value *Op0 = MD->getOperand(0);
2076     if (ConstantFP *CFP0 = dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Op0)) {
2077       APFloat Accuracy = CFP0->getValueAPF();
2078       Assert1(Accuracy.isFiniteNonZero() && !Accuracy.isNegative(),
2079               "fpmath accuracy not a positive number!", &I);
2080     } else {
2081       Assert1(false, "invalid fpmath accuracy!", &I);
2082     }
2083   }
2084
2085   MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_range);
2086   Assert1(!MD || isa<LoadInst>(I), "Ranges are only for loads!", &I);
2087
2088   if (!DisableDebugInfoVerifier) {
2089     MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_dbg);
2090     Finder.processLocation(*M, DILocation(MD));
2091   }
2092
2093   InstsInThisBlock.insert(&I);
2094 }
2095
2096 /// VerifyIntrinsicType - Verify that the specified type (which comes from an
2097 /// intrinsic argument or return value) matches the type constraints specified
2098 /// by the .td file (e.g. an "any integer" argument really is an integer).
2099 ///
2100 /// This return true on error but does not print a message.
2101 bool Verifier::VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
2102                                    ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
2103                                    SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys) {
2104   using namespace Intrinsic;
2105
2106   // If we ran out of descriptors, there are too many arguments.
2107   if (Infos.empty()) return true;
2108   IITDescriptor D = Infos.front();
2109   Infos = Infos.slice(1);
2110
2111   switch (D.Kind) {
2112   case IITDescriptor::Void: return !Ty->isVoidTy();
2113   case IITDescriptor::VarArg: return true;
2114   case IITDescriptor::MMX:  return !Ty->isX86_MMXTy();
2115   case IITDescriptor::Metadata: return !Ty->isMetadataTy();
2116   case IITDescriptor::Half: return !Ty->isHalfTy();
2117   case IITDescriptor::Float: return !Ty->isFloatTy();
2118   case IITDescriptor::Double: return !Ty->isDoubleTy();
2119   case IITDescriptor::Integer: return !Ty->isIntegerTy(D.Integer_Width);
2120   case IITDescriptor::Vector: {
2121     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(Ty);
2122     return VT == 0 || VT->getNumElements() != D.Vector_Width ||
2123            VerifyIntrinsicType(VT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2124   }
2125   case IITDescriptor::Pointer: {
2126     PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty);
2127     return PT == 0 || PT->getAddressSpace() != D.Pointer_AddressSpace ||
2128            VerifyIntrinsicType(PT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2129   }
2130
2131   case IITDescriptor::Struct: {
2132     StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
2133     if (ST == 0 || ST->getNumElements() != D.Struct_NumElements)
2134       return true;
2135
2136     for (unsigned i = 0, e = D.Struct_NumElements; i != e; ++i)
2137       if (VerifyIntrinsicType(ST->getElementType(i), Infos, ArgTys))
2138         return true;
2139     return false;
2140   }
2141
2142   case IITDescriptor::Argument:
2143     // Two cases here - If this is the second occurrence of an argument, verify
2144     // that the later instance matches the previous instance.
2145     if (D.getArgumentNumber() < ArgTys.size())
2146       return Ty != ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2147
2148     // Otherwise, if this is the first instance of an argument, record it and
2149     // verify the "Any" kind.
2150     assert(D.getArgumentNumber() == ArgTys.size() && "Table consistency error");
2151     ArgTys.push_back(Ty);
2152
2153     switch (D.getArgumentKind()) {
2154     case IITDescriptor::AK_AnyInteger: return !Ty->isIntOrIntVectorTy();
2155     case IITDescriptor::AK_AnyFloat:   return !Ty->isFPOrFPVectorTy();
2156     case IITDescriptor::AK_AnyVector:  return !isa<VectorType>(Ty);
2157     case IITDescriptor::AK_AnyPointer: return !isa<PointerType>(Ty);
2158     }
2159     llvm_unreachable("all argument kinds not covered");
2160
2161   case IITDescriptor::ExtendVecArgument:
2162     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2163     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
2164            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
2165            VectorType::getExtendedElementVectorType(
2166                        cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
2167
2168   case IITDescriptor::TruncVecArgument:
2169     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2170     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
2171            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
2172            VectorType::getTruncatedElementVectorType(
2173                          cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
2174   }
2175   llvm_unreachable("unhandled");
2176 }
2177
2178 /// \brief Verify if the intrinsic has variable arguments.
2179 /// This method is intended to be called after all the fixed arguments have been
2180 /// verified first.
2181 ///
2182 /// This method returns true on error and does not print an error message.
2183 bool
2184 Verifier::VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
2185                                   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos) {
2186   using namespace Intrinsic;
2187
2188   // If there are no descriptors left, then it can't be a vararg.
2189   if (Infos.empty())
2190     return isVarArg ? true : false;
2191
2192   // There should be only one descriptor remaining at this point.
2193   if (Infos.size() != 1)
2194     return true;
2195
2196   // Check and verify the descriptor.
2197   IITDescriptor D = Infos.front();
2198   Infos = Infos.slice(1);
2199   if (D.Kind == IITDescriptor::VarArg)
2200     return isVarArg ? false : true;
2201
2202   return true;
2203 }
2204
2205 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
2206 ///
2207 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
2208   Function *IF = CI.getCalledFunction();
2209   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
2210           IF);
2211
2212   // Verify that the intrinsic prototype lines up with what the .td files
2213   // describe.
2214   FunctionType *IFTy = IF->getFunctionType();
2215   bool IsVarArg = IFTy->isVarArg();
2216
2217   SmallVector<Intrinsic::IITDescriptor, 8> Table;
2218   getIntrinsicInfoTableEntries(ID, Table);
2219   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> TableRef = Table;
2220
2221   SmallVector<Type *, 4> ArgTys;
2222   Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getReturnType(), TableRef, ArgTys),
2223           "Intrinsic has incorrect return type!", IF);
2224   for (unsigned i = 0, e = IFTy->getNumParams(); i != e; ++i)
2225     Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getParamType(i), TableRef, ArgTys),
2226             "Intrinsic has incorrect argument type!", IF);
2227
2228   // Verify if the intrinsic call matches the vararg property.
2229   if (IsVarArg)
2230     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2231             "Intrinsic was not defined with variable arguments!", IF);
2232   else
2233     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2234             "Callsite was not defined with variable arguments!", IF);
2235
2236   // All descriptors should be absorbed by now.
2237   Assert1(TableRef.empty(), "Intrinsic has too few arguments!", IF);
2238
2239   // Now that we have the intrinsic ID and the actual argument types (and we
2240   // know they are legal for the intrinsic!) get the intrinsic name through the
2241   // usual means.  This allows us to verify the mangling of argument types into
2242   // the name.
2243   Assert1(Intrinsic::getName(ID, ArgTys) == IF->getName(),
2244           "Intrinsic name not mangled correctly for type arguments!", IF);
2245
2246   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
2247   // or are local to *this* function.
2248   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
2249     if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(CI.getArgOperand(i)))
2250       visitMDNode(*MD, CI.getParent()->getParent());
2251
2252   switch (ID) {
2253   default:
2254     break;
2255   case Intrinsic::ctlz:  // llvm.ctlz
2256   case Intrinsic::cttz:  // llvm.cttz
2257     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2258             "is_zero_undef argument of bit counting intrinsics must be a "
2259             "constant int", &CI);
2260     break;
2261   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
2262     Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
2263                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
2264     MDNode *MD = cast<MDNode>(CI.getArgOperand(0));
2265     Assert1(MD->getNumOperands() == 1,
2266                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 2", &CI);
2267     if (!DisableDebugInfoVerifier)
2268       Finder.processDeclare(*M, cast<DbgDeclareInst>(&CI));
2269   } break;
2270   case Intrinsic::dbg_value: { //llvm.dbg.value
2271     if (!DisableDebugInfoVerifier) {
2272       Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
2273               "invalid llvm.dbg.value intrinsic call 1", &CI);
2274       Finder.processValue(*M, cast<DbgValueInst>(&CI));
2275     }
2276     break;
2277   }
2278   case Intrinsic::memcpy:
2279   case Intrinsic::memmove:
2280   case Intrinsic::memset:
2281     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3)),
2282             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
2283             &CI);
2284     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(4)),
2285             "isvolatile argument of memory intrinsics must be a constant int",
2286             &CI);
2287     break;
2288   case Intrinsic::gcroot:
2289   case Intrinsic::gcwrite:
2290   case Intrinsic::gcread:
2291     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
2292       AllocaInst *AI =
2293         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
2294       Assert1(AI, "llvm.gcroot parameter #1 must be an alloca.", &CI);
2295       Assert1(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
2296               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
2297       if (!AI->getType()->getElementType()->isPointerTy()) {
2298         Assert1(!isa<ConstantPointerNull>(CI.getArgOperand(1)),
2299                 "llvm.gcroot parameter #1 must either be a pointer alloca, "
2300                 "or argument #2 must be a non-null constant.", &CI);
2301       }
2302     }
2303
2304     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
2305             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
2306     break;
2307   case Intrinsic::init_trampoline:
2308     Assert1(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2309             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
2310             &CI);
2311     break;
2312   case Intrinsic::prefetch:
2313     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
2314             isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
2315             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
2316             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
2317             "invalid arguments to llvm.prefetch",
2318             &CI);
2319     break;
2320   case Intrinsic::stackprotector:
2321     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2322             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
2323             &CI);
2324     break;
2325   case Intrinsic::lifetime_start:
2326   case Intrinsic::lifetime_end:
2327   case Intrinsic::invariant_start:
2328     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
2329             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
2330             &CI);
2331     break;
2332   case Intrinsic::invariant_end:
2333     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2334             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
2335     break;
2336   }
2337 }
2338
2339 void Verifier::verifyDebugInfo() {
2340   // Verify Debug Info.
2341   if (!DisableDebugInfoVerifier) {
2342     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.compile_unit_begin(),
2343          E = Finder.compile_unit_end(); I != E; ++I)
2344       Assert1(DICompileUnit(*I).Verify(), "DICompileUnit does not Verify!", *I);
2345     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.subprogram_begin(),
2346          E = Finder.subprogram_end(); I != E; ++I)
2347       Assert1(DISubprogram(*I).Verify(), "DISubprogram does not Verify!", *I);
2348     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.global_variable_begin(),
2349          E = Finder.global_variable_end(); I != E; ++I)
2350       Assert1(DIGlobalVariable(*I).Verify(),
2351               "DIGlobalVariable does not Verify!", *I);
2352     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.type_begin(),
2353          E = Finder.type_end(); I != E; ++I)
2354       Assert1(DIType(*I).Verify(), "DIType does not Verify!", *I);
2355     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.scope_begin(),
2356          E = Finder.scope_end(); I != E; ++I)
2357       Assert1(DIScope(*I).Verify(), "DIScope does not Verify!", *I);
2358   }
2359 }
2360
2361 //===----------------------------------------------------------------------===//
2362 //  Implement the public interfaces to this file...
2363 //===----------------------------------------------------------------------===//
2364
2365 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, raw_ostream *OS) {
2366   Function &F = const_cast<Function &>(f);
2367   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
2368
2369   raw_null_ostream NullStr;
2370   Verifier V(OS ? *OS : NullStr);
2371
2372   // Note that this function's return value is inverted from what you would
2373   // expect of a function called "verify".
2374   return !V.verify(F);
2375 }
2376
2377 bool llvm::verifyModule(const Module &M, raw_ostream *OS) {
2378   raw_null_ostream NullStr;
2379   Verifier V(OS ? *OS : NullStr);
2380
2381   bool Broken = false;
2382   for (Module::const_iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I)
2383     if (!I->isDeclaration())
2384       Broken |= !V.verify(*I);
2385
2386   // Note that this function's return value is inverted from what you would
2387   // expect of a function called "verify".
2388   return !V.verify(M) || Broken;
2389 }
2390
2391 namespace {
2392 struct VerifierLegacyPass : public FunctionPass {
2393   static char ID;
2394
2395   Verifier V;
2396   bool FatalErrors;
2397
2398   VerifierLegacyPass() : FunctionPass(ID), FatalErrors(true) {
2399     initializeVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
2400   }
2401   explicit VerifierLegacyPass(bool FatalErrors)
2402       : FunctionPass(ID), V(dbgs()), FatalErrors(FatalErrors) {
2403     initializeVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
2404   }
2405
2406   bool runOnFunction(Function &F) override {
2407     if (!V.verify(F) && FatalErrors)
2408       report_fatal_error("Broken function found, compilation aborted!");
2409
2410     return false;
2411   }
2412
2413   bool doFinalization(Module &M) override {
2414     if (!V.verify(M) && FatalErrors)
2415       report_fatal_error("Broken module found, compilation aborted!");
2416
2417     return false;
2418   }
2419
2420   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
2421     AU.setPreservesAll();
2422   }
2423 };
2424 }
2425
2426 char VerifierLegacyPass::ID = 0;
2427 INITIALIZE_PASS(VerifierLegacyPass, "verify", "Module Verifier", false, false)
2428
2429 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(bool FatalErrors) {
2430   return new VerifierLegacyPass(FatalErrors);
2431 }
2432
2433 PreservedAnalyses VerifierPass::run(Module *M) {
2434   if (verifyModule(*M, &dbgs()) && FatalErrors)
2435     report_fatal_error("Broken module found, compilation aborted!");
2436
2437   return PreservedAnalyses::all();
2438 }
2439
2440 PreservedAnalyses VerifierPass::run(Function *F) {
2441   if (verifyFunction(*F, &dbgs()) && FatalErrors)
2442     report_fatal_error("Broken function found, compilation aborted!");
2443
2444   return PreservedAnalyses::all();
2445 }