f64d4e2fddc963039137e206037d99e9542a872b
[oota-llvm.git] / lib / IR / Verifier.cpp
1 //===-- Verifier.cpp - Implement the Module Verifier -----------------------==//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file defines the function verifier interface, that can be used for some
11 // sanity checking of input to the system.
12 //
13 // Note that this does not provide full `Java style' security and verifications,
14 // instead it just tries to ensure that code is well-formed.
15 //
16 //  * Both of a binary operator's parameters are of the same type
17 //  * Verify that the indices of mem access instructions match other operands
18 //  * Verify that arithmetic and other things are only performed on first-class
19 //    types.  Verify that shifts & logicals only happen on integrals f.e.
20 //  * All of the constants in a switch statement are of the correct type
21 //  * The code is in valid SSA form
22 //  * It should be illegal to put a label into any other type (like a structure)
23 //    or to return one. [except constant arrays!]
24 //  * Only phi nodes can be self referential: 'add i32 %0, %0 ; <int>:0' is bad
25 //  * PHI nodes must have an entry for each predecessor, with no extras.
26 //  * PHI nodes must be the first thing in a basic block, all grouped together
27 //  * PHI nodes must have at least one entry
28 //  * All basic blocks should only end with terminator insts, not contain them
29 //  * The entry node to a function must not have predecessors
30 //  * All Instructions must be embedded into a basic block
31 //  * Functions cannot take a void-typed parameter
32 //  * Verify that a function's argument list agrees with it's declared type.
33 //  * It is illegal to specify a name for a void value.
34 //  * It is illegal to have a internal global value with no initializer
35 //  * It is illegal to have a ret instruction that returns a value that does not
36 //    agree with the function return value type.
37 //  * Function call argument types match the function prototype
38 //  * A landing pad is defined by a landingpad instruction, and can be jumped to
39 //    only by the unwind edge of an invoke instruction.
40 //  * A landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
41 //    block.
42 //  * Landingpad instructions must be in a function with a personality function.
43 //  * All other things that are tested by asserts spread about the code...
44 //
45 //===----------------------------------------------------------------------===//
46
47 #include "llvm/IR/Verifier.h"
48 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
49 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
50 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
51 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
52 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
53 #include "llvm/IR/CFG.h"
54 #include "llvm/IR/CallSite.h"
55 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
56 #include "llvm/IR/ConstantRange.h"
57 #include "llvm/IR/Constants.h"
58 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
59 #include "llvm/IR/DebugInfo.h"
60 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
61 #include "llvm/IR/Dominators.h"
62 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
63 #include "llvm/IR/InstIterator.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/IR/Statepoint.h"
71 #include "llvm/Pass.h"
72 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
73 #include "llvm/Support/Debug.h"
74 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
75 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
76 #include <algorithm>
77 #include <cstdarg>
78 using namespace llvm;
79
80 static cl::opt<bool> VerifyDebugInfo("verify-debug-info", cl::init(true));
81
82 namespace {
83 struct VerifierSupport {
84   raw_ostream &OS;
85   const Module *M;
86
87   /// \brief Track the brokenness of the module while recursively visiting.
88   bool Broken;
89
90   explicit VerifierSupport(raw_ostream &OS)
91       : OS(OS), M(nullptr), Broken(false) {}
92
93 private:
94   template <class NodeTy> void Write(const ilist_iterator<NodeTy> &I) {
95     Write(&*I);
96   }
97
98   void Write(const Value *V) {
99     if (!V)
100       return;
101     if (isa<Instruction>(V)) {
102       OS << *V << '\n';
103     } else {
104       V->printAsOperand(OS, true, M);
105       OS << '\n';
106     }
107   }
108   void Write(ImmutableCallSite CS) {
109     Write(CS.getInstruction());
110   }
111
112   void Write(const Metadata *MD) {
113     if (!MD)
114       return;
115     MD->print(OS, M);
116     OS << '\n';
117   }
118
119   template <class T> void Write(const MDTupleTypedArrayWrapper<T> &MD) {
120     Write(MD.get());
121   }
122
123   void Write(const NamedMDNode *NMD) {
124     if (!NMD)
125       return;
126     NMD->print(OS);
127     OS << '\n';
128   }
129
130   void Write(Type *T) {
131     if (!T)
132       return;
133     OS << ' ' << *T;
134   }
135
136   void Write(const Comdat *C) {
137     if (!C)
138       return;
139     OS << *C;
140   }
141
142   template <typename T1, typename... Ts>
143   void WriteTs(const T1 &V1, const Ts &... Vs) {
144     Write(V1);
145     WriteTs(Vs...);
146   }
147
148   template <typename... Ts> void WriteTs() {}
149
150 public:
151   /// \brief A check failed, so printout out the condition and the message.
152   ///
153   /// This provides a nice place to put a breakpoint if you want to see why
154   /// something is not correct.
155   void CheckFailed(const Twine &Message) {
156     OS << Message << '\n';
157     Broken = true;
158   }
159
160   /// \brief A check failed (with values to print).
161   ///
162   /// This calls the Message-only version so that the above is easier to set a
163   /// breakpoint on.
164   template <typename T1, typename... Ts>
165   void CheckFailed(const Twine &Message, const T1 &V1, const Ts &... Vs) {
166     CheckFailed(Message);
167     WriteTs(V1, Vs...);
168   }
169 };
170
171 class Verifier : public InstVisitor<Verifier>, VerifierSupport {
172   friend class InstVisitor<Verifier>;
173
174   LLVMContext *Context;
175   DominatorTree DT;
176
177   /// \brief When verifying a basic block, keep track of all of the
178   /// instructions we have seen so far.
179   ///
180   /// This allows us to do efficient dominance checks for the case when an
181   /// instruction has an operand that is an instruction in the same block.
182   SmallPtrSet<Instruction *, 16> InstsInThisBlock;
183
184   /// \brief Keep track of the metadata nodes that have been checked already.
185   SmallPtrSet<const Metadata *, 32> MDNodes;
186
187   /// \brief Track unresolved string-based type references.
188   SmallDenseMap<const MDString *, const MDNode *, 32> UnresolvedTypeRefs;
189
190   /// \brief The result type for a landingpad.
191   Type *LandingPadResultTy;
192
193   /// \brief Whether we've seen a call to @llvm.localescape in this function
194   /// already.
195   bool SawFrameEscape;
196
197   /// Stores the count of how many objects were passed to llvm.localescape for a
198   /// given function and the largest index passed to llvm.localrecover.
199   DenseMap<Function *, std::pair<unsigned, unsigned>> FrameEscapeInfo;
200
201 public:
202   explicit Verifier(raw_ostream &OS)
203       : VerifierSupport(OS), Context(nullptr), LandingPadResultTy(nullptr),
204         SawFrameEscape(false) {}
205
206   bool verify(const Function &F) {
207     M = F.getParent();
208     Context = &M->getContext();
209
210     // First ensure the function is well-enough formed to compute dominance
211     // information.
212     if (F.empty()) {
213       OS << "Function '" << F.getName()
214          << "' does not contain an entry block!\n";
215       return false;
216     }
217     for (Function::const_iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
218       if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
219         OS << "Basic Block in function '" << F.getName()
220            << "' does not have terminator!\n";
221         I->printAsOperand(OS, true);
222         OS << "\n";
223         return false;
224       }
225     }
226
227     // Now directly compute a dominance tree. We don't rely on the pass
228     // manager to provide this as it isolates us from a potentially
229     // out-of-date dominator tree and makes it significantly more complex to
230     // run this code outside of a pass manager.
231     // FIXME: It's really gross that we have to cast away constness here.
232     DT.recalculate(const_cast<Function &>(F));
233
234     Broken = false;
235     // FIXME: We strip const here because the inst visitor strips const.
236     visit(const_cast<Function &>(F));
237     InstsInThisBlock.clear();
238     LandingPadResultTy = nullptr;
239     SawFrameEscape = false;
240
241     return !Broken;
242   }
243
244   bool verify(const Module &M) {
245     this->M = &M;
246     Context = &M.getContext();
247     Broken = false;
248
249     // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
250     for (Module::const_iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
251       visitGlobalValue(*I);
252
253       // Check to make sure function prototypes are okay.
254       if (I->isDeclaration())
255         visitFunction(*I);
256     }
257
258     // Now that we've visited every function, verify that we never asked to
259     // recover a frame index that wasn't escaped.
260     verifyFrameRecoverIndices();
261
262     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
263          I != E; ++I)
264       visitGlobalVariable(*I);
265
266     for (Module::const_alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
267          I != E; ++I)
268       visitGlobalAlias(*I);
269
270     for (Module::const_named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
271                                                E = M.named_metadata_end();
272          I != E; ++I)
273       visitNamedMDNode(*I);
274
275     for (const StringMapEntry<Comdat> &SMEC : M.getComdatSymbolTable())
276       visitComdat(SMEC.getValue());
277
278     visitModuleFlags(M);
279     visitModuleIdents(M);
280
281     // Verify type referneces last.
282     verifyTypeRefs();
283
284     return !Broken;
285   }
286
287 private:
288   // Verification methods...
289   void visitGlobalValue(const GlobalValue &GV);
290   void visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV);
291   void visitGlobalAlias(const GlobalAlias &GA);
292   void visitAliaseeSubExpr(const GlobalAlias &A, const Constant &C);
293   void visitAliaseeSubExpr(SmallPtrSetImpl<const GlobalAlias *> &Visited,
294                            const GlobalAlias &A, const Constant &C);
295   void visitNamedMDNode(const NamedMDNode &NMD);
296   void visitMDNode(const MDNode &MD);
297   void visitMetadataAsValue(const MetadataAsValue &MD, Function *F);
298   void visitValueAsMetadata(const ValueAsMetadata &MD, Function *F);
299   void visitComdat(const Comdat &C);
300   void visitModuleIdents(const Module &M);
301   void visitModuleFlags(const Module &M);
302   void visitModuleFlag(const MDNode *Op,
303                        DenseMap<const MDString *, const MDNode *> &SeenIDs,
304                        SmallVectorImpl<const MDNode *> &Requirements);
305   void visitFunction(const Function &F);
306   void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
307   void visitRangeMetadata(Instruction& I, MDNode* Range, Type* Ty);
308   void visitDereferenceableMetadata(Instruction& I, MDNode* MD);
309
310   template <class Ty> bool isValidMetadataArray(const MDTuple &N);
311 #define HANDLE_SPECIALIZED_MDNODE_LEAF(CLASS) void visit##CLASS(const CLASS &N);
312 #include "llvm/IR/Metadata.def"
313   void visitDIScope(const DIScope &N);
314   void visitDIVariable(const DIVariable &N);
315   void visitDILexicalBlockBase(const DILexicalBlockBase &N);
316   void visitDITemplateParameter(const DITemplateParameter &N);
317
318   void visitTemplateParams(const MDNode &N, const Metadata &RawParams);
319
320   /// \brief Check for a valid string-based type reference.
321   ///
322   /// Checks if \c MD is a string-based type reference.  If it is, keeps track
323   /// of it (and its user, \c N) for error messages later.
324   bool isValidUUID(const MDNode &N, const Metadata *MD);
325
326   /// \brief Check for a valid type reference.
327   ///
328   /// Checks for subclasses of \a DIType, or \a isValidUUID().
329   bool isTypeRef(const MDNode &N, const Metadata *MD);
330
331   /// \brief Check for a valid scope reference.
332   ///
333   /// Checks for subclasses of \a DIScope, or \a isValidUUID().
334   bool isScopeRef(const MDNode &N, const Metadata *MD);
335
336   /// \brief Check for a valid debug info reference.
337   ///
338   /// Checks for subclasses of \a DINode, or \a isValidUUID().
339   bool isDIRef(const MDNode &N, const Metadata *MD);
340
341   // InstVisitor overrides...
342   using InstVisitor<Verifier>::visit;
343   void visit(Instruction &I);
344
345   void visitTruncInst(TruncInst &I);
346   void visitZExtInst(ZExtInst &I);
347   void visitSExtInst(SExtInst &I);
348   void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
349   void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
350   void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
351   void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
352   void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
353   void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
354   void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
355   void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
356   void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
357   void visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I);
358   void visitPHINode(PHINode &PN);
359   void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
360   void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
361   void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
362   void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
363   void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
364   void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
365   void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
366   void visitCallInst(CallInst &CI);
367   void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
368   void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
369   void visitLoadInst(LoadInst &LI);
370   void visitStoreInst(StoreInst &SI);
371   void verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i);
372   void visitInstruction(Instruction &I);
373   void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
374   void visitBranchInst(BranchInst &BI);
375   void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
376   void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
377   void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
378   void visitSelectInst(SelectInst &SI);
379   void visitUserOp1(Instruction &I);
380   void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
381   void visitIntrinsicCallSite(Intrinsic::ID ID, CallSite CS);
382   template <class DbgIntrinsicTy>
383   void visitDbgIntrinsic(StringRef Kind, DbgIntrinsicTy &DII);
384   void visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI);
385   void visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI);
386   void visitFenceInst(FenceInst &FI);
387   void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
388   void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
389   void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
390   void visitEHPadPredecessors(Instruction &I);
391   void visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI);
392   void visitCatchPadInst(CatchPadInst &CPI);
393   void visitCatchEndPadInst(CatchEndPadInst &CEPI);
394   void visitCleanupPadInst(CleanupPadInst &CPI);
395   void visitCleanupEndPadInst(CleanupEndPadInst &CEPI);
396   void visitCleanupReturnInst(CleanupReturnInst &CRI);
397   void visitTerminatePadInst(TerminatePadInst &TPI);
398
399   void VerifyCallSite(CallSite CS);
400   void verifyMustTailCall(CallInst &CI);
401   bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty, int VT,
402                         unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
403   bool VerifyIntrinsicType(Type *Ty, ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
404                            SmallVectorImpl<Type *> &ArgTys);
405   bool VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
406                                ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos);
407   bool VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params);
408   void VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, bool isFunction,
409                             const Value *V);
410   void VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
411                             bool isReturnValue, const Value *V);
412   void VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
413                            const Value *V);
414   void VerifyFunctionMetadata(
415       const SmallVector<std::pair<unsigned, MDNode *>, 4> MDs);
416
417   void VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE);
418   void VerifyStatepoint(ImmutableCallSite CS);
419   void verifyFrameRecoverIndices();
420
421   // Module-level debug info verification...
422   void verifyTypeRefs();
423   template <class MapTy>
424   void verifyBitPieceExpression(const DbgInfoIntrinsic &I,
425                                 const MapTy &TypeRefs);
426   void visitUnresolvedTypeRef(const MDString *S, const MDNode *N);
427 };
428 } // End anonymous namespace
429
430 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
431 #define Assert(C, ...) \
432   do { if (!(C)) { CheckFailed(__VA_ARGS__); return; } } while (0)
433
434 void Verifier::visit(Instruction &I) {
435   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
436     Assert(I.getOperand(i) != nullptr, "Operand is null", &I);
437   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
438 }
439
440
441 void Verifier::visitGlobalValue(const GlobalValue &GV) {
442   Assert(!GV.isDeclaration() || GV.hasExternalLinkage() ||
443              GV.hasExternalWeakLinkage(),
444          "Global is external, but doesn't have external or weak linkage!", &GV);
445
446   Assert(GV.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
447          "huge alignment values are unsupported", &GV);
448   Assert(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
449          "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
450
451   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
452     const GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
453     Assert(GVar && GVar->getValueType()->isArrayTy(),
454            "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
455   }
456
457   if (GV.isDeclarationForLinker())
458     Assert(!GV.hasComdat(), "Declaration may not be in a Comdat!", &GV);
459 }
460
461 void Verifier::visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV) {
462   if (GV.hasInitializer()) {
463     Assert(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
464            "Global variable initializer type does not match global "
465            "variable type!",
466            &GV);
467
468     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
469     // cannot be constant.
470     if (GV.hasCommonLinkage()) {
471       Assert(GV.getInitializer()->isNullValue(),
472              "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
473       Assert(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
474              &GV);
475       Assert(!GV.hasComdat(), "'common' global may not be in a Comdat!", &GV);
476     }
477   } else {
478     Assert(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasExternalWeakLinkage(),
479            "invalid linkage type for global declaration", &GV);
480   }
481
482   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.global_ctors" ||
483                        GV.getName() == "llvm.global_dtors")) {
484     Assert(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
485            "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
486     // Don't worry about emitting an error for it not being an array,
487     // visitGlobalValue will complain on appending non-array.
488     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GV.getValueType())) {
489       StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
490       PointerType *FuncPtrTy =
491           FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Context), false)->getPointerTo();
492       // FIXME: Reject the 2-field form in LLVM 4.0.
493       Assert(STy &&
494                  (STy->getNumElements() == 2 || STy->getNumElements() == 3) &&
495                  STy->getTypeAtIndex(0u)->isIntegerTy(32) &&
496                  STy->getTypeAtIndex(1) == FuncPtrTy,
497              "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
498       if (STy->getNumElements() == 3) {
499         Type *ETy = STy->getTypeAtIndex(2);
500         Assert(ETy->isPointerTy() &&
501                    cast<PointerType>(ETy)->getElementType()->isIntegerTy(8),
502                "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
503       }
504     }
505   }
506
507   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.used" ||
508                        GV.getName() == "llvm.compiler.used")) {
509     Assert(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
510            "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
511     Type *GVType = GV.getValueType();
512     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GVType)) {
513       PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ATy->getElementType());
514       Assert(PTy, "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
515       if (GV.hasInitializer()) {
516         const Constant *Init = GV.getInitializer();
517         const ConstantArray *InitArray = dyn_cast<ConstantArray>(Init);
518         Assert(InitArray, "wrong initalizer for intrinsic global variable",
519                Init);
520         for (unsigned i = 0, e = InitArray->getNumOperands(); i != e; ++i) {
521           Value *V = Init->getOperand(i)->stripPointerCastsNoFollowAliases();
522           Assert(isa<GlobalVariable>(V) || isa<Function>(V) ||
523                      isa<GlobalAlias>(V),
524                  "invalid llvm.used member", V);
525           Assert(V->hasName(), "members of llvm.used must be named", V);
526         }
527       }
528     }
529   }
530
531   Assert(!GV.hasDLLImportStorageClass() ||
532              (GV.isDeclaration() && GV.hasExternalLinkage()) ||
533              GV.hasAvailableExternallyLinkage(),
534          "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
535
536   if (!GV.hasInitializer()) {
537     visitGlobalValue(GV);
538     return;
539   }
540
541   // Walk any aggregate initializers looking for bitcasts between address spaces
542   SmallPtrSet<const Value *, 4> Visited;
543   SmallVector<const Value *, 4> WorkStack;
544   WorkStack.push_back(cast<Value>(GV.getInitializer()));
545
546   while (!WorkStack.empty()) {
547     const Value *V = WorkStack.pop_back_val();
548     if (!Visited.insert(V).second)
549       continue;
550
551     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
552       WorkStack.append(U->op_begin(), U->op_end());
553     }
554
555     if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
556       VerifyConstantExprBitcastType(CE);
557       if (Broken)
558         return;
559     }
560   }
561
562   visitGlobalValue(GV);
563 }
564
565 void Verifier::visitAliaseeSubExpr(const GlobalAlias &GA, const Constant &C) {
566   SmallPtrSet<const GlobalAlias*, 4> Visited;
567   Visited.insert(&GA);
568   visitAliaseeSubExpr(Visited, GA, C);
569 }
570
571 void Verifier::visitAliaseeSubExpr(SmallPtrSetImpl<const GlobalAlias*> &Visited,
572                                    const GlobalAlias &GA, const Constant &C) {
573   if (const auto *GV = dyn_cast<GlobalValue>(&C)) {
574     Assert(!GV->isDeclaration(), "Alias must point to a definition", &GA);
575
576     if (const auto *GA2 = dyn_cast<GlobalAlias>(GV)) {
577       Assert(Visited.insert(GA2).second, "Aliases cannot form a cycle", &GA);
578
579       Assert(!GA2->mayBeOverridden(), "Alias cannot point to a weak alias",
580              &GA);
581     } else {
582       // Only continue verifying subexpressions of GlobalAliases.
583       // Do not recurse into global initializers.
584       return;
585     }
586   }
587
588   if (const auto *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(&C))
589     VerifyConstantExprBitcastType(CE);
590
591   for (const Use &U : C.operands()) {
592     Value *V = &*U;
593     if (const auto *GA2 = dyn_cast<GlobalAlias>(V))
594       visitAliaseeSubExpr(Visited, GA, *GA2->getAliasee());
595     else if (const auto *C2 = dyn_cast<Constant>(V))
596       visitAliaseeSubExpr(Visited, GA, *C2);
597   }
598 }
599
600 void Verifier::visitGlobalAlias(const GlobalAlias &GA) {
601   Assert(GlobalAlias::isValidLinkage(GA.getLinkage()),
602          "Alias should have private, internal, linkonce, weak, linkonce_odr, "
603          "weak_odr, or external linkage!",
604          &GA);
605   const Constant *Aliasee = GA.getAliasee();
606   Assert(Aliasee, "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
607   Assert(GA.getType() == Aliasee->getType(),
608          "Alias and aliasee types should match!", &GA);
609
610   Assert(isa<GlobalValue>(Aliasee) || isa<ConstantExpr>(Aliasee),
611          "Aliasee should be either GlobalValue or ConstantExpr", &GA);
612
613   visitAliaseeSubExpr(GA, *Aliasee);
614
615   visitGlobalValue(GA);
616 }
617
618 void Verifier::visitNamedMDNode(const NamedMDNode &NMD) {
619   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
620     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
621
622     if (NMD.getName() == "llvm.dbg.cu") {
623       Assert(MD && isa<DICompileUnit>(MD), "invalid compile unit", &NMD, MD);
624     }
625
626     if (!MD)
627       continue;
628
629     visitMDNode(*MD);
630   }
631 }
632
633 void Verifier::visitMDNode(const MDNode &MD) {
634   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
635   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
636   if (!MDNodes.insert(&MD).second)
637     return;
638
639   switch (MD.getMetadataID()) {
640   default:
641     llvm_unreachable("Invalid MDNode subclass");
642   case Metadata::MDTupleKind:
643     break;
644 #define HANDLE_SPECIALIZED_MDNODE_LEAF(CLASS)                                  \
645   case Metadata::CLASS##Kind:                                                  \
646     visit##CLASS(cast<CLASS>(MD));                                             \
647     break;
648 #include "llvm/IR/Metadata.def"
649   }
650
651   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
652     Metadata *Op = MD.getOperand(i);
653     if (!Op)
654       continue;
655     Assert(!isa<LocalAsMetadata>(Op), "Invalid operand for global metadata!",
656            &MD, Op);
657     if (auto *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
658       visitMDNode(*N);
659       continue;
660     }
661     if (auto *V = dyn_cast<ValueAsMetadata>(Op)) {
662       visitValueAsMetadata(*V, nullptr);
663       continue;
664     }
665   }
666
667   // Check these last, so we diagnose problems in operands first.
668   Assert(!MD.isTemporary(), "Expected no forward declarations!", &MD);
669   Assert(MD.isResolved(), "All nodes should be resolved!", &MD);
670 }
671
672 void Verifier::visitValueAsMetadata(const ValueAsMetadata &MD, Function *F) {
673   Assert(MD.getValue(), "Expected valid value", &MD);
674   Assert(!MD.getValue()->getType()->isMetadataTy(),
675          "Unexpected metadata round-trip through values", &MD, MD.getValue());
676
677   auto *L = dyn_cast<LocalAsMetadata>(&MD);
678   if (!L)
679     return;
680
681   Assert(F, "function-local metadata used outside a function", L);
682
683   // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
684   // function that we expect.
685   Function *ActualF = nullptr;
686   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(L->getValue())) {
687     Assert(I->getParent(), "function-local metadata not in basic block", L, I);
688     ActualF = I->getParent()->getParent();
689   } else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(L->getValue()))
690     ActualF = BB->getParent();
691   else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(L->getValue()))
692     ActualF = A->getParent();
693   assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
694
695   Assert(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function", L);
696 }
697
698 void Verifier::visitMetadataAsValue(const MetadataAsValue &MDV, Function *F) {
699   Metadata *MD = MDV.getMetadata();
700   if (auto *N = dyn_cast<MDNode>(MD)) {
701     visitMDNode(*N);
702     return;
703   }
704
705   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
706   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
707   if (!MDNodes.insert(MD).second)
708     return;
709
710   if (auto *V = dyn_cast<ValueAsMetadata>(MD))
711     visitValueAsMetadata(*V, F);
712 }
713
714 bool Verifier::isValidUUID(const MDNode &N, const Metadata *MD) {
715   auto *S = dyn_cast<MDString>(MD);
716   if (!S)
717     return false;
718   if (S->getString().empty())
719     return false;
720
721   // Keep track of names of types referenced via UUID so we can check that they
722   // actually exist.
723   UnresolvedTypeRefs.insert(std::make_pair(S, &N));
724   return true;
725 }
726
727 /// \brief Check if a value can be a reference to a type.
728 bool Verifier::isTypeRef(const MDNode &N, const Metadata *MD) {
729   return !MD || isValidUUID(N, MD) || isa<DIType>(MD);
730 }
731
732 /// \brief Check if a value can be a ScopeRef.
733 bool Verifier::isScopeRef(const MDNode &N, const Metadata *MD) {
734   return !MD || isValidUUID(N, MD) || isa<DIScope>(MD);
735 }
736
737 /// \brief Check if a value can be a debug info ref.
738 bool Verifier::isDIRef(const MDNode &N, const Metadata *MD) {
739   return !MD || isValidUUID(N, MD) || isa<DINode>(MD);
740 }
741
742 template <class Ty>
743 bool isValidMetadataArrayImpl(const MDTuple &N, bool AllowNull) {
744   for (Metadata *MD : N.operands()) {
745     if (MD) {
746       if (!isa<Ty>(MD))
747         return false;
748     } else {
749       if (!AllowNull)
750         return false;
751     }
752   }
753   return true;
754 }
755
756 template <class Ty>
757 bool isValidMetadataArray(const MDTuple &N) {
758   return isValidMetadataArrayImpl<Ty>(N, /* AllowNull */ false);
759 }
760
761 template <class Ty>
762 bool isValidMetadataNullArray(const MDTuple &N) {
763   return isValidMetadataArrayImpl<Ty>(N, /* AllowNull */ true);
764 }
765
766 void Verifier::visitDILocation(const DILocation &N) {
767   Assert(N.getRawScope() && isa<DILocalScope>(N.getRawScope()),
768          "location requires a valid scope", &N, N.getRawScope());
769   if (auto *IA = N.getRawInlinedAt())
770     Assert(isa<DILocation>(IA), "inlined-at should be a location", &N, IA);
771 }
772
773 void Verifier::visitGenericDINode(const GenericDINode &N) {
774   Assert(N.getTag(), "invalid tag", &N);
775 }
776
777 void Verifier::visitDIScope(const DIScope &N) {
778   if (auto *F = N.getRawFile())
779     Assert(isa<DIFile>(F), "invalid file", &N, F);
780 }
781
782 void Verifier::visitDISubrange(const DISubrange &N) {
783   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_subrange_type, "invalid tag", &N);
784   Assert(N.getCount() >= -1, "invalid subrange count", &N);
785 }
786
787 void Verifier::visitDIEnumerator(const DIEnumerator &N) {
788   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_enumerator, "invalid tag", &N);
789 }
790
791 void Verifier::visitDIBasicType(const DIBasicType &N) {
792   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_base_type ||
793              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_unspecified_type,
794          "invalid tag", &N);
795 }
796
797 void Verifier::visitDIDerivedType(const DIDerivedType &N) {
798   // Common scope checks.
799   visitDIScope(N);
800
801   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_typedef ||
802              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_pointer_type ||
803              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_ptr_to_member_type ||
804              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_reference_type ||
805              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_rvalue_reference_type ||
806              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_const_type ||
807              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_volatile_type ||
808              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_restrict_type ||
809              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_member ||
810              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_inheritance ||
811              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_friend,
812          "invalid tag", &N);
813   if (N.getTag() == dwarf::DW_TAG_ptr_to_member_type) {
814     Assert(isTypeRef(N, N.getExtraData()), "invalid pointer to member type", &N,
815            N.getExtraData());
816   }
817
818   Assert(isScopeRef(N, N.getScope()), "invalid scope", &N, N.getScope());
819   Assert(isTypeRef(N, N.getBaseType()), "invalid base type", &N,
820          N.getBaseType());
821 }
822
823 static bool hasConflictingReferenceFlags(unsigned Flags) {
824   return (Flags & DINode::FlagLValueReference) &&
825          (Flags & DINode::FlagRValueReference);
826 }
827
828 void Verifier::visitTemplateParams(const MDNode &N, const Metadata &RawParams) {
829   auto *Params = dyn_cast<MDTuple>(&RawParams);
830   Assert(Params, "invalid template params", &N, &RawParams);
831   for (Metadata *Op : Params->operands()) {
832     Assert(Op && isa<DITemplateParameter>(Op), "invalid template parameter", &N,
833            Params, Op);
834   }
835 }
836
837 void Verifier::visitDICompositeType(const DICompositeType &N) {
838   // Common scope checks.
839   visitDIScope(N);
840
841   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_array_type ||
842              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_structure_type ||
843              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_union_type ||
844              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_enumeration_type ||
845              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_class_type,
846          "invalid tag", &N);
847
848   Assert(isScopeRef(N, N.getScope()), "invalid scope", &N, N.getScope());
849   Assert(isTypeRef(N, N.getBaseType()), "invalid base type", &N,
850          N.getBaseType());
851
852   Assert(!N.getRawElements() || isa<MDTuple>(N.getRawElements()),
853          "invalid composite elements", &N, N.getRawElements());
854   Assert(isTypeRef(N, N.getRawVTableHolder()), "invalid vtable holder", &N,
855          N.getRawVTableHolder());
856   Assert(!N.getRawElements() || isa<MDTuple>(N.getRawElements()),
857          "invalid composite elements", &N, N.getRawElements());
858   Assert(!hasConflictingReferenceFlags(N.getFlags()), "invalid reference flags",
859          &N);
860   if (auto *Params = N.getRawTemplateParams())
861     visitTemplateParams(N, *Params);
862
863   if (N.getTag() == dwarf::DW_TAG_class_type ||
864       N.getTag() == dwarf::DW_TAG_union_type) {
865     Assert(N.getFile() && !N.getFile()->getFilename().empty(),
866            "class/union requires a filename", &N, N.getFile());
867   }
868 }
869
870 void Verifier::visitDISubroutineType(const DISubroutineType &N) {
871   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_subroutine_type, "invalid tag", &N);
872   if (auto *Types = N.getRawTypeArray()) {
873     Assert(isa<MDTuple>(Types), "invalid composite elements", &N, Types);
874     for (Metadata *Ty : N.getTypeArray()->operands()) {
875       Assert(isTypeRef(N, Ty), "invalid subroutine type ref", &N, Types, Ty);
876     }
877   }
878   Assert(!hasConflictingReferenceFlags(N.getFlags()), "invalid reference flags",
879          &N);
880 }
881
882 void Verifier::visitDIFile(const DIFile &N) {
883   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_file_type, "invalid tag", &N);
884 }
885
886 void Verifier::visitDICompileUnit(const DICompileUnit &N) {
887   Assert(N.isDistinct(), "compile units must be distinct", &N);
888   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_compile_unit, "invalid tag", &N);
889
890   // Don't bother verifying the compilation directory or producer string
891   // as those could be empty.
892   Assert(N.getRawFile() && isa<DIFile>(N.getRawFile()), "invalid file", &N,
893          N.getRawFile());
894   Assert(!N.getFile()->getFilename().empty(), "invalid filename", &N,
895          N.getFile());
896
897   if (auto *Array = N.getRawEnumTypes()) {
898     Assert(isa<MDTuple>(Array), "invalid enum list", &N, Array);
899     for (Metadata *Op : N.getEnumTypes()->operands()) {
900       auto *Enum = dyn_cast_or_null<DICompositeType>(Op);
901       Assert(Enum && Enum->getTag() == dwarf::DW_TAG_enumeration_type,
902              "invalid enum type", &N, N.getEnumTypes(), Op);
903     }
904   }
905   if (auto *Array = N.getRawRetainedTypes()) {
906     Assert(isa<MDTuple>(Array), "invalid retained type list", &N, Array);
907     for (Metadata *Op : N.getRetainedTypes()->operands()) {
908       Assert(Op && isa<DIType>(Op), "invalid retained type", &N, Op);
909     }
910   }
911   if (auto *Array = N.getRawSubprograms()) {
912     Assert(isa<MDTuple>(Array), "invalid subprogram list", &N, Array);
913     for (Metadata *Op : N.getSubprograms()->operands()) {
914       Assert(Op && isa<DISubprogram>(Op), "invalid subprogram ref", &N, Op);
915     }
916   }
917   if (auto *Array = N.getRawGlobalVariables()) {
918     Assert(isa<MDTuple>(Array), "invalid global variable list", &N, Array);
919     for (Metadata *Op : N.getGlobalVariables()->operands()) {
920       Assert(Op && isa<DIGlobalVariable>(Op), "invalid global variable ref", &N,
921              Op);
922     }
923   }
924   if (auto *Array = N.getRawImportedEntities()) {
925     Assert(isa<MDTuple>(Array), "invalid imported entity list", &N, Array);
926     for (Metadata *Op : N.getImportedEntities()->operands()) {
927       Assert(Op && isa<DIImportedEntity>(Op), "invalid imported entity ref", &N,
928              Op);
929     }
930   }
931 }
932
933 void Verifier::visitDISubprogram(const DISubprogram &N) {
934   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_subprogram, "invalid tag", &N);
935   Assert(isScopeRef(N, N.getRawScope()), "invalid scope", &N, N.getRawScope());
936   if (auto *T = N.getRawType())
937     Assert(isa<DISubroutineType>(T), "invalid subroutine type", &N, T);
938   Assert(isTypeRef(N, N.getRawContainingType()), "invalid containing type", &N,
939          N.getRawContainingType());
940   if (auto *RawF = N.getRawFunction()) {
941     auto *FMD = dyn_cast<ConstantAsMetadata>(RawF);
942     auto *F = FMD ? FMD->getValue() : nullptr;
943     auto *FT = F ? dyn_cast<PointerType>(F->getType()) : nullptr;
944     Assert(F && FT && isa<FunctionType>(FT->getElementType()),
945            "invalid function", &N, F, FT);
946   }
947   if (auto *Params = N.getRawTemplateParams())
948     visitTemplateParams(N, *Params);
949   if (auto *S = N.getRawDeclaration()) {
950     Assert(isa<DISubprogram>(S) && !cast<DISubprogram>(S)->isDefinition(),
951            "invalid subprogram declaration", &N, S);
952   }
953   if (auto *RawVars = N.getRawVariables()) {
954     auto *Vars = dyn_cast<MDTuple>(RawVars);
955     Assert(Vars, "invalid variable list", &N, RawVars);
956     for (Metadata *Op : Vars->operands()) {
957       Assert(Op && isa<DILocalVariable>(Op), "invalid local variable", &N, Vars,
958              Op);
959     }
960   }
961   Assert(!hasConflictingReferenceFlags(N.getFlags()), "invalid reference flags",
962          &N);
963
964   if (N.isDefinition())
965     Assert(N.isDistinct(), "subprogram definitions must be distinct", &N);
966
967   auto *F = N.getFunction();
968   if (!F)
969     return;
970
971   // Check that all !dbg attachments lead to back to N (or, at least, another
972   // subprogram that describes the same function).
973   //
974   // FIXME: Check this incrementally while visiting !dbg attachments.
975   // FIXME: Only check when N is the canonical subprogram for F.
976   SmallPtrSet<const MDNode *, 32> Seen;
977   for (auto &BB : *F)
978     for (auto &I : BB) {
979       // Be careful about using DILocation here since we might be dealing with
980       // broken code (this is the Verifier after all).
981       DILocation *DL =
982           dyn_cast_or_null<DILocation>(I.getDebugLoc().getAsMDNode());
983       if (!DL)
984         continue;
985       if (!Seen.insert(DL).second)
986         continue;
987
988       DILocalScope *Scope = DL->getInlinedAtScope();
989       if (Scope && !Seen.insert(Scope).second)
990         continue;
991
992       DISubprogram *SP = Scope ? Scope->getSubprogram() : nullptr;
993       if (SP && !Seen.insert(SP).second)
994         continue;
995
996       // FIXME: Once N is canonical, check "SP == &N".
997       Assert(SP->describes(F),
998              "!dbg attachment points at wrong subprogram for function", &N, F,
999              &I, DL, Scope, SP);
1000     }
1001 }
1002
1003 void Verifier::visitDILexicalBlockBase(const DILexicalBlockBase &N) {
1004   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_lexical_block, "invalid tag", &N);
1005   Assert(N.getRawScope() && isa<DILocalScope>(N.getRawScope()),
1006          "invalid local scope", &N, N.getRawScope());
1007 }
1008
1009 void Verifier::visitDILexicalBlock(const DILexicalBlock &N) {
1010   visitDILexicalBlockBase(N);
1011
1012   Assert(N.getLine() || !N.getColumn(),
1013          "cannot have column info without line info", &N);
1014 }
1015
1016 void Verifier::visitDILexicalBlockFile(const DILexicalBlockFile &N) {
1017   visitDILexicalBlockBase(N);
1018 }
1019
1020 void Verifier::visitDINamespace(const DINamespace &N) {
1021   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_namespace, "invalid tag", &N);
1022   if (auto *S = N.getRawScope())
1023     Assert(isa<DIScope>(S), "invalid scope ref", &N, S);
1024 }
1025
1026 void Verifier::visitDIModule(const DIModule &N) {
1027   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_module, "invalid tag", &N);
1028   Assert(!N.getName().empty(), "anonymous module", &N);
1029 }
1030
1031 void Verifier::visitDITemplateParameter(const DITemplateParameter &N) {
1032   Assert(isTypeRef(N, N.getType()), "invalid type ref", &N, N.getType());
1033 }
1034
1035 void Verifier::visitDITemplateTypeParameter(const DITemplateTypeParameter &N) {
1036   visitDITemplateParameter(N);
1037
1038   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_template_type_parameter, "invalid tag",
1039          &N);
1040 }
1041
1042 void Verifier::visitDITemplateValueParameter(
1043     const DITemplateValueParameter &N) {
1044   visitDITemplateParameter(N);
1045
1046   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_template_value_parameter ||
1047              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_GNU_template_template_param ||
1048              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_GNU_template_parameter_pack,
1049          "invalid tag", &N);
1050 }
1051
1052 void Verifier::visitDIVariable(const DIVariable &N) {
1053   if (auto *S = N.getRawScope())
1054     Assert(isa<DIScope>(S), "invalid scope", &N, S);
1055   Assert(isTypeRef(N, N.getRawType()), "invalid type ref", &N, N.getRawType());
1056   if (auto *F = N.getRawFile())
1057     Assert(isa<DIFile>(F), "invalid file", &N, F);
1058 }
1059
1060 void Verifier::visitDIGlobalVariable(const DIGlobalVariable &N) {
1061   // Checks common to all variables.
1062   visitDIVariable(N);
1063
1064   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_variable, "invalid tag", &N);
1065   Assert(!N.getName().empty(), "missing global variable name", &N);
1066   if (auto *V = N.getRawVariable()) {
1067     Assert(isa<ConstantAsMetadata>(V) &&
1068                !isa<Function>(cast<ConstantAsMetadata>(V)->getValue()),
1069            "invalid global varaible ref", &N, V);
1070   }
1071   if (auto *Member = N.getRawStaticDataMemberDeclaration()) {
1072     Assert(isa<DIDerivedType>(Member), "invalid static data member declaration",
1073            &N, Member);
1074   }
1075 }
1076
1077 void Verifier::visitDILocalVariable(const DILocalVariable &N) {
1078   // Checks common to all variables.
1079   visitDIVariable(N);
1080
1081   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_variable, "invalid tag", &N);
1082   Assert(N.getRawScope() && isa<DILocalScope>(N.getRawScope()),
1083          "local variable requires a valid scope", &N, N.getRawScope());
1084 }
1085
1086 void Verifier::visitDIExpression(const DIExpression &N) {
1087   Assert(N.isValid(), "invalid expression", &N);
1088 }
1089
1090 void Verifier::visitDIObjCProperty(const DIObjCProperty &N) {
1091   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_APPLE_property, "invalid tag", &N);
1092   if (auto *T = N.getRawType())
1093     Assert(isTypeRef(N, T), "invalid type ref", &N, T);
1094   if (auto *F = N.getRawFile())
1095     Assert(isa<DIFile>(F), "invalid file", &N, F);
1096 }
1097
1098 void Verifier::visitDIImportedEntity(const DIImportedEntity &N) {
1099   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_imported_module ||
1100              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_imported_declaration,
1101          "invalid tag", &N);
1102   if (auto *S = N.getRawScope())
1103     Assert(isa<DIScope>(S), "invalid scope for imported entity", &N, S);
1104   Assert(isDIRef(N, N.getEntity()), "invalid imported entity", &N,
1105          N.getEntity());
1106 }
1107
1108 void Verifier::visitComdat(const Comdat &C) {
1109   // The Module is invalid if the GlobalValue has private linkage.  Entities
1110   // with private linkage don't have entries in the symbol table.
1111   if (const GlobalValue *GV = M->getNamedValue(C.getName()))
1112     Assert(!GV->hasPrivateLinkage(), "comdat global value has private linkage",
1113            GV);
1114 }
1115
1116 void Verifier::visitModuleIdents(const Module &M) {
1117   const NamedMDNode *Idents = M.getNamedMetadata("llvm.ident");
1118   if (!Idents) 
1119     return;
1120   
1121   // llvm.ident takes a list of metadata entry. Each entry has only one string.
1122   // Scan each llvm.ident entry and make sure that this requirement is met.
1123   for (unsigned i = 0, e = Idents->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1124     const MDNode *N = Idents->getOperand(i);
1125     Assert(N->getNumOperands() == 1,
1126            "incorrect number of operands in llvm.ident metadata", N);
1127     Assert(dyn_cast_or_null<MDString>(N->getOperand(0)),
1128            ("invalid value for llvm.ident metadata entry operand"
1129             "(the operand should be a string)"),
1130            N->getOperand(0));
1131   } 
1132 }
1133
1134 void Verifier::visitModuleFlags(const Module &M) {
1135   const NamedMDNode *Flags = M.getModuleFlagsMetadata();
1136   if (!Flags) return;
1137
1138   // Scan each flag, and track the flags and requirements.
1139   DenseMap<const MDString*, const MDNode*> SeenIDs;
1140   SmallVector<const MDNode*, 16> Requirements;
1141   for (unsigned I = 0, E = Flags->getNumOperands(); I != E; ++I) {
1142     visitModuleFlag(Flags->getOperand(I), SeenIDs, Requirements);
1143   }
1144
1145   // Validate that the requirements in the module are valid.
1146   for (unsigned I = 0, E = Requirements.size(); I != E; ++I) {
1147     const MDNode *Requirement = Requirements[I];
1148     const MDString *Flag = cast<MDString>(Requirement->getOperand(0));
1149     const Metadata *ReqValue = Requirement->getOperand(1);
1150
1151     const MDNode *Op = SeenIDs.lookup(Flag);
1152     if (!Op) {
1153       CheckFailed("invalid requirement on flag, flag is not present in module",
1154                   Flag);
1155       continue;
1156     }
1157
1158     if (Op->getOperand(2) != ReqValue) {
1159       CheckFailed(("invalid requirement on flag, "
1160                    "flag does not have the required value"),
1161                   Flag);
1162       continue;
1163     }
1164   }
1165 }
1166
1167 void
1168 Verifier::visitModuleFlag(const MDNode *Op,
1169                           DenseMap<const MDString *, const MDNode *> &SeenIDs,
1170                           SmallVectorImpl<const MDNode *> &Requirements) {
1171   // Each module flag should have three arguments, the merge behavior (a
1172   // constant int), the flag ID (an MDString), and the value.
1173   Assert(Op->getNumOperands() == 3,
1174          "incorrect number of operands in module flag", Op);
1175   Module::ModFlagBehavior MFB;
1176   if (!Module::isValidModFlagBehavior(Op->getOperand(0), MFB)) {
1177     Assert(
1178         mdconst::dyn_extract_or_null<ConstantInt>(Op->getOperand(0)),
1179         "invalid behavior operand in module flag (expected constant integer)",
1180         Op->getOperand(0));
1181     Assert(false,
1182            "invalid behavior operand in module flag (unexpected constant)",
1183            Op->getOperand(0));
1184   }
1185   MDString *ID = dyn_cast_or_null<MDString>(Op->getOperand(1));
1186   Assert(ID, "invalid ID operand in module flag (expected metadata string)",
1187          Op->getOperand(1));
1188
1189   // Sanity check the values for behaviors with additional requirements.
1190   switch (MFB) {
1191   case Module::Error:
1192   case Module::Warning:
1193   case Module::Override:
1194     // These behavior types accept any value.
1195     break;
1196
1197   case Module::Require: {
1198     // The value should itself be an MDNode with two operands, a flag ID (an
1199     // MDString), and a value.
1200     MDNode *Value = dyn_cast<MDNode>(Op->getOperand(2));
1201     Assert(Value && Value->getNumOperands() == 2,
1202            "invalid value for 'require' module flag (expected metadata pair)",
1203            Op->getOperand(2));
1204     Assert(isa<MDString>(Value->getOperand(0)),
1205            ("invalid value for 'require' module flag "
1206             "(first value operand should be a string)"),
1207            Value->getOperand(0));
1208
1209     // Append it to the list of requirements, to check once all module flags are
1210     // scanned.
1211     Requirements.push_back(Value);
1212     break;
1213   }
1214
1215   case Module::Append:
1216   case Module::AppendUnique: {
1217     // These behavior types require the operand be an MDNode.
1218     Assert(isa<MDNode>(Op->getOperand(2)),
1219            "invalid value for 'append'-type module flag "
1220            "(expected a metadata node)",
1221            Op->getOperand(2));
1222     break;
1223   }
1224   }
1225
1226   // Unless this is a "requires" flag, check the ID is unique.
1227   if (MFB != Module::Require) {
1228     bool Inserted = SeenIDs.insert(std::make_pair(ID, Op)).second;
1229     Assert(Inserted,
1230            "module flag identifiers must be unique (or of 'require' type)", ID);
1231   }
1232 }
1233
1234 void Verifier::VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx,
1235                                     bool isFunction, const Value *V) {
1236   unsigned Slot = ~0U;
1237   for (unsigned I = 0, E = Attrs.getNumSlots(); I != E; ++I)
1238     if (Attrs.getSlotIndex(I) == Idx) {
1239       Slot = I;
1240       break;
1241     }
1242
1243   assert(Slot != ~0U && "Attribute set inconsistency!");
1244
1245   for (AttributeSet::iterator I = Attrs.begin(Slot), E = Attrs.end(Slot);
1246          I != E; ++I) {
1247     if (I->isStringAttribute())
1248       continue;
1249
1250     if (I->getKindAsEnum() == Attribute::NoReturn ||
1251         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoUnwind ||
1252         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoInline ||
1253         I->getKindAsEnum() == Attribute::AlwaysInline ||
1254         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeForSize ||
1255         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtect ||
1256         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectReq ||
1257         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectStrong ||
1258         I->getKindAsEnum() == Attribute::SafeStack ||
1259         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoRedZone ||
1260         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoImplicitFloat ||
1261         I->getKindAsEnum() == Attribute::Naked ||
1262         I->getKindAsEnum() == Attribute::InlineHint ||
1263         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackAlignment ||
1264         I->getKindAsEnum() == Attribute::UWTable ||
1265         I->getKindAsEnum() == Attribute::NonLazyBind ||
1266         I->getKindAsEnum() == Attribute::ReturnsTwice ||
1267         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeAddress ||
1268         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeThread ||
1269         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeMemory ||
1270         I->getKindAsEnum() == Attribute::MinSize ||
1271         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoDuplicate ||
1272         I->getKindAsEnum() == Attribute::Builtin ||
1273         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoBuiltin ||
1274         I->getKindAsEnum() == Attribute::Cold ||
1275         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeNone ||
1276         I->getKindAsEnum() == Attribute::JumpTable ||
1277         I->getKindAsEnum() == Attribute::Convergent ||
1278         I->getKindAsEnum() == Attribute::ArgMemOnly) {
1279       if (!isFunction) {
1280         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
1281                     "' only applies to functions!", V);
1282         return;
1283       }
1284     } else if (I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadOnly ||
1285                I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadNone) {
1286       if (Idx == 0) {
1287         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
1288                     "' does not apply to function returns");
1289         return;
1290       }
1291     } else if (isFunction) {
1292       CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
1293                   "' does not apply to functions!", V);
1294       return;
1295     }
1296   }
1297 }
1298
1299 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
1300 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
1301 void Verifier::VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
1302                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
1303   if (!Attrs.hasAttributes(Idx))
1304     return;
1305
1306   VerifyAttributeTypes(Attrs, Idx, false, V);
1307
1308   if (isReturnValue)
1309     Assert(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
1310                !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest) &&
1311                !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
1312                !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoCapture) &&
1313                !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned) &&
1314                !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
1315            "Attributes 'byval', 'inalloca', 'nest', 'sret', 'nocapture', and "
1316            "'returned' do not apply to return values!",
1317            V);
1318
1319   // Check for mutually incompatible attributes.  Only inreg is compatible with
1320   // sret.
1321   unsigned AttrCount = 0;
1322   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal);
1323   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca);
1324   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) ||
1325                Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InReg);
1326   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest);
1327   Assert(AttrCount <= 1, "Attributes 'byval', 'inalloca', 'inreg', 'nest', "
1328                          "and 'sret' are incompatible!",
1329          V);
1330
1331   Assert(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca) &&
1332            Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)),
1333          "Attributes "
1334          "'inalloca and readonly' are incompatible!",
1335          V);
1336
1337   Assert(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
1338            Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)),
1339          "Attributes "
1340          "'sret and returned' are incompatible!",
1341          V);
1342
1343   Assert(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ZExt) &&
1344            Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::SExt)),
1345          "Attributes "
1346          "'zeroext and signext' are incompatible!",
1347          V);
1348
1349   Assert(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadNone) &&
1350            Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)),
1351          "Attributes "
1352          "'readnone and readonly' are incompatible!",
1353          V);
1354
1355   Assert(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoInline) &&
1356            Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::AlwaysInline)),
1357          "Attributes "
1358          "'noinline and alwaysinline' are incompatible!",
1359          V);
1360
1361   Assert(!AttrBuilder(Attrs, Idx)
1362               .overlaps(AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty)),
1363          "Wrong types for attribute: " +
1364          AttributeSet::get(*Context, Idx,
1365                         AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty)).getAsString(Idx),
1366          V);
1367
1368   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
1369     SmallPtrSet<Type*, 4> Visited;
1370     if (!PTy->getElementType()->isSized(&Visited)) {
1371       Assert(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
1372                  !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
1373              "Attributes 'byval' and 'inalloca' do not support unsized types!",
1374              V);
1375     }
1376   } else {
1377     Assert(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal),
1378            "Attribute 'byval' only applies to parameters with pointer type!",
1379            V);
1380   }
1381 }
1382
1383 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
1384 // The value V is printed in error messages.
1385 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
1386                                    const Value *V) {
1387   if (Attrs.isEmpty())
1388     return;
1389
1390   bool SawNest = false;
1391   bool SawReturned = false;
1392   bool SawSRet = false;
1393
1394   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
1395     unsigned Idx = Attrs.getSlotIndex(i);
1396
1397     Type *Ty;
1398     if (Idx == 0)
1399       Ty = FT->getReturnType();
1400     else if (Idx-1 < FT->getNumParams())
1401       Ty = FT->getParamType(Idx-1);
1402     else
1403       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
1404
1405     VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, Idx == 0, V);
1406
1407     if (Idx == 0)
1408       continue;
1409
1410     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
1411       Assert(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
1412       SawNest = true;
1413     }
1414
1415     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
1416       Assert(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
1417              V);
1418       Assert(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FT->getReturnType()),
1419              "Incompatible "
1420              "argument and return types for 'returned' attribute",
1421              V);
1422       SawReturned = true;
1423     }
1424
1425     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet)) {
1426       Assert(!SawSRet, "Cannot have multiple 'sret' parameters!", V);
1427       Assert(Idx == 1 || Idx == 2,
1428              "Attribute 'sret' is not on first or second parameter!", V);
1429       SawSRet = true;
1430     }
1431
1432     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca)) {
1433       Assert(Idx == FT->getNumParams(), "inalloca isn't on the last parameter!",
1434              V);
1435     }
1436   }
1437
1438   if (!Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1439     return;
1440
1441   VerifyAttributeTypes(Attrs, AttributeSet::FunctionIndex, true, V);
1442
1443   Assert(
1444       !(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::ReadNone) &&
1445         Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::ReadOnly)),
1446       "Attributes 'readnone and readonly' are incompatible!", V);
1447
1448   Assert(
1449       !(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::NoInline) &&
1450         Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1451                            Attribute::AlwaysInline)),
1452       "Attributes 'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
1453
1454   if (Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, 
1455                          Attribute::OptimizeNone)) {
1456     Assert(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::NoInline),
1457            "Attribute 'optnone' requires 'noinline'!", V);
1458
1459     Assert(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1460                                Attribute::OptimizeForSize),
1461            "Attributes 'optsize and optnone' are incompatible!", V);
1462
1463     Assert(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::MinSize),
1464            "Attributes 'minsize and optnone' are incompatible!", V);
1465   }
1466
1467   if (Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1468                          Attribute::JumpTable)) {
1469     const GlobalValue *GV = cast<GlobalValue>(V);
1470     Assert(GV->hasUnnamedAddr(),
1471            "Attribute 'jumptable' requires 'unnamed_addr'", V);
1472   }
1473 }
1474
1475 void Verifier::VerifyFunctionMetadata(
1476     const SmallVector<std::pair<unsigned, MDNode *>, 4> MDs) {
1477   if (MDs.empty())
1478     return;
1479
1480   for (unsigned i = 0; i < MDs.size(); i++) {
1481     if (MDs[i].first == LLVMContext::MD_prof) {
1482       MDNode *MD = MDs[i].second;
1483       Assert(MD->getNumOperands() == 2,
1484              "!prof annotations should have exactly 2 operands", MD);
1485
1486       // Check first operand.
1487       Assert(MD->getOperand(0) != nullptr, "first operand should not be null",
1488              MD);
1489       Assert(isa<MDString>(MD->getOperand(0)),
1490              "expected string with name of the !prof annotation", MD);
1491       MDString *MDS = cast<MDString>(MD->getOperand(0));
1492       StringRef ProfName = MDS->getString();
1493       Assert(ProfName.equals("function_entry_count"),
1494              "first operand should be 'function_entry_count'", MD);
1495
1496       // Check second operand.
1497       Assert(MD->getOperand(1) != nullptr, "second operand should not be null",
1498              MD);
1499       Assert(isa<ConstantAsMetadata>(MD->getOperand(1)),
1500              "expected integer argument to function_entry_count", MD);
1501     }
1502   }
1503 }
1504
1505 void Verifier::VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE) {
1506   if (CE->getOpcode() != Instruction::BitCast)
1507     return;
1508
1509   Assert(CastInst::castIsValid(Instruction::BitCast, CE->getOperand(0),
1510                                CE->getType()),
1511          "Invalid bitcast", CE);
1512 }
1513
1514 bool Verifier::VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params) {
1515   if (Attrs.getNumSlots() == 0)
1516     return true;
1517
1518   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
1519   unsigned LastIndex = Attrs.getSlotIndex(LastSlot);
1520   if (LastIndex <= Params
1521       || (LastIndex == AttributeSet::FunctionIndex
1522           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlotIndex(LastSlot - 1) <= Params)))
1523     return true;
1524
1525   return false;
1526 }
1527
1528 /// \brief Verify that statepoint intrinsic is well formed.
1529 void Verifier::VerifyStatepoint(ImmutableCallSite CS) {
1530   assert(CS.getCalledFunction() &&
1531          CS.getCalledFunction()->getIntrinsicID() ==
1532            Intrinsic::experimental_gc_statepoint);
1533
1534   const Instruction &CI = *CS.getInstruction();
1535
1536   Assert(!CS.doesNotAccessMemory() && !CS.onlyReadsMemory() &&
1537          !CS.onlyAccessesArgMemory(),
1538          "gc.statepoint must read and write all memory to preserve "
1539          "reordering restrictions required by safepoint semantics",
1540          &CI);
1541
1542   const Value *IDV = CS.getArgument(0);
1543   Assert(isa<ConstantInt>(IDV), "gc.statepoint ID must be a constant integer",
1544          &CI);
1545
1546   const Value *NumPatchBytesV = CS.getArgument(1);
1547   Assert(isa<ConstantInt>(NumPatchBytesV),
1548          "gc.statepoint number of patchable bytes must be a constant integer",
1549          &CI);
1550   const int64_t NumPatchBytes =
1551       cast<ConstantInt>(NumPatchBytesV)->getSExtValue();
1552   assert(isInt<32>(NumPatchBytes) && "NumPatchBytesV is an i32!");
1553   Assert(NumPatchBytes >= 0, "gc.statepoint number of patchable bytes must be "
1554                              "positive",
1555          &CI);
1556
1557   const Value *Target = CS.getArgument(2);
1558   auto *PT = dyn_cast<PointerType>(Target->getType());
1559   Assert(PT && PT->getElementType()->isFunctionTy(),
1560          "gc.statepoint callee must be of function pointer type", &CI, Target);
1561   FunctionType *TargetFuncType = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
1562
1563   const Value *NumCallArgsV = CS.getArgument(3);
1564   Assert(isa<ConstantInt>(NumCallArgsV),
1565          "gc.statepoint number of arguments to underlying call "
1566          "must be constant integer",
1567          &CI);
1568   const int NumCallArgs = cast<ConstantInt>(NumCallArgsV)->getZExtValue();
1569   Assert(NumCallArgs >= 0,
1570          "gc.statepoint number of arguments to underlying call "
1571          "must be positive",
1572          &CI);
1573   const int NumParams = (int)TargetFuncType->getNumParams();
1574   if (TargetFuncType->isVarArg()) {
1575     Assert(NumCallArgs >= NumParams,
1576            "gc.statepoint mismatch in number of vararg call args", &CI);
1577
1578     // TODO: Remove this limitation
1579     Assert(TargetFuncType->getReturnType()->isVoidTy(),
1580            "gc.statepoint doesn't support wrapping non-void "
1581            "vararg functions yet",
1582            &CI);
1583   } else
1584     Assert(NumCallArgs == NumParams,
1585            "gc.statepoint mismatch in number of call args", &CI);
1586
1587   const Value *FlagsV = CS.getArgument(4);
1588   Assert(isa<ConstantInt>(FlagsV),
1589          "gc.statepoint flags must be constant integer", &CI);
1590   const uint64_t Flags = cast<ConstantInt>(FlagsV)->getZExtValue();
1591   Assert((Flags & ~(uint64_t)StatepointFlags::MaskAll) == 0,
1592          "unknown flag used in gc.statepoint flags argument", &CI);
1593
1594   // Verify that the types of the call parameter arguments match
1595   // the type of the wrapped callee.
1596   for (int i = 0; i < NumParams; i++) {
1597     Type *ParamType = TargetFuncType->getParamType(i);
1598     Type *ArgType = CS.getArgument(5 + i)->getType();
1599     Assert(ArgType == ParamType,
1600            "gc.statepoint call argument does not match wrapped "
1601            "function type",
1602            &CI);
1603   }
1604
1605   const int EndCallArgsInx = 4 + NumCallArgs;
1606
1607   const Value *NumTransitionArgsV = CS.getArgument(EndCallArgsInx+1);
1608   Assert(isa<ConstantInt>(NumTransitionArgsV),
1609          "gc.statepoint number of transition arguments "
1610          "must be constant integer",
1611          &CI);
1612   const int NumTransitionArgs =
1613       cast<ConstantInt>(NumTransitionArgsV)->getZExtValue();
1614   Assert(NumTransitionArgs >= 0,
1615          "gc.statepoint number of transition arguments must be positive", &CI);
1616   const int EndTransitionArgsInx = EndCallArgsInx + 1 + NumTransitionArgs;
1617
1618   const Value *NumDeoptArgsV = CS.getArgument(EndTransitionArgsInx+1);
1619   Assert(isa<ConstantInt>(NumDeoptArgsV),
1620          "gc.statepoint number of deoptimization arguments "
1621          "must be constant integer",
1622          &CI);
1623   const int NumDeoptArgs = cast<ConstantInt>(NumDeoptArgsV)->getZExtValue();
1624   Assert(NumDeoptArgs >= 0, "gc.statepoint number of deoptimization arguments "
1625                             "must be positive",
1626          &CI);
1627
1628   const int ExpectedNumArgs =
1629       7 + NumCallArgs + NumTransitionArgs + NumDeoptArgs;
1630   Assert(ExpectedNumArgs <= (int)CS.arg_size(),
1631          "gc.statepoint too few arguments according to length fields", &CI);
1632
1633   // Check that the only uses of this gc.statepoint are gc.result or 
1634   // gc.relocate calls which are tied to this statepoint and thus part
1635   // of the same statepoint sequence
1636   for (const User *U : CI.users()) {
1637     const CallInst *Call = dyn_cast<const CallInst>(U);
1638     Assert(Call, "illegal use of statepoint token", &CI, U);
1639     if (!Call) continue;
1640     Assert(isGCRelocate(Call) || isGCResult(Call),
1641            "gc.result or gc.relocate are the only value uses"
1642            "of a gc.statepoint",
1643            &CI, U);
1644     if (isGCResult(Call)) {
1645       Assert(Call->getArgOperand(0) == &CI,
1646              "gc.result connected to wrong gc.statepoint", &CI, Call);
1647     } else if (isGCRelocate(Call)) {
1648       Assert(Call->getArgOperand(0) == &CI,
1649              "gc.relocate connected to wrong gc.statepoint", &CI, Call);
1650     }
1651   }
1652
1653   // Note: It is legal for a single derived pointer to be listed multiple
1654   // times.  It's non-optimal, but it is legal.  It can also happen after
1655   // insertion if we strip a bitcast away.
1656   // Note: It is really tempting to check that each base is relocated and
1657   // that a derived pointer is never reused as a base pointer.  This turns
1658   // out to be problematic since optimizations run after safepoint insertion
1659   // can recognize equality properties that the insertion logic doesn't know
1660   // about.  See example statepoint.ll in the verifier subdirectory
1661 }
1662
1663 void Verifier::verifyFrameRecoverIndices() {
1664   for (auto &Counts : FrameEscapeInfo) {
1665     Function *F = Counts.first;
1666     unsigned EscapedObjectCount = Counts.second.first;
1667     unsigned MaxRecoveredIndex = Counts.second.second;
1668     Assert(MaxRecoveredIndex <= EscapedObjectCount,
1669            "all indices passed to llvm.localrecover must be less than the "
1670            "number of arguments passed ot llvm.localescape in the parent "
1671            "function",
1672            F);
1673   }
1674 }
1675
1676 // visitFunction - Verify that a function is ok.
1677 //
1678 void Verifier::visitFunction(const Function &F) {
1679   // Check function arguments.
1680   FunctionType *FT = F.getFunctionType();
1681   unsigned NumArgs = F.arg_size();
1682
1683   Assert(Context == &F.getContext(),
1684          "Function context does not match Module context!", &F);
1685
1686   Assert(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
1687   Assert(FT->getNumParams() == NumArgs,
1688          "# formal arguments must match # of arguments for function type!", &F,
1689          FT);
1690   Assert(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
1691              F.getReturnType()->isVoidTy() || F.getReturnType()->isStructTy(),
1692          "Functions cannot return aggregate values!", &F);
1693
1694   Assert(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
1695          "Invalid struct return type!", &F);
1696
1697   AttributeSet Attrs = F.getAttributes();
1698
1699   Assert(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
1700          "Attribute after last parameter!", &F);
1701
1702   // Check function attributes.
1703   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
1704
1705   // On function declarations/definitions, we do not support the builtin
1706   // attribute. We do not check this in VerifyFunctionAttrs since that is
1707   // checking for Attributes that can/can not ever be on functions.
1708   Assert(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::Builtin),
1709          "Attribute 'builtin' can only be applied to a callsite.", &F);
1710
1711   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
1712   // Sometimes varargs is used for perfectly forwarding thunks, so some of these
1713   // restrictions can be lifted.
1714   switch (F.getCallingConv()) {
1715   default:
1716   case CallingConv::C:
1717     break;
1718   case CallingConv::Fast:
1719   case CallingConv::Cold:
1720   case CallingConv::Intel_OCL_BI:
1721   case CallingConv::PTX_Kernel:
1722   case CallingConv::PTX_Device:
1723     Assert(!F.isVarArg(), "Calling convention does not support varargs or "
1724                           "perfect forwarding!",
1725            &F);
1726     break;
1727   }
1728
1729   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
1730                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
1731
1732   // Check that the argument values match the function type for this function...
1733   unsigned i = 0;
1734   for (Function::const_arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end(); I != E;
1735        ++I, ++i) {
1736     Assert(I->getType() == FT->getParamType(i),
1737            "Argument value does not match function argument type!", I,
1738            FT->getParamType(i));
1739     Assert(I->getType()->isFirstClassType(),
1740            "Function arguments must have first-class types!", I);
1741     if (!isLLVMdotName) {
1742       Assert(!I->getType()->isMetadataTy(),
1743              "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
1744       Assert(!I->getType()->isTokenTy(),
1745              "Function takes token but isn't an intrinsic", I, &F);
1746     }
1747   }
1748
1749   if (!isLLVMdotName)
1750     Assert(!F.getReturnType()->isTokenTy(),
1751            "Functions returns a token but isn't an intrinsic", &F);
1752
1753   // Get the function metadata attachments.
1754   SmallVector<std::pair<unsigned, MDNode *>, 4> MDs;
1755   F.getAllMetadata(MDs);
1756   assert(F.hasMetadata() != MDs.empty() && "Bit out-of-sync");
1757   VerifyFunctionMetadata(MDs);
1758
1759   if (F.isMaterializable()) {
1760     // Function has a body somewhere we can't see.
1761     Assert(MDs.empty(), "unmaterialized function cannot have metadata", &F,
1762            MDs.empty() ? nullptr : MDs.front().second);
1763   } else if (F.isDeclaration()) {
1764     Assert(F.hasExternalLinkage() || F.hasExternalWeakLinkage(),
1765            "invalid linkage type for function declaration", &F);
1766     Assert(MDs.empty(), "function without a body cannot have metadata", &F,
1767            MDs.empty() ? nullptr : MDs.front().second);
1768     Assert(!F.hasPersonalityFn(),
1769            "Function declaration shouldn't have a personality routine", &F);
1770   } else {
1771     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
1772     // is not legal to define intrinsics.
1773     Assert(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
1774
1775     // Check the entry node
1776     const BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
1777     Assert(pred_empty(Entry),
1778            "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
1779
1780     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
1781     if (Entry->hasAddressTaken()) {
1782       Assert(!BlockAddress::lookup(Entry)->isConstantUsed(),
1783              "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
1784     }
1785
1786     // Visit metadata attachments.
1787     for (const auto &I : MDs) {
1788       // Verify that the attachment is legal.
1789       switch (I.first) {
1790       default:
1791         break;
1792       case LLVMContext::MD_dbg:
1793         Assert(isa<DISubprogram>(I.second),
1794                "function !dbg attachment must be a subprogram", &F, I.second);
1795         break;
1796       }
1797
1798       // Verify the metadata itself.
1799       visitMDNode(*I.second);
1800     }
1801   }
1802
1803   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
1804   // direct call/invokes, never having its "address taken".
1805   if (F.getIntrinsicID()) {
1806     const User *U;
1807     if (F.hasAddressTaken(&U))
1808       Assert(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
1809   }
1810
1811   Assert(!F.hasDLLImportStorageClass() ||
1812              (F.isDeclaration() && F.hasExternalLinkage()) ||
1813              F.hasAvailableExternallyLinkage(),
1814          "Function is marked as dllimport, but not external.", &F);
1815 }
1816
1817 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
1818 //
1819 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
1820   InstsInThisBlock.clear();
1821
1822   // Ensure that basic blocks have terminators!
1823   Assert(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
1824
1825   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
1826   // it.
1827   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
1828     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
1829     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
1830     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
1831     PHINode *PN;
1832     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
1833       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
1834       Assert(PN->getNumIncomingValues() != 0,
1835              "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
1836              "the PHI should be removed!",
1837              PN);
1838       Assert(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
1839              "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
1840              "parent basic block!",
1841              PN);
1842
1843       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
1844       Values.clear();
1845       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
1846       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
1847         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
1848                                         PN->getIncomingValue(i)));
1849       std::sort(Values.begin(), Values.end());
1850
1851       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
1852         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
1853         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
1854         // all identical.
1855         //
1856         Assert(i == 0 || Values[i].first != Values[i - 1].first ||
1857                    Values[i].second == Values[i - 1].second,
1858                "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
1859                "different incoming values!",
1860                PN, Values[i].first, Values[i].second, Values[i - 1].second);
1861
1862         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
1863         // matched up.
1864         Assert(Values[i].first == Preds[i],
1865                "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
1866                Values[i].first, Preds[i]);
1867       }
1868     }
1869   }
1870
1871   // Check that all instructions have their parent pointers set up correctly.
1872   for (auto &I : BB)
1873   {
1874     Assert(I.getParent() == &BB, "Instruction has bogus parent pointer!");
1875   }
1876 }
1877
1878 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
1879   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
1880   Assert(&I == I.getParent()->getTerminator(),
1881          "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
1882   visitInstruction(I);
1883 }
1884
1885 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
1886   if (BI.isConditional()) {
1887     Assert(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
1888            "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
1889   }
1890   visitTerminatorInst(BI);
1891 }
1892
1893 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
1894   Function *F = RI.getParent()->getParent();
1895   unsigned N = RI.getNumOperands();
1896   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
1897     Assert(N == 0,
1898            "Found return instr that returns non-void in Function of void "
1899            "return type!",
1900            &RI, F->getReturnType());
1901   else
1902     Assert(N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType(),
1903            "Function return type does not match operand "
1904            "type of return inst!",
1905            &RI, F->getReturnType());
1906
1907   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
1908   // terminators...
1909   visitTerminatorInst(RI);
1910 }
1911
1912 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1913   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
1914   // have the same type as the switched-on value.
1915   Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
1916   SmallPtrSet<ConstantInt*, 32> Constants;
1917   for (SwitchInst::CaseIt i = SI.case_begin(), e = SI.case_end(); i != e; ++i) {
1918     Assert(i.getCaseValue()->getType() == SwitchTy,
1919            "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
1920     Assert(Constants.insert(i.getCaseValue()).second,
1921            "Duplicate integer as switch case", &SI, i.getCaseValue());
1922   }
1923
1924   visitTerminatorInst(SI);
1925 }
1926
1927 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
1928   Assert(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
1929          "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
1930   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
1931     Assert(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
1932            "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
1933
1934   visitTerminatorInst(BI);
1935 }
1936
1937 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
1938   Assert(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
1939                                          SI.getOperand(2)),
1940          "Invalid operands for select instruction!", &SI);
1941
1942   Assert(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
1943          "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
1944   visitInstruction(SI);
1945 }
1946
1947 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
1948 /// a pass, if any exist, it's an error.
1949 ///
1950 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
1951   Assert(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
1952 }
1953
1954 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
1955   // Get the source and destination types
1956   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1957   Type *DestTy = I.getType();
1958
1959   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1960   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1961   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1962
1963   Assert(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
1964   Assert(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
1965   Assert(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1966          "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
1967   Assert(SrcBitSize > DestBitSize, "DestTy too big for Trunc", &I);
1968
1969   visitInstruction(I);
1970 }
1971
1972 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
1973   // Get the source and destination types
1974   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1975   Type *DestTy = I.getType();
1976
1977   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1978   Assert(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
1979   Assert(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
1980   Assert(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1981          "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1982   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1983   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1984
1985   Assert(SrcBitSize < DestBitSize, "Type too small for ZExt", &I);
1986
1987   visitInstruction(I);
1988 }
1989
1990 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
1991   // Get the source and destination types
1992   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1993   Type *DestTy = I.getType();
1994
1995   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1996   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1997   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1998
1999   Assert(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
2000   Assert(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
2001   Assert(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
2002          "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
2003   Assert(SrcBitSize < DestBitSize, "Type too small for SExt", &I);
2004
2005   visitInstruction(I);
2006 }
2007
2008 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
2009   // Get the source and destination types
2010   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
2011   Type *DestTy = I.getType();
2012   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
2013   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
2014   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
2015
2016   Assert(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPTrunc only operates on FP", &I);
2017   Assert(DestTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPTrunc only produces an FP", &I);
2018   Assert(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
2019          "fptrunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
2020   Assert(SrcBitSize > DestBitSize, "DestTy too big for FPTrunc", &I);
2021
2022   visitInstruction(I);
2023 }
2024
2025 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
2026   // Get the source and destination types
2027   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
2028   Type *DestTy = I.getType();
2029
2030   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
2031   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
2032   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
2033
2034   Assert(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPExt only operates on FP", &I);
2035   Assert(DestTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPExt only produces an FP", &I);
2036   Assert(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
2037          "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
2038   Assert(SrcBitSize < DestBitSize, "DestTy too small for FPExt", &I);
2039
2040   visitInstruction(I);
2041 }
2042
2043 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
2044   // Get the source and destination types
2045   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
2046   Type *DestTy = I.getType();
2047
2048   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
2049   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
2050
2051   Assert(SrcVec == DstVec,
2052          "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
2053   Assert(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
2054          "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
2055   Assert(DestTy->isFPOrFPVectorTy(), "UIToFP result must be FP or FP vector",
2056          &I);
2057
2058   if (SrcVec && DstVec)
2059     Assert(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
2060                cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
2061            "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
2062
2063   visitInstruction(I);
2064 }
2065
2066 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
2067   // Get the source and destination types
2068   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
2069   Type *DestTy = I.getType();
2070
2071   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
2072   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
2073
2074   Assert(SrcVec == DstVec,
2075          "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
2076   Assert(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
2077          "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
2078   Assert(DestTy->isFPOrFPVectorTy(), "SIToFP result must be FP or FP vector",
2079          &I);
2080
2081   if (SrcVec && DstVec)
2082     Assert(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
2083                cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
2084            "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
2085
2086   visitInstruction(I);
2087 }
2088
2089 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
2090   // Get the source and destination types
2091   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
2092   Type *DestTy = I.getType();
2093
2094   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
2095   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
2096
2097   Assert(SrcVec == DstVec,
2098          "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
2099   Assert(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
2100          &I);
2101   Assert(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
2102          "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
2103
2104   if (SrcVec && DstVec)
2105     Assert(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
2106                cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
2107            "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
2108
2109   visitInstruction(I);
2110 }
2111
2112 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
2113   // Get the source and destination types
2114   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
2115   Type *DestTy = I.getType();
2116
2117   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
2118   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
2119
2120   Assert(SrcVec == DstVec,
2121          "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
2122   Assert(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToSI source must be FP or FP vector",
2123          &I);
2124   Assert(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
2125          "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
2126
2127   if (SrcVec && DstVec)
2128     Assert(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
2129                cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
2130            "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
2131
2132   visitInstruction(I);
2133 }
2134
2135 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
2136   // Get the source and destination types
2137   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
2138   Type *DestTy = I.getType();
2139
2140   Assert(SrcTy->getScalarType()->isPointerTy(),
2141          "PtrToInt source must be pointer", &I);
2142   Assert(DestTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
2143          "PtrToInt result must be integral", &I);
2144   Assert(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(), "PtrToInt type mismatch",
2145          &I);
2146
2147   if (SrcTy->isVectorTy()) {
2148     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
2149     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
2150     Assert(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
2151            "PtrToInt Vector width mismatch", &I);
2152   }
2153
2154   visitInstruction(I);
2155 }
2156
2157 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
2158   // Get the source and destination types
2159   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
2160   Type *DestTy = I.getType();
2161
2162   Assert(SrcTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
2163          "IntToPtr source must be an integral", &I);
2164   Assert(DestTy->getScalarType()->isPointerTy(),
2165          "IntToPtr result must be a pointer", &I);
2166   Assert(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(), "IntToPtr type mismatch",
2167          &I);
2168   if (SrcTy->isVectorTy()) {
2169     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
2170     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
2171     Assert(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
2172            "IntToPtr Vector width mismatch", &I);
2173   }
2174   visitInstruction(I);
2175 }
2176
2177 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
2178   Assert(
2179       CastInst::castIsValid(Instruction::BitCast, I.getOperand(0), I.getType()),
2180       "Invalid bitcast", &I);
2181   visitInstruction(I);
2182 }
2183
2184 void Verifier::visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I) {
2185   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
2186   Type *DestTy = I.getType();
2187
2188   Assert(SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy(), "AddrSpaceCast source must be a pointer",
2189          &I);
2190   Assert(DestTy->isPtrOrPtrVectorTy(), "AddrSpaceCast result must be a pointer",
2191          &I);
2192   Assert(SrcTy->getPointerAddressSpace() != DestTy->getPointerAddressSpace(),
2193          "AddrSpaceCast must be between different address spaces", &I);
2194   if (SrcTy->isVectorTy())
2195     Assert(SrcTy->getVectorNumElements() == DestTy->getVectorNumElements(),
2196            "AddrSpaceCast vector pointer number of elements mismatch", &I);
2197   visitInstruction(I);
2198 }
2199
2200 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
2201 ///
2202 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
2203   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
2204   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
2205   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
2206   // then there is some other instruction before a PHI.
2207   Assert(&PN == &PN.getParent()->front() ||
2208              isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
2209          "PHI nodes not grouped at top of basic block!", &PN, PN.getParent());
2210
2211   // Check that a PHI doesn't yield a Token.
2212   Assert(!PN.getType()->isTokenTy(), "PHI nodes cannot have token type!");
2213
2214   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
2215   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
2216   for (Value *IncValue : PN.incoming_values()) {
2217     Assert(PN.getType() == IncValue->getType(),
2218            "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
2219   }
2220
2221   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
2222
2223   visitInstruction(PN);
2224 }
2225
2226 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
2227   Instruction *I = CS.getInstruction();
2228
2229   Assert(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
2230          "Called function must be a pointer!", I);
2231   PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
2232
2233   Assert(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
2234          "Called function is not pointer to function type!", I);
2235
2236   Assert(FPTy->getElementType() == CS.getFunctionType(),
2237          "Called function is not the same type as the call!", I);
2238
2239   FunctionType *FTy = CS.getFunctionType();
2240
2241   // Verify that the correct number of arguments are being passed
2242   if (FTy->isVarArg())
2243     Assert(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
2244            "Called function requires more parameters than were provided!", I);
2245   else
2246     Assert(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
2247            "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
2248
2249   // Verify that all arguments to the call match the function type.
2250   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
2251     Assert(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
2252            "Call parameter type does not match function signature!",
2253            CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
2254
2255   AttributeSet Attrs = CS.getAttributes();
2256
2257   Assert(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
2258          "Attribute after last parameter!", I);
2259
2260   // Verify call attributes.
2261   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
2262
2263   // Conservatively check the inalloca argument.
2264   // We have a bug if we can find that there is an underlying alloca without
2265   // inalloca.
2266   if (CS.hasInAllocaArgument()) {
2267     Value *InAllocaArg = CS.getArgument(FTy->getNumParams() - 1);
2268     if (auto AI = dyn_cast<AllocaInst>(InAllocaArg->stripInBoundsOffsets()))
2269       Assert(AI->isUsedWithInAlloca(),
2270              "inalloca argument for call has mismatched alloca", AI, I);
2271   }
2272
2273   if (FTy->isVarArg()) {
2274     // FIXME? is 'nest' even legal here?
2275     bool SawNest = false;
2276     bool SawReturned = false;
2277
2278     for (unsigned Idx = 1; Idx < 1 + FTy->getNumParams(); ++Idx) {
2279       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest))
2280         SawNest = true;
2281       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned))
2282         SawReturned = true;
2283     }
2284
2285     // Check attributes on the varargs part.
2286     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
2287       Type *Ty = CS.getArgument(Idx-1)->getType();
2288       VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, false, I);
2289
2290       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
2291         Assert(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", I);
2292         SawNest = true;
2293       }
2294
2295       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
2296         Assert(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
2297                I);
2298         Assert(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FTy->getReturnType()),
2299                "Incompatible argument and return types for 'returned' "
2300                "attribute",
2301                I);
2302         SawReturned = true;
2303       }
2304
2305       Assert(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet),
2306              "Attribute 'sret' cannot be used for vararg call arguments!", I);
2307
2308       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca))
2309         Assert(Idx == CS.arg_size(), "inalloca isn't on the last argument!", I);
2310     }
2311   }
2312
2313   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
2314   if (CS.getCalledFunction() == nullptr ||
2315       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
2316     for (Type *ParamTy : FTy->params()) {
2317       Assert(!ParamTy->isMetadataTy(),
2318              "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
2319       Assert(!ParamTy->isTokenTy(),
2320              "Function has token parameter but isn't an intrinsic", I);
2321     }
2322   }
2323
2324   // Verify that indirect calls don't return tokens.
2325   if (CS.getCalledFunction() == nullptr)
2326     Assert(!FTy->getReturnType()->isTokenTy(),
2327            "Return type cannot be token for indirect call!");
2328
2329   if (Function *F = CS.getCalledFunction())
2330     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
2331       visitIntrinsicCallSite(ID, CS);
2332
2333   visitInstruction(*I);
2334 }
2335
2336 /// Two types are "congruent" if they are identical, or if they are both pointer
2337 /// types with different pointee types and the same address space.
2338 static bool isTypeCongruent(Type *L, Type *R) {
2339   if (L == R)
2340     return true;
2341   PointerType *PL = dyn_cast<PointerType>(L);
2342   PointerType *PR = dyn_cast<PointerType>(R);
2343   if (!PL || !PR)
2344     return false;
2345   return PL->getAddressSpace() == PR->getAddressSpace();
2346 }
2347
2348 static AttrBuilder getParameterABIAttributes(int I, AttributeSet Attrs) {
2349   static const Attribute::AttrKind ABIAttrs[] = {
2350       Attribute::StructRet, Attribute::ByVal, Attribute::InAlloca,
2351       Attribute::InReg, Attribute::Returned};
2352   AttrBuilder Copy;
2353   for (auto AK : ABIAttrs) {
2354     if (Attrs.hasAttribute(I + 1, AK))
2355       Copy.addAttribute(AK);
2356   }
2357   if (Attrs.hasAttribute(I + 1, Attribute::Alignment))
2358     Copy.addAlignmentAttr(Attrs.getParamAlignment(I + 1));
2359   return Copy;
2360 }
2361
2362 void Verifier::verifyMustTailCall(CallInst &CI) {
2363   Assert(!CI.isInlineAsm(), "cannot use musttail call with inline asm", &CI);
2364
2365   // - The caller and callee prototypes must match.  Pointer types of
2366   //   parameters or return types may differ in pointee type, but not
2367   //   address space.
2368   Function *F = CI.getParent()->getParent();
2369   FunctionType *CallerTy = F->getFunctionType();
2370   FunctionType *CalleeTy = CI.getFunctionType();
2371   Assert(CallerTy->getNumParams() == CalleeTy->getNumParams(),
2372          "cannot guarantee tail call due to mismatched parameter counts", &CI);
2373   Assert(CallerTy->isVarArg() == CalleeTy->isVarArg(),
2374          "cannot guarantee tail call due to mismatched varargs", &CI);
2375   Assert(isTypeCongruent(CallerTy->getReturnType(), CalleeTy->getReturnType()),
2376          "cannot guarantee tail call due to mismatched return types", &CI);
2377   for (int I = 0, E = CallerTy->getNumParams(); I != E; ++I) {
2378     Assert(
2379         isTypeCongruent(CallerTy->getParamType(I), CalleeTy->getParamType(I)),
2380         "cannot guarantee tail call due to mismatched parameter types", &CI);
2381   }
2382
2383   // - The calling conventions of the caller and callee must match.
2384   Assert(F->getCallingConv() == CI.getCallingConv(),
2385          "cannot guarantee tail call due to mismatched calling conv", &CI);
2386
2387   // - All ABI-impacting function attributes, such as sret, byval, inreg,
2388   //   returned, and inalloca, must match.
2389   AttributeSet CallerAttrs = F->getAttributes();
2390   AttributeSet CalleeAttrs = CI.getAttributes();
2391   for (int I = 0, E = CallerTy->getNumParams(); I != E; ++I) {
2392     AttrBuilder CallerABIAttrs = getParameterABIAttributes(I, CallerAttrs);
2393     AttrBuilder CalleeABIAttrs = getParameterABIAttributes(I, CalleeAttrs);
2394     Assert(CallerABIAttrs == CalleeABIAttrs,
2395            "cannot guarantee tail call due to mismatched ABI impacting "
2396            "function attributes",
2397            &CI, CI.getOperand(I));
2398   }
2399
2400   // - The call must immediately precede a :ref:`ret <i_ret>` instruction,
2401   //   or a pointer bitcast followed by a ret instruction.
2402   // - The ret instruction must return the (possibly bitcasted) value
2403   //   produced by the call or void.
2404   Value *RetVal = &CI;
2405   Instruction *Next = CI.getNextNode();
2406
2407   // Handle the optional bitcast.
2408   if (BitCastInst *BI = dyn_cast_or_null<BitCastInst>(Next)) {
2409     Assert(BI->getOperand(0) == RetVal,
2410            "bitcast following musttail call must use the call", BI);
2411     RetVal = BI;
2412     Next = BI->getNextNode();
2413   }
2414
2415   // Check the return.
2416   ReturnInst *Ret = dyn_cast_or_null<ReturnInst>(Next);
2417   Assert(Ret, "musttail call must be precede a ret with an optional bitcast",
2418          &CI);
2419   Assert(!Ret->getReturnValue() || Ret->getReturnValue() == RetVal,
2420          "musttail call result must be returned", Ret);
2421 }
2422
2423 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
2424   VerifyCallSite(&CI);
2425
2426   if (CI.isMustTailCall())
2427     verifyMustTailCall(CI);
2428 }
2429
2430 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
2431   VerifyCallSite(&II);
2432
2433   // Verify that the first non-PHI instruction of the unwind destination is an
2434   // exception handling instruction.
2435   Assert(
2436       II.getUnwindDest()->isEHPad(),
2437       "The unwind destination does not have an exception handling instruction!",
2438       &II);
2439
2440   visitTerminatorInst(II);
2441 }
2442
2443 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
2444 /// of the same type!
2445 ///
2446 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
2447   Assert(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
2448          "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
2449
2450   switch (B.getOpcode()) {
2451   // Check that integer arithmetic operators are only used with
2452   // integral operands.
2453   case Instruction::Add:
2454   case Instruction::Sub:
2455   case Instruction::Mul:
2456   case Instruction::SDiv:
2457   case Instruction::UDiv:
2458   case Instruction::SRem:
2459   case Instruction::URem:
2460     Assert(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
2461            "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
2462     Assert(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
2463            "Integer arithmetic operators must have same type "
2464            "for operands and result!",
2465            &B);
2466     break;
2467   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
2468   // floating-point operands.
2469   case Instruction::FAdd:
2470   case Instruction::FSub:
2471   case Instruction::FMul:
2472   case Instruction::FDiv:
2473   case Instruction::FRem:
2474     Assert(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
2475            "Floating-point arithmetic operators only work with "
2476            "floating-point types!",
2477            &B);
2478     Assert(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
2479            "Floating-point arithmetic operators must have same type "
2480            "for operands and result!",
2481            &B);
2482     break;
2483   // Check that logical operators are only used with integral operands.
2484   case Instruction::And:
2485   case Instruction::Or:
2486   case Instruction::Xor:
2487     Assert(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
2488            "Logical operators only work with integral types!", &B);
2489     Assert(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
2490            "Logical operators must have same type for operands and result!",
2491            &B);
2492     break;
2493   case Instruction::Shl:
2494   case Instruction::LShr:
2495   case Instruction::AShr:
2496     Assert(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
2497            "Shifts only work with integral types!", &B);
2498     Assert(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
2499            "Shift return type must be same as operands!", &B);
2500     break;
2501   default:
2502     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
2503   }
2504
2505   visitInstruction(B);
2506 }
2507
2508 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst &IC) {
2509   // Check that the operands are the same type
2510   Type *Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
2511   Type *Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
2512   Assert(Op0Ty == Op1Ty,
2513          "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
2514   // Check that the operands are the right type
2515   Assert(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->getScalarType()->isPointerTy(),
2516          "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
2517   // Check that the predicate is valid.
2518   Assert(IC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
2519              IC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE,
2520          "Invalid predicate in ICmp instruction!", &IC);
2521
2522   visitInstruction(IC);
2523 }
2524
2525 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst &FC) {
2526   // Check that the operands are the same type
2527   Type *Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
2528   Type *Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
2529   Assert(Op0Ty == Op1Ty,
2530          "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
2531   // Check that the operands are the right type
2532   Assert(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
2533          "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
2534   // Check that the predicate is valid.
2535   Assert(FC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE &&
2536              FC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE,
2537          "Invalid predicate in FCmp instruction!", &FC);
2538
2539   visitInstruction(FC);
2540 }
2541
2542 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
2543   Assert(
2544       ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0), EI.getOperand(1)),
2545       "Invalid extractelement operands!", &EI);
2546   visitInstruction(EI);
2547 }
2548
2549 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
2550   Assert(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0), IE.getOperand(1),
2551                                             IE.getOperand(2)),
2552          "Invalid insertelement operands!", &IE);
2553   visitInstruction(IE);
2554 }
2555
2556 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
2557   Assert(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
2558                                             SV.getOperand(2)),
2559          "Invalid shufflevector operands!", &SV);
2560   visitInstruction(SV);
2561 }
2562
2563 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
2564   Type *TargetTy = GEP.getPointerOperandType()->getScalarType();
2565
2566   Assert(isa<PointerType>(TargetTy),
2567          "GEP base pointer is not a vector or a vector of pointers", &GEP);
2568   Assert(GEP.getSourceElementType()->isSized(), "GEP into unsized type!", &GEP);
2569   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
2570   Type *ElTy =
2571       GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getSourceElementType(), Idxs);
2572   Assert(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
2573
2574   Assert(GEP.getType()->getScalarType()->isPointerTy() &&
2575              GEP.getResultElementType() == ElTy,
2576          "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
2577
2578   if (GEP.getType()->isVectorTy()) {
2579     // Additional checks for vector GEPs.
2580     unsigned GEPWidth = GEP.getType()->getVectorNumElements();
2581     if (GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy())
2582       Assert(GEPWidth == GEP.getPointerOperandType()->getVectorNumElements(),
2583              "Vector GEP result width doesn't match operand's", &GEP);
2584     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i) {
2585       Type *IndexTy = Idxs[i]->getType();
2586       if (IndexTy->isVectorTy()) {
2587         unsigned IndexWidth = IndexTy->getVectorNumElements();
2588         Assert(IndexWidth == GEPWidth, "Invalid GEP index vector width", &GEP);
2589       }
2590       Assert(IndexTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
2591              "All GEP indices should be of integer type");
2592     }
2593   }
2594   visitInstruction(GEP);
2595 }
2596
2597 static bool isContiguous(const ConstantRange &A, const ConstantRange &B) {
2598   return A.getUpper() == B.getLower() || A.getLower() == B.getUpper();
2599 }
2600
2601 void Verifier::visitRangeMetadata(Instruction& I,
2602                                   MDNode* Range, Type* Ty) {
2603   assert(Range &&
2604          Range == I.getMetadata(LLVMContext::MD_range) &&
2605          "precondition violation");
2606
2607   unsigned NumOperands = Range->getNumOperands();
2608   Assert(NumOperands % 2 == 0, "Unfinished range!", Range);
2609   unsigned NumRanges = NumOperands / 2;
2610   Assert(NumRanges >= 1, "It should have at least one range!", Range);
2611
2612   ConstantRange LastRange(1); // Dummy initial value
2613   for (unsigned i = 0; i < NumRanges; ++i) {
2614     ConstantInt *Low =
2615         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(2 * i));
2616     Assert(Low, "The lower limit must be an integer!", Low);
2617     ConstantInt *High =
2618         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(2 * i + 1));
2619     Assert(High, "The upper limit must be an integer!", High);
2620     Assert(High->getType() == Low->getType() && High->getType() == Ty,
2621            "Range types must match instruction type!", &I);
2622
2623     APInt HighV = High->getValue();
2624     APInt LowV = Low->getValue();
2625     ConstantRange CurRange(LowV, HighV);
2626     Assert(!CurRange.isEmptySet() && !CurRange.isFullSet(),
2627            "Range must not be empty!", Range);
2628     if (i != 0) {
2629       Assert(CurRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
2630              "Intervals are overlapping", Range);
2631       Assert(LowV.sgt(LastRange.getLower()), "Intervals are not in order",
2632              Range);
2633       Assert(!isContiguous(CurRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
2634              Range);
2635     }
2636     LastRange = ConstantRange(LowV, HighV);
2637   }
2638   if (NumRanges > 2) {
2639     APInt FirstLow =
2640         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(0))->getValue();
2641     APInt FirstHigh =
2642         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(1))->getValue();
2643     ConstantRange FirstRange(FirstLow, FirstHigh);
2644     Assert(FirstRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
2645            "Intervals are overlapping", Range);
2646     Assert(!isContiguous(FirstRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
2647            Range);
2648   }
2649 }
2650
2651 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
2652   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
2653   Assert(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
2654   Type *ElTy = LI.getType();
2655   Assert(LI.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
2656          "huge alignment values are unsupported", &LI);
2657   if (LI.isAtomic()) {
2658     Assert(LI.getOrdering() != Release && LI.getOrdering() != AcquireRelease,
2659            "Load cannot have Release ordering", &LI);
2660     Assert(LI.getAlignment() != 0,
2661            "Atomic load must specify explicit alignment", &LI);
2662     if (!ElTy->isPointerTy()) {
2663       Assert(ElTy->isIntegerTy(), "atomic load operand must have integer type!",
2664              &LI, ElTy);
2665       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2666       Assert(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2667              "atomic load operand must be power-of-two byte-sized integer", &LI,
2668              ElTy);
2669     }
2670   } else {
2671     Assert(LI.getSynchScope() == CrossThread,
2672            "Non-atomic load cannot have SynchronizationScope specified", &LI);
2673   }
2674
2675   visitInstruction(LI);
2676 }
2677
2678 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
2679   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
2680   Assert(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
2681   Type *ElTy = PTy->getElementType();
2682   Assert(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
2683          "Stored value type does not match pointer operand type!", &SI, ElTy);
2684   Assert(SI.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
2685          "huge alignment values are unsupported", &SI);
2686   if (SI.isAtomic()) {
2687     Assert(SI.getOrdering() != Acquire && SI.getOrdering() != AcquireRelease,
2688            "Store cannot have Acquire ordering", &SI);
2689     Assert(SI.getAlignment() != 0,
2690            "Atomic store must specify explicit alignment", &SI);
2691     if (!ElTy->isPointerTy()) {
2692       Assert(ElTy->isIntegerTy(),
2693              "atomic store operand must have integer type!", &SI, ElTy);
2694       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2695       Assert(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2696              "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
2697              &SI, ElTy);
2698     }
2699   } else {
2700     Assert(SI.getSynchScope() == CrossThread,
2701            "Non-atomic store cannot have SynchronizationScope specified", &SI);
2702   }
2703   visitInstruction(SI);
2704 }
2705
2706 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
2707   SmallPtrSet<Type*, 4> Visited;
2708   PointerType *PTy = AI.getType();
2709   Assert(PTy->getAddressSpace() == 0,
2710          "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
2711          &AI);
2712   Assert(AI.getAllocatedType()->isSized(&Visited),
2713          "Cannot allocate unsized type", &AI);
2714   Assert(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
2715          "Alloca array size must have integer type", &AI);
2716   Assert(AI.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
2717          "huge alignment values are unsupported", &AI);
2718
2719   visitInstruction(AI);
2720 }
2721
2722 void Verifier::visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI) {
2723
2724   // FIXME: more conditions???
2725   Assert(CXI.getSuccessOrdering() != NotAtomic,
2726          "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
2727   Assert(CXI.getFailureOrdering() != NotAtomic,
2728          "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
2729   Assert(CXI.getSuccessOrdering() != Unordered,
2730          "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
2731   Assert(CXI.getFailureOrdering() != Unordered,
2732          "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
2733   Assert(CXI.getSuccessOrdering() >= CXI.getFailureOrdering(),
2734          "cmpxchg instructions be at least as constrained on success as fail",
2735          &CXI);
2736   Assert(CXI.getFailureOrdering() != Release &&
2737              CXI.getFailureOrdering() != AcquireRelease,
2738          "cmpxchg failure ordering cannot include release semantics", &CXI);
2739
2740   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CXI.getOperand(0)->getType());
2741   Assert(PTy, "First cmpxchg operand must be a pointer.", &CXI);
2742   Type *ElTy = PTy->getElementType();
2743   Assert(ElTy->isIntegerTy(), "cmpxchg operand must have integer type!", &CXI,
2744          ElTy);
2745   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2746   Assert(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2747          "cmpxchg operand must be power-of-two byte-sized integer", &CXI, ElTy);
2748   Assert(ElTy == CXI.getOperand(1)->getType(),
2749          "Expected value type does not match pointer operand type!", &CXI,
2750          ElTy);
2751   Assert(ElTy == CXI.getOperand(2)->getType(),
2752          "Stored value type does not match pointer operand type!", &CXI, ElTy);
2753   visitInstruction(CXI);
2754 }
2755
2756 void Verifier::visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI) {
2757   Assert(RMWI.getOrdering() != NotAtomic,
2758          "atomicrmw instructions must be atomic.", &RMWI);
2759   Assert(RMWI.getOrdering() != Unordered,
2760          "atomicrmw instructions cannot be unordered.", &RMWI);
2761   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RMWI.getOperand(0)->getType());
2762   Assert(PTy, "First atomicrmw operand must be a pointer.", &RMWI);
2763   Type *ElTy = PTy->getElementType();
2764   Assert(ElTy->isIntegerTy(), "atomicrmw operand must have integer type!",
2765          &RMWI, ElTy);
2766   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2767   Assert(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2768          "atomicrmw operand must be power-of-two byte-sized integer", &RMWI,
2769          ElTy);
2770   Assert(ElTy == RMWI.getOperand(1)->getType(),
2771          "Argument value type does not match pointer operand type!", &RMWI,
2772          ElTy);
2773   Assert(AtomicRMWInst::FIRST_BINOP <= RMWI.getOperation() &&
2774              RMWI.getOperation() <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP,
2775          "Invalid binary operation!", &RMWI);
2776   visitInstruction(RMWI);
2777 }
2778
2779 void Verifier::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
2780   const AtomicOrdering Ordering = FI.getOrdering();
2781   Assert(Ordering == Acquire || Ordering == Release ||
2782              Ordering == AcquireRelease || Ordering == SequentiallyConsistent,
2783          "fence instructions may only have "
2784          "acquire, release, acq_rel, or seq_cst ordering.",
2785          &FI);
2786   visitInstruction(FI);
2787 }
2788
2789 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
2790   Assert(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
2791                                           EVI.getIndices()) == EVI.getType(),
2792          "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
2793
2794   visitInstruction(EVI);
2795 }
2796
2797 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
2798   Assert(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
2799                                           IVI.getIndices()) ==
2800              IVI.getOperand(1)->getType(),
2801          "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
2802
2803   visitInstruction(IVI);
2804 }
2805
2806 void Verifier::visitEHPadPredecessors(Instruction &I) {
2807   assert(I.isEHPad());
2808
2809   BasicBlock *BB = I.getParent();
2810   Function *F = BB->getParent();
2811
2812   Assert(BB != &F->getEntryBlock(), "EH pad cannot be in entry block.", &I);
2813
2814   if (auto *LPI = dyn_cast<LandingPadInst>(&I)) {
2815     // The landingpad instruction defines its parent as a landing pad block. The
2816     // landing pad block may be branched to only by the unwind edge of an
2817     // invoke.
2818     for (BasicBlock *PredBB : predecessors(BB)) {
2819       const auto *II = dyn_cast<InvokeInst>(PredBB->getTerminator());
2820       Assert(II && II->getUnwindDest() == BB && II->getNormalDest() != BB,
2821              "Block containing LandingPadInst must be jumped to "
2822              "only by the unwind edge of an invoke.",
2823              LPI);
2824     }
2825     return;
2826   }
2827
2828   for (BasicBlock *PredBB : predecessors(BB)) {
2829     TerminatorInst *TI = PredBB->getTerminator();
2830     if (auto *II = dyn_cast<InvokeInst>(TI))
2831       Assert(II->getUnwindDest() == BB && II->getNormalDest() != BB,
2832              "EH pad must be jumped to via an unwind edge", &I, II);
2833     else if (auto *CPI = dyn_cast<CatchPadInst>(TI))
2834       Assert(CPI->getUnwindDest() == BB && CPI->getNormalDest() != BB,
2835              "EH pad must be jumped to via an unwind edge", &I, CPI);
2836     else if (isa<CatchEndPadInst>(TI))
2837       ;
2838     else if (isa<CleanupReturnInst>(TI))
2839       ;
2840     else if (isa<CleanupEndPadInst>(TI))
2841       ;
2842     else if (isa<TerminatePadInst>(TI))
2843       ;
2844     else
2845       Assert(false, "EH pad must be jumped to via an unwind edge", &I, TI);
2846   }
2847 }
2848
2849 void Verifier::visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI) {
2850   // The landingpad instruction is ill-formed if it doesn't have any clauses and
2851   // isn't a cleanup.
2852   Assert(LPI.getNumClauses() > 0 || LPI.isCleanup(),
2853          "LandingPadInst needs at least one clause or to be a cleanup.", &LPI);
2854
2855   visitEHPadPredecessors(LPI);
2856
2857   if (!LandingPadResultTy)
2858     LandingPadResultTy = LPI.getType();
2859   else
2860     Assert(LandingPadResultTy == LPI.getType(),
2861            "The landingpad instruction should have a consistent result type "
2862            "inside a function.",
2863            &LPI);
2864
2865   Function *F = LPI.getParent()->getParent();
2866   Assert(F->hasPersonalityFn(),
2867          "LandingPadInst needs to be in a function with a personality.", &LPI);
2868
2869   // The landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
2870   // block.
2871   Assert(LPI.getParent()->getLandingPadInst() == &LPI,
2872          "LandingPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
2873          &LPI);
2874
2875   for (unsigned i = 0, e = LPI.getNumClauses(); i < e; ++i) {
2876     Constant *Clause = LPI.getClause(i);
2877     if (LPI.isCatch(i)) {
2878       Assert(isa<PointerType>(Clause->getType()),
2879              "Catch operand does not have pointer type!", &LPI);
2880     } else {
2881       Assert(LPI.isFilter(i), "Clause is neither catch nor filter!", &LPI);
2882       Assert(isa<ConstantArray>(Clause) || isa<ConstantAggregateZero>(Clause),
2883              "Filter operand is not an array of constants!", &LPI);
2884     }
2885   }
2886
2887   visitInstruction(LPI);
2888 }
2889
2890 void Verifier::visitCatchPadInst(CatchPadInst &CPI) {
2891   visitEHPadPredecessors(CPI);
2892
2893   BasicBlock *BB = CPI.getParent();
2894   Function *F = BB->getParent();
2895   Assert(F->hasPersonalityFn(),
2896          "CatchPadInst needs to be in a function with a personality.", &CPI);
2897
2898   // The catchpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
2899   // block.
2900   Assert(BB->getFirstNonPHI() == &CPI,
2901          "CatchPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
2902          &CPI);
2903
2904   if (!BB->getSinglePredecessor())
2905     for (BasicBlock *PredBB : predecessors(BB)) {
2906       Assert(!isa<CatchPadInst>(PredBB->getTerminator()),
2907              "CatchPadInst with CatchPadInst predecessor cannot have any other "
2908              "predecessors.",
2909              &CPI);
2910     }
2911
2912   BasicBlock *UnwindDest = CPI.getUnwindDest();
2913   Instruction *I = UnwindDest->getFirstNonPHI();
2914   Assert(
2915       isa<CatchPadInst>(I) || isa<CatchEndPadInst>(I),
2916       "CatchPadInst must unwind to a CatchPadInst or a CatchEndPadInst.",
2917       &CPI);
2918
2919   visitTerminatorInst(CPI);
2920 }
2921
2922 void Verifier::visitCatchEndPadInst(CatchEndPadInst &CEPI) {
2923   visitEHPadPredecessors(CEPI);
2924
2925   BasicBlock *BB = CEPI.getParent();
2926   Function *F = BB->getParent();
2927   Assert(F->hasPersonalityFn(),
2928          "CatchEndPadInst needs to be in a function with a personality.",
2929          &CEPI);
2930
2931   // The catchendpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
2932   // block.
2933   Assert(BB->getFirstNonPHI() == &CEPI,
2934          "CatchEndPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
2935          &CEPI);
2936
2937   unsigned CatchPadsSeen = 0;
2938   for (BasicBlock *PredBB : predecessors(BB))
2939     if (isa<CatchPadInst>(PredBB->getTerminator()))
2940       ++CatchPadsSeen;
2941
2942   Assert(CatchPadsSeen <= 1, "CatchEndPadInst must have no more than one "
2943                                "CatchPadInst predecessor.",
2944          &CEPI);
2945
2946   if (BasicBlock *UnwindDest = CEPI.getUnwindDest()) {
2947     Instruction *I = UnwindDest->getFirstNonPHI();
2948     Assert(
2949         I->isEHPad() && !isa<LandingPadInst>(I),
2950         "CatchEndPad must unwind to an EH block which is not a landingpad.",
2951         &CEPI);
2952   }
2953
2954   visitTerminatorInst(CEPI);
2955 }
2956
2957 void Verifier::visitCleanupPadInst(CleanupPadInst &CPI) {
2958   visitEHPadPredecessors(CPI);
2959
2960   BasicBlock *BB = CPI.getParent();
2961
2962   Function *F = BB->getParent();
2963   Assert(F->hasPersonalityFn(),
2964          "CleanupPadInst needs to be in a function with a personality.", &CPI);
2965
2966   // The cleanuppad instruction must be the first non-PHI instruction in the
2967   // block.
2968   Assert(BB->getFirstNonPHI() == &CPI,
2969          "CleanupPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
2970          &CPI);
2971
2972   User *FirstUser = nullptr;
2973   BasicBlock *FirstUnwindDest = nullptr;
2974   for (User *U : CPI.users()) {
2975     BasicBlock *UnwindDest;
2976     if (CleanupReturnInst *CRI = dyn_cast<CleanupReturnInst>(U)) {
2977       UnwindDest = CRI->getUnwindDest();
2978     } else {
2979       UnwindDest = cast<CleanupEndPadInst>(U)->getUnwindDest();
2980     }
2981
2982     if (!FirstUser) {
2983       FirstUser = U;
2984       FirstUnwindDest = UnwindDest;
2985     } else {
2986       Assert(UnwindDest == FirstUnwindDest,
2987              "Cleanuprets/cleanupendpads from the same cleanuppad must "
2988              "have the same unwind destination",
2989              FirstUser, U);
2990     }
2991   }
2992
2993   visitInstruction(CPI);
2994 }
2995
2996 void Verifier::visitCleanupEndPadInst(CleanupEndPadInst &CEPI) {
2997   visitEHPadPredecessors(CEPI);
2998
2999   BasicBlock *BB = CEPI.getParent();
3000   Function *F = BB->getParent();
3001   Assert(F->hasPersonalityFn(),
3002          "CleanupEndPadInst needs to be in a function with a personality.",
3003          &CEPI);
3004
3005   // The cleanupendpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
3006   // block.
3007   Assert(BB->getFirstNonPHI() == &CEPI,
3008          "CleanupEndPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
3009          &CEPI);
3010
3011   if (BasicBlock *UnwindDest = CEPI.getUnwindDest()) {
3012     Instruction *I = UnwindDest->getFirstNonPHI();
3013     Assert(
3014         I->isEHPad() && !isa<LandingPadInst>(I),
3015         "CleanupEndPad must unwind to an EH block which is not a landingpad.",
3016         &CEPI);
3017   }
3018
3019   visitTerminatorInst(CEPI);
3020 }
3021
3022 void Verifier::visitCleanupReturnInst(CleanupReturnInst &CRI) {
3023   if (BasicBlock *UnwindDest = CRI.getUnwindDest()) {
3024     Instruction *I = UnwindDest->getFirstNonPHI();
3025     Assert(I->isEHPad() && !isa<LandingPadInst>(I),
3026            "CleanupReturnInst must unwind to an EH block which is not a "
3027            "landingpad.",
3028            &CRI);
3029   }
3030
3031   visitTerminatorInst(CRI);
3032 }
3033
3034 void Verifier::visitTerminatePadInst(TerminatePadInst &TPI) {
3035   visitEHPadPredecessors(TPI);
3036
3037   BasicBlock *BB = TPI.getParent();
3038   Function *F = BB->getParent();
3039   Assert(F->hasPersonalityFn(),
3040          "TerminatePadInst needs to be in a function with a personality.",
3041          &TPI);
3042
3043   // The terminatepad instruction must be the first non-PHI instruction in the
3044   // block.
3045   Assert(BB->getFirstNonPHI() == &TPI,
3046          "TerminatePadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
3047          &TPI);
3048
3049   if (BasicBlock *UnwindDest = TPI.getUnwindDest()) {
3050     Instruction *I = UnwindDest->getFirstNonPHI();
3051     Assert(I->isEHPad() && !isa<LandingPadInst>(I),
3052            "TerminatePadInst must unwind to an EH block which is not a "
3053            "landingpad.",
3054            &TPI);
3055   }
3056
3057   visitTerminatorInst(TPI);
3058 }
3059
3060 void Verifier::verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i) {
3061   Instruction *Op = cast<Instruction>(I.getOperand(i));
3062   // If the we have an invalid invoke, don't try to compute the dominance.
3063   // We already reject it in the invoke specific checks and the dominance
3064   // computation doesn't handle multiple edges.
3065   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
3066     if (II->getNormalDest() == II->getUnwindDest())
3067       return;
3068   }
3069
3070   const Use &U = I.getOperandUse(i);
3071   Assert(InstsInThisBlock.count(Op) || DT.dominates(Op, U),
3072          "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
3073 }
3074
3075 void Verifier::visitDereferenceableMetadata(Instruction& I, MDNode* MD) {
3076   Assert(I.getType()->isPointerTy(), "dereferenceable, dereferenceable_or_null "
3077          "apply only to pointer types", &I);
3078   Assert(isa<LoadInst>(I),
3079          "dereferenceable, dereferenceable_or_null apply only to load"
3080          " instructions, use attributes for calls or invokes", &I);
3081   Assert(MD->getNumOperands() == 1, "dereferenceable, dereferenceable_or_null "
3082          "take one operand!", &I);
3083   ConstantInt *CI = mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(MD->getOperand(0));
3084   Assert(CI && CI->getType()->isIntegerTy(64), "dereferenceable, "
3085          "dereferenceable_or_null metadata value must be an i64!", &I);
3086 }
3087
3088 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
3089 ///
3090 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
3091   BasicBlock *BB = I.getParent();
3092   Assert(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
3093
3094   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
3095     for (User *U : I.users()) {
3096       Assert(U != (User *)&I || !DT.isReachableFromEntry(BB),
3097              "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
3098     }
3099   }
3100
3101   // Check that void typed values don't have names
3102   Assert(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
3103          "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
3104
3105   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
3106   // value type.
3107   Assert(I.getType()->isVoidTy() || I.getType()->isFirstClassType(),
3108          "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
3109
3110   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
3111   // checked against the callee type.
3112   Assert(!I.getType()->isMetadataTy() || isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
3113          "Invalid use of metadata!", &I);
3114
3115   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
3116   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
3117   // instruction, it is an error!
3118   for (Use &U : I.uses()) {
3119     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(U.getUser()))
3120       Assert(Used->getParent() != nullptr,
3121              "Instruction referencing"
3122              " instruction not embedded in a basic block!",
3123              &I, Used);
3124     else {
3125       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", U);
3126       return;
3127     }
3128   }
3129
3130   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
3131     Assert(I.getOperand(i) != nullptr, "Instruction has null operand!", &I);
3132
3133     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
3134     // instructions.
3135     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
3136       Assert(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
3137     }
3138
3139     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
3140       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
3141       // taken.
3142       Assert(
3143           !F->isIntrinsic() ||
3144               i == (isa<CallInst>(I) ? e - 1 : isa<InvokeInst>(I) ? e - 3 : 0),
3145           "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
3146       Assert(
3147           !F->isIntrinsic() || isa<CallInst>(I) ||
3148               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::donothing ||
3149               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_patchpoint_void ||
3150               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_patchpoint_i64 ||
3151               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_gc_statepoint,
3152           "Cannot invoke an intrinsinc other than"
3153           " donothing or patchpoint",
3154           &I);
3155       Assert(F->getParent() == M, "Referencing function in another module!",
3156              &I);
3157     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
3158       Assert(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
3159              "Referring to a basic block in another function!", &I);
3160     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
3161       Assert(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
3162              "Referring to an argument in another function!", &I);
3163     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
3164       Assert(GV->getParent() == M, "Referencing global in another module!", &I);
3165     } else if (isa<Instruction>(I.getOperand(i))) {
3166       verifyDominatesUse(I, i);
3167     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
3168       Assert((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
3169                  (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
3170              "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
3171     } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(I.getOperand(i))) {
3172       if (CE->getType()->isPtrOrPtrVectorTy()) {
3173         // If we have a ConstantExpr pointer, we need to see if it came from an
3174         // illegal bitcast (inttoptr <constant int> )
3175         SmallVector<const ConstantExpr *, 4> Stack;
3176         SmallPtrSet<const ConstantExpr *, 4> Visited;
3177         Stack.push_back(CE);
3178
3179         while (!Stack.empty()) {
3180           const ConstantExpr *V = Stack.pop_back_val();
3181           if (!Visited.insert(V).second)
3182             continue;
3183
3184           VerifyConstantExprBitcastType(V);
3185
3186           for (unsigned I = 0, N = V->getNumOperands(); I != N; ++I) {
3187             if (ConstantExpr *Op = dyn_cast<ConstantExpr>(V->getOperand(I)))
3188               Stack.push_back(Op);
3189           }
3190         }
3191       }
3192     }
3193   }
3194
3195   if (MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_fpmath)) {
3196     Assert(I.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
3197            "fpmath requires a floating point result!", &I);
3198     Assert(MD->getNumOperands() == 1, "fpmath takes one operand!", &I);
3199     if (ConstantFP *CFP0 =
3200             mdconst::dyn_extract_or_null<ConstantFP>(MD->getOperand(0))) {
3201       APFloat Accuracy = CFP0->getValueAPF();
3202       Assert(Accuracy.isFiniteNonZero() && !Accuracy.isNegative(),
3203              "fpmath accuracy not a positive number!", &I);
3204     } else {
3205       Assert(false, "invalid fpmath accuracy!", &I);
3206     }
3207   }
3208
3209   if (MDNode *Range = I.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
3210     Assert(isa<LoadInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
3211            "Ranges are only for loads, calls and invokes!", &I);
3212     visitRangeMetadata(I, Range, I.getType());
3213   }
3214
3215   if (I.getMetadata(LLVMContext::MD_nonnull)) {
3216     Assert(I.getType()->isPointerTy(), "nonnull applies only to pointer types",
3217            &I);
3218     Assert(isa<LoadInst>(I),
3219            "nonnull applies only to load instructions, use attributes"
3220            " for calls or invokes",
3221            &I);
3222   }
3223
3224   if (MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_dereferenceable))
3225     visitDereferenceableMetadata(I, MD);
3226
3227   if (MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_dereferenceable_or_null))
3228     visitDereferenceableMetadata(I, MD);
3229
3230   if (MDNode *AlignMD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_align)) {
3231     Assert(I.getType()->isPointerTy(), "align applies only to pointer types",
3232            &I);
3233     Assert(isa<LoadInst>(I), "align applies only to load instructions, "
3234            "use attributes for calls or invokes", &I);
3235     Assert(AlignMD->getNumOperands() == 1, "align takes one operand!", &I);
3236     ConstantInt *CI = mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(AlignMD->getOperand(0));
3237     Assert(CI && CI->getType()->isIntegerTy(64),
3238            "align metadata value must be an i64!", &I);
3239     uint64_t Align = CI->getZExtValue();
3240     Assert(isPowerOf2_64(Align),
3241            "align metadata value must be a power of 2!", &I);
3242     Assert(Align <= Value::MaximumAlignment,
3243            "alignment is larger that implementation defined limit", &I);
3244   }
3245
3246   if (MDNode *N = I.getDebugLoc().getAsMDNode()) {
3247     Assert(isa<DILocation>(N), "invalid !dbg metadata attachment", &I, N);
3248     visitMDNode(*N);
3249   }
3250
3251   InstsInThisBlock.insert(&I);
3252 }
3253
3254 /// VerifyIntrinsicType - Verify that the specified type (which comes from an
3255 /// intrinsic argument or return value) matches the type constraints specified
3256 /// by the .td file (e.g. an "any integer" argument really is an integer).
3257 ///
3258 /// This return true on error but does not print a message.
3259 bool Verifier::VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
3260                                    ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
3261                                    SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys) {
3262   using namespace Intrinsic;
3263
3264   // If we ran out of descriptors, there are too many arguments.
3265   if (Infos.empty()) return true;
3266   IITDescriptor D = Infos.front();
3267   Infos = Infos.slice(1);
3268
3269   switch (D.Kind) {
3270   case IITDescriptor::Void: return !Ty->isVoidTy();
3271   case IITDescriptor::VarArg: return true;
3272   case IITDescriptor::MMX:  return !Ty->isX86_MMXTy();
3273   case IITDescriptor::Token: return !Ty->isTokenTy();
3274   case IITDescriptor::Metadata: return !Ty->isMetadataTy();
3275   case IITDescriptor::Half: return !Ty->isHalfTy();
3276   case IITDescriptor::Float: return !Ty->isFloatTy();
3277   case IITDescriptor::Double: return !Ty->isDoubleTy();
3278   case IITDescriptor::Integer: return !Ty->isIntegerTy(D.Integer_Width);
3279   case IITDescriptor::Vector: {
3280     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(Ty);
3281     return !VT || VT->getNumElements() != D.Vector_Width ||
3282            VerifyIntrinsicType(VT->getElementType(), Infos, ArgTys);
3283   }
3284   case IITDescriptor::Pointer: {
3285     PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty);
3286     return !PT || PT->getAddressSpace() != D.Pointer_AddressSpace ||
3287            VerifyIntrinsicType(PT->getElementType(), Infos, ArgTys);
3288   }
3289
3290   case IITDescriptor::Struct: {
3291     StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
3292     if (!ST || ST->getNumElements() != D.Struct_NumElements)
3293       return true;
3294
3295     for (unsigned i = 0, e = D.Struct_NumElements; i != e; ++i)
3296       if (VerifyIntrinsicType(ST->getElementType(i), Infos, ArgTys))
3297         return true;
3298     return false;
3299   }
3300
3301   case IITDescriptor::Argument:
3302     // Two cases here - If this is the second occurrence of an argument, verify
3303     // that the later instance matches the previous instance.
3304     if (D.getArgumentNumber() < ArgTys.size())
3305       return Ty != ArgTys[D.getArgumentNumber()];
3306
3307     // Otherwise, if this is the first instance of an argument, record it and
3308     // verify the "Any" kind.
3309     assert(D.getArgumentNumber() == ArgTys.size() && "Table consistency error");
3310     ArgTys.push_back(Ty);
3311
3312     switch (D.getArgumentKind()) {
3313     case IITDescriptor::AK_Any:        return false; // Success
3314     case IITDescriptor::AK_AnyInteger: return !Ty->isIntOrIntVectorTy();
3315     case IITDescriptor::AK_AnyFloat:   return !Ty->isFPOrFPVectorTy();
3316     case IITDescriptor::AK_AnyVector:  return !isa<VectorType>(Ty);
3317     case IITDescriptor::AK_AnyPointer: return !isa<PointerType>(Ty);
3318     }
3319     llvm_unreachable("all argument kinds not covered");
3320
3321   case IITDescriptor::ExtendArgument: {
3322     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
3323     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
3324       return true;
3325
3326     Type *NewTy = ArgTys[D.getArgumentNumber()];
3327     if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(NewTy))
3328       NewTy = VectorType::getExtendedElementVectorType(VTy);
3329     else if (IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(NewTy))
3330       NewTy = IntegerType::get(ITy->getContext(), 2 * ITy->getBitWidth());
3331     else
3332       return true;
3333
3334     return Ty != NewTy;
3335   }
3336   case IITDescriptor::TruncArgument: {
3337     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
3338     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
3339       return true;
3340
3341     Type *NewTy = ArgTys[D.getArgumentNumber()];
3342     if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(NewTy))
3343       NewTy = VectorType::getTruncatedElementVectorType(VTy);
3344     else if (IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(NewTy))
3345       NewTy = IntegerType::get(ITy->getContext(), ITy->getBitWidth() / 2);
3346     else
3347       return true;
3348
3349     return Ty != NewTy;
3350   }
3351   case IITDescriptor::HalfVecArgument:
3352     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
3353     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
3354            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
3355            VectorType::getHalfElementsVectorType(
3356                          cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
3357   case IITDescriptor::SameVecWidthArgument: {
3358     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
3359       return true;
3360     VectorType * ReferenceType =
3361       dyn_cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]);
3362     VectorType *ThisArgType = dyn_cast<VectorType>(Ty);
3363     if (!ThisArgType || !ReferenceType || 
3364         (ReferenceType->getVectorNumElements() !=
3365          ThisArgType->getVectorNumElements()))
3366       return true;
3367     return VerifyIntrinsicType(ThisArgType->getVectorElementType(),
3368                                Infos, ArgTys);
3369   }
3370   case IITDescriptor::PtrToArgument: {
3371     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
3372       return true;
3373     Type * ReferenceType = ArgTys[D.getArgumentNumber()];
3374     PointerType *ThisArgType = dyn_cast<PointerType>(Ty);
3375     return (!ThisArgType || ThisArgType->getElementType() != ReferenceType);
3376   }
3377   case IITDescriptor::VecOfPtrsToElt: {
3378     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
3379       return true;
3380     VectorType * ReferenceType =
3381       dyn_cast<VectorType> (ArgTys[D.getArgumentNumber()]);
3382     VectorType *ThisArgVecTy = dyn_cast<VectorType>(Ty);
3383     if (!ThisArgVecTy || !ReferenceType || 
3384         (ReferenceType->getVectorNumElements() !=
3385          ThisArgVecTy->getVectorNumElements()))
3386       return true;
3387     PointerType *ThisArgEltTy =
3388       dyn_cast<PointerType>(ThisArgVecTy->getVectorElementType());
3389     if (!ThisArgEltTy)
3390       return true;
3391     return ThisArgEltTy->getElementType() !=
3392            ReferenceType->getVectorElementType();
3393   }
3394   }
3395   llvm_unreachable("unhandled");
3396 }
3397
3398 /// \brief Verify if the intrinsic has variable arguments.
3399 /// This method is intended to be called after all the fixed arguments have been
3400 /// verified first.
3401 ///
3402 /// This method returns true on error and does not print an error message.
3403 bool
3404 Verifier::VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
3405                                   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos) {
3406   using namespace Intrinsic;
3407
3408   // If there are no descriptors left, then it can't be a vararg.
3409   if (Infos.empty())
3410     return isVarArg;
3411
3412   // There should be only one descriptor remaining at this point.
3413   if (Infos.size() != 1)
3414     return true;
3415
3416   // Check and verify the descriptor.
3417   IITDescriptor D = Infos.front();
3418   Infos = Infos.slice(1);
3419   if (D.Kind == IITDescriptor::VarArg)
3420     return !isVarArg;
3421
3422   return true;
3423 }
3424
3425 /// Allow intrinsics to be verified in different ways.
3426 void Verifier::visitIntrinsicCallSite(Intrinsic::ID ID, CallSite CS) {
3427   Function *IF = CS.getCalledFunction();
3428   Assert(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
3429          IF);
3430
3431   // Verify that the intrinsic prototype lines up with what the .td files
3432   // describe.
3433   FunctionType *IFTy = IF->getFunctionType();
3434   bool IsVarArg = IFTy->isVarArg();
3435
3436   SmallVector<Intrinsic::IITDescriptor, 8> Table;
3437   getIntrinsicInfoTableEntries(ID, Table);
3438   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> TableRef = Table;
3439
3440   SmallVector<Type *, 4> ArgTys;
3441   Assert(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getReturnType(), TableRef, ArgTys),
3442          "Intrinsic has incorrect return type!", IF);
3443   for (unsigned i = 0, e = IFTy->getNumParams(); i != e; ++i)
3444     Assert(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getParamType(i), TableRef, ArgTys),
3445            "Intrinsic has incorrect argument type!", IF);
3446
3447   // Verify if the intrinsic call matches the vararg property.
3448   if (IsVarArg)
3449     Assert(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
3450            "Intrinsic was not defined with variable arguments!", IF);
3451   else
3452     Assert(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
3453            "Callsite was not defined with variable arguments!", IF);
3454
3455   // All descriptors should be absorbed by now.
3456   Assert(TableRef.empty(), "Intrinsic has too few arguments!", IF);
3457
3458   // Now that we have the intrinsic ID and the actual argument types (and we
3459   // know they are legal for the intrinsic!) get the intrinsic name through the
3460   // usual means.  This allows us to verify the mangling of argument types into
3461   // the name.
3462   const std::string ExpectedName = Intrinsic::getName(ID, ArgTys);
3463   Assert(ExpectedName == IF->getName(),
3464          "Intrinsic name not mangled correctly for type arguments! "
3465          "Should be: " +
3466              ExpectedName,
3467          IF);
3468
3469   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
3470   // or are local to *this* function.
3471   for (Value *V : CS.args()) 
3472     if (auto *MD = dyn_cast<MetadataAsValue>(V))
3473       visitMetadataAsValue(*MD, CS.getCaller());
3474
3475   switch (ID) {
3476   default:
3477     break;
3478   case Intrinsic::ctlz:  // llvm.ctlz
3479   case Intrinsic::cttz:  // llvm.cttz
3480     Assert(isa<ConstantInt>(CS.getArgOperand(1)),
3481            "is_zero_undef argument of bit counting intrinsics must be a "
3482            "constant int",
3483            CS);
3484     break;
3485   case Intrinsic::dbg_declare: // llvm.dbg.declare
3486     Assert(isa<MetadataAsValue>(CS.getArgOperand(0)),
3487            "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", CS);
3488     visitDbgIntrinsic("declare", cast<DbgDeclareInst>(*CS.getInstruction()));
3489     break;
3490   case Intrinsic::dbg_value: // llvm.dbg.value
3491     visitDbgIntrinsic("value", cast<DbgValueInst>(*CS.getInstruction()));
3492     break;
3493   case Intrinsic::memcpy:
3494   case Intrinsic::memmove:
3495   case Intrinsic::memset: {
3496     ConstantInt *AlignCI = dyn_cast<ConstantInt>(CS.getArgOperand(3));
3497     Assert(AlignCI,
3498            "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
3499            CS);
3500     const APInt &AlignVal = AlignCI->getValue();
3501     Assert(AlignCI->isZero() || AlignVal.isPowerOf2(),
3502            "alignment argument of memory intrinsics must be a power of 2", CS);
3503     Assert(isa<ConstantInt>(CS.getArgOperand(4)),
3504            "isvolatile argument of memory intrinsics must be a constant int",
3505            CS);
3506     break;
3507   }
3508   case Intrinsic::gcroot:
3509   case Intrinsic::gcwrite:
3510   case Intrinsic::gcread:
3511     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
3512       AllocaInst *AI =
3513         dyn_cast<AllocaInst>(CS.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
3514       Assert(AI, "llvm.gcroot parameter #1 must be an alloca.", CS);
3515       Assert(isa<Constant>(CS.getArgOperand(1)),
3516              "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", CS);
3517       if (!AI->getAllocatedType()->isPointerTy()) {
3518         Assert(!isa<ConstantPointerNull>(CS.getArgOperand(1)),
3519                "llvm.gcroot parameter #1 must either be a pointer alloca, "
3520                "or argument #2 must be a non-null constant.",
3521                CS);
3522       }
3523     }
3524
3525     Assert(CS.getParent()->getParent()->hasGC(),
3526            "Enclosing function does not use GC.", CS);
3527     break;
3528   case Intrinsic::init_trampoline:
3529     Assert(isa<Function>(CS.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
3530            "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
3531            CS);
3532     break;
3533   case Intrinsic::prefetch:
3534     Assert(isa<ConstantInt>(CS.getArgOperand(1)) &&
3535                isa<ConstantInt>(CS.getArgOperand(2)) &&
3536                cast<ConstantInt>(CS.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
3537                cast<ConstantInt>(CS.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
3538            "invalid arguments to llvm.prefetch", CS);
3539     break;
3540   case Intrinsic::stackprotector:
3541     Assert(isa<AllocaInst>(CS.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
3542            "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.", CS);
3543     break;
3544   case Intrinsic::lifetime_start:
3545   case Intrinsic::lifetime_end:
3546   case Intrinsic::invariant_start:
3547     Assert(isa<ConstantInt>(CS.getArgOperand(0)),
3548            "size argument of memory use markers must be a constant integer",
3549            CS);
3550     break;
3551   case Intrinsic::invariant_end:
3552     Assert(isa<ConstantInt>(CS.getArgOperand(1)),
3553            "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", CS);
3554     break;
3555
3556   case Intrinsic::localescape: {
3557     BasicBlock *BB = CS.getParent();
3558     Assert(BB == &BB->getParent()->front(),
3559            "llvm.localescape used outside of entry block", CS);
3560     Assert(!SawFrameEscape,
3561            "multiple calls to llvm.localescape in one function", CS);
3562     for (Value *Arg : CS.args()) {
3563       if (isa<ConstantPointerNull>(Arg))
3564         continue; // Null values are allowed as placeholders.
3565       auto *AI = dyn_cast<AllocaInst>(Arg->stripPointerCasts());
3566       Assert(AI && AI->isStaticAlloca(),
3567              "llvm.localescape only accepts static allocas", CS);
3568     }
3569     FrameEscapeInfo[BB->getParent()].first = CS.getNumArgOperands();
3570     SawFrameEscape = true;
3571     break;
3572   }
3573   case Intrinsic::localrecover: {
3574     Value *FnArg = CS.getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
3575     Function *Fn = dyn_cast<Function>(FnArg);
3576     Assert(Fn && !Fn->isDeclaration(),
3577            "llvm.localrecover first "
3578            "argument must be function defined in this module",
3579            CS);
3580     auto *IdxArg = dyn_cast<ConstantInt>(CS.getArgOperand(2));
3581     Assert(IdxArg, "idx argument of llvm.localrecover must be a constant int",
3582            CS);
3583     auto &Entry = FrameEscapeInfo[Fn];
3584     Entry.second = unsigned(
3585         std::max(uint64_t(Entry.second), IdxArg->getLimitedValue(~0U) + 1));
3586     break;
3587   }
3588
3589   case Intrinsic::experimental_gc_statepoint:
3590     Assert(!CS.isInlineAsm(),
3591            "gc.statepoint support for inline assembly unimplemented", CS);
3592     Assert(CS.getParent()->getParent()->hasGC(),
3593            "Enclosing function does not use GC.", CS);
3594
3595     VerifyStatepoint(CS);
3596     break;
3597   case Intrinsic::experimental_gc_result_int:
3598   case Intrinsic::experimental_gc_result_float:
3599   case Intrinsic::experimental_gc_result_ptr:
3600   case Intrinsic::experimental_gc_result: {
3601     Assert(CS.getParent()->getParent()->hasGC(),
3602            "Enclosing function does not use GC.", CS);
3603     // Are we tied to a statepoint properly?
3604     CallSite StatepointCS(CS.getArgOperand(0));
3605     const Function *StatepointFn =
3606       StatepointCS.getInstruction() ? StatepointCS.getCalledFunction() : nullptr;
3607     Assert(StatepointFn && StatepointFn->isDeclaration() &&
3608                StatepointFn->getIntrinsicID() ==
3609                    Intrinsic::experimental_gc_statepoint,
3610            "gc.result operand #1 must be from a statepoint", CS,
3611            CS.getArgOperand(0));
3612
3613     // Assert that result type matches wrapped callee.
3614     const Value *Target = StatepointCS.getArgument(2);
3615     auto *PT = cast<PointerType>(Target->getType());
3616     auto *TargetFuncType = cast<FunctionType>(PT->getElementType());