lib/IR/Verifier.cpp

   1 //===-- Verifier.cpp - Implement the Module Verifier -----------------------==//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the function verifier interface, that can be used for some
  11 // sanity checking of input to the system.
  12 //
  13 // Note that this does not provide full `Java style' security and verifications,
  14 // instead it just tries to ensure that code is well-formed.
  15 //
  16 //  * Both of a binary operator's parameters are of the same type
  17 //  * Verify that the indices of mem access instructions match other operands
  18 //  * Verify that arithmetic and other things are only performed on first-class
  19 //    types.  Verify that shifts & logicals only happen on integrals f.e.
  20 //  * All of the constants in a switch statement are of the correct type
  21 //  * The code is in valid SSA form
  22 //  * It should be illegal to put a label into any other type (like a structure)
  23 //    or to return one. [except constant arrays!]
  24 //  * Only phi nodes can be self referential: 'add i32 %0, %0 ; <int>:0' is bad
  25 //  * PHI nodes must have an entry for each predecessor, with no extras.
  26 //  * PHI nodes must be the first thing in a basic block, all grouped together
  27 //  * PHI nodes must have at least one entry
  28 //  * All basic blocks should only end with terminator insts, not contain them
  29 //  * The entry node to a function must not have predecessors
  30 //  * All Instructions must be embedded into a basic block
  31 //  * Functions cannot take a void-typed parameter
  32 //  * Verify that a function's argument list agrees with it's declared type.
  33 //  * It is illegal to specify a name for a void value.
  34 //  * It is illegal to have a internal global value with no initializer
  35 //  * It is illegal to have a ret instruction that returns a value that does not
  36 //    agree with the function return value type.
  37 //  * Function call argument types match the function prototype
  38 //  * A landing pad is defined by a landingpad instruction, and can be jumped to
  39 //    only by the unwind edge of an invoke instruction.
  40 //  * A landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
  41 //    block.
  42 //  * All landingpad instructions must use the same personality function with
  43 //    the same function.
  44 //  * All other things that are tested by asserts spread about the code...
  45 //
  46 //===----------------------------------------------------------------------===//
  47
  48 #include "llvm/Analysis/Verifier.h"
  49 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  50 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
  51 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  52 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  53 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  54 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
  55 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  56 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
  57 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
  58 #include "llvm/IR/Constants.h"
  59 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  60 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
  61 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  62 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
  63 #include "llvm/IR/Metadata.h"
  64 #include "llvm/IR/Module.h"
  65 #include "llvm/InstVisitor.h"
  66 #include "llvm/Pass.h"
  67 #include "llvm/PassManager.h"
  68 #include "llvm/Support/CFG.h"
  69 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  70 #include "llvm/Support/ConstantRange.h"
  71 #include "llvm/Support/Debug.h"
  72 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  73 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  74 #include <algorithm>
  75 #include <cstdarg>
  76 using namespace llvm;
  77
  78 namespace {  // Anonymous namespace for class
  79   struct PreVerifier : public FunctionPass {
  80     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
  81
  82     PreVerifier() : FunctionPass(ID) {
  83       initializePreVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  84     }
  85
  86     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  87       AU.setPreservesAll();
  88     }
  89
  90     // Check that the prerequisites for successful DominatorTree construction
  91     // are satisfied.
  92     bool runOnFunction(Function &F) {
  93       bool Broken = false;
  94
  95       for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
  96         if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
  97           dbgs() << "Basic Block in function '" << F.getName()
  98                  << "' does not have terminator!\n";
  99           WriteAsOperand(dbgs(), I, true);
 100           dbgs() << "\n";
 101           Broken = true;
 102         }
 103       }
 104
 105       if (Broken)
 106         report_fatal_error("Broken module, no Basic Block terminator!");
 107
 108       return false;
 109     }
 110   };
 111 }
 112
 113 char PreVerifier::ID = 0;
 114 INITIALIZE_PASS(PreVerifier, "preverify", "Preliminary module verification",
 115                 false, false)
 116 static char &PreVerifyID = PreVerifier::ID;
 117
 118 namespace {
 119   struct Verifier : public FunctionPass, public InstVisitor<Verifier> {
 120     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
 121     bool Broken;          // Is this module found to be broken?
 122     VerifierFailureAction action;
 123                           // What to do if verification fails.
 124     Module *Mod;          // Module we are verifying right now
 125     LLVMContext *Context; // Context within which we are verifying
 126     DominatorTree *DT;    // Dominator Tree, caution can be null!
 127
 128     std::string Messages;
 129     raw_string_ostream MessagesStr;
 130
 131     /// InstInThisBlock - when verifying a basic block, keep track of all of the
 132     /// instructions we have seen so far.  This allows us to do efficient
 133     /// dominance checks for the case when an instruction has an operand that is
 134     /// an instruction in the same block.
 135     SmallPtrSet<Instruction*, 16> InstsInThisBlock;
 136
 137     /// MDNodes - keep track of the metadata nodes that have been checked
 138     /// already.
 139     SmallPtrSet<MDNode *, 32> MDNodes;
 140
 141     /// PersonalityFn - The personality function referenced by the
 142     /// LandingPadInsts. All LandingPadInsts within the same function must use
 143     /// the same personality function.
 144     const Value *PersonalityFn;
 145
 146     Verifier()
 147       : FunctionPass(ID), Broken(false),
 148         action(AbortProcessAction), Mod(0), Context(0), DT(0),
 149         MessagesStr(Messages), PersonalityFn(0) {
 150       initializeVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 151     }
 152     explicit Verifier(VerifierFailureAction ctn)
 153       : FunctionPass(ID), Broken(false), action(ctn), Mod(0),
 154         Context(0), DT(0), MessagesStr(Messages), PersonalityFn(0) {
 155       initializeVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 156     }
 157
 158     bool doInitialization(Module &M) {
 159       Mod = &M;
 160       Context = &M.getContext();
 161
 162       // We must abort before returning back to the pass manager, or else the
 163       // pass manager may try to run other passes on the broken module.
 164       return abortIfBroken();
 165     }
 166
 167     bool runOnFunction(Function &F) {
 168       // Get dominator information if we are being run by PassManager
 169       DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
 170
 171       Mod = F.getParent();
 172       if (!Context) Context = &F.getContext();
 173
 174       visit(F);
 175       InstsInThisBlock.clear();
 176       PersonalityFn = 0;
 177
 178       // We must abort before returning back to the pass manager, or else the
 179       // pass manager may try to run other passes on the broken module.
 180       return abortIfBroken();
 181     }
 182
 183     bool doFinalization(Module &M) {
 184       // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
 185       for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 186         visitGlobalValue(*I);
 187
 188         // Check to make sure function prototypes are okay.
 189         if (I->isDeclaration()) visitFunction(*I);
 190       }
 191
 192       for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 193            I != E; ++I)
 194         visitGlobalVariable(*I);
 195
 196       for (Module::alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
 197            I != E; ++I)
 198         visitGlobalAlias(*I);
 199
 200       for (Module::named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
 201            E = M.named_metadata_end(); I != E; ++I)
 202         visitNamedMDNode(*I);
 203
 204       // If the module is broken, abort at this time.
 205       return abortIfBroken();
 206     }
 207
 208     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 209       AU.setPreservesAll();
 210       AU.addRequiredID(PreVerifyID);
 211       AU.addRequired<DominatorTree>();
 212     }
 213
 214     /// abortIfBroken - If the module is broken and we are supposed to abort on
 215     /// this condition, do so.
 216     ///
 217     bool abortIfBroken() {
 218       if (!Broken) return false;
 219       MessagesStr << "Broken module found, ";
 220       switch (action) {
 221       case AbortProcessAction:
 222         MessagesStr << "compilation aborted!\n";
 223         dbgs() << MessagesStr.str();
 224         // Client should choose different reaction if abort is not desired
 225         abort();
 226       case PrintMessageAction:
 227         MessagesStr << "verification continues.\n";
 228         dbgs() << MessagesStr.str();
 229         return false;
 230       case ReturnStatusAction:
 231         MessagesStr << "compilation terminated.\n";
 232         return true;
 233       }
 234       llvm_unreachable("Invalid action");
 235     }
 236
 237
 238     // Verification methods...
 239     void visitGlobalValue(GlobalValue &GV);
 240     void visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV);
 241     void visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA);
 242     void visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD);
 243     void visitMDNode(MDNode &MD, Function *F);
 244     void visitFunction(Function &F);
 245     void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
 246     using InstVisitor<Verifier>::visit;
 247
 248     void visit(Instruction &I);
 249
 250     void visitTruncInst(TruncInst &I);
 251     void visitZExtInst(ZExtInst &I);
 252     void visitSExtInst(SExtInst &I);
 253     void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
 254     void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
 255     void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
 256     void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
 257     void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
 258     void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
 259     void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
 260     void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
 261     void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
 262     void visitPHINode(PHINode &PN);
 263     void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
 264     void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
 265     void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
 266     void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
 267     void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
 268     void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
 269     void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
 270     void visitCallInst(CallInst &CI);
 271     void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
 272     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
 273     void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 274     void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 275     void verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i);
 276     void visitInstruction(Instruction &I);
 277     void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
 278     void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 279     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 280     void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
 281     void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
 282     void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 283     void visitUserOp1(Instruction &I);
 284     void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
 285     void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
 286     void visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI);
 287     void visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI);
 288     void visitFenceInst(FenceInst &FI);
 289     void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
 290     void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
 291     void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
 292     void visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI);
 293
 294     void VerifyCallSite(CallSite CS);
 295     bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty,
 296                           int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
 297     bool VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
 298                              ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
 299                              SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys);
 300     void VerifyParameterAttrs(Attribute Attrs, Type *Ty,
 301                               bool isReturnValue, const Value *V);
 302     void VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, const AttributeSet &Attrs,
 303                              const Value *V);
 304
 305     void WriteValue(const Value *V) {
 306       if (!V) return;
 307       if (isa<Instruction>(V)) {
 308         MessagesStr << *V << '\n';
 309       } else {
 310         WriteAsOperand(MessagesStr, V, true, Mod);
 311         MessagesStr << '\n';
 312       }
 313     }
 314
 315     void WriteType(Type *T) {
 316       if (!T) return;
 317       MessagesStr << ' ' << *T;
 318     }
 319
 320
 321     // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
 322     // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
 323     // to see why something is not correct.
 324     void CheckFailed(const Twine &Message,
 325                      const Value *V1 = 0, const Value *V2 = 0,
 326                      const Value *V3 = 0, const Value *V4 = 0) {
 327       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 328       WriteValue(V1);
 329       WriteValue(V2);
 330       WriteValue(V3);
 331       WriteValue(V4);
 332       Broken = true;
 333     }
 334
 335     void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1,
 336                      Type *T2, const Value *V3 = 0) {
 337       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 338       WriteValue(V1);
 339       WriteType(T2);
 340       WriteValue(V3);
 341       Broken = true;
 342     }
 343
 344     void CheckFailed(const Twine &Message, Type *T1,
 345                      Type *T2 = 0, Type *T3 = 0) {
 346       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 347       WriteType(T1);
 348       WriteType(T2);
 349       WriteType(T3);
 350       Broken = true;
 351     }
 352   };
 353 } // End anonymous namespace
 354
 355 char Verifier::ID = 0;
 356 INITIALIZE_PASS_BEGIN(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 357 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(PreVerifier)
 358 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTree)
 359 INITIALIZE_PASS_END(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 360
 361 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
 362 #define Assert(C, M) \
 363   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
 364 #define Assert1(C, M, V1) \
 365   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
 366 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
 367   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
 368 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
 369   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
 370 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
 371   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
 372
 373 void Verifier::visit(Instruction &I) {
 374   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
 375     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Operand is null", &I);
 376   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
 377 }
 378
 379
 380 void Verifier::visitGlobalValue(GlobalValue &GV) {
 381   Assert1(!GV.isDeclaration() ||
 382           GV.isMaterializable() ||
 383           GV.hasExternalLinkage() ||
 384           GV.hasDLLImportLinkage() ||
 385           GV.hasExternalWeakLinkage() ||
 386           (isa<GlobalAlias>(GV) &&
 387            (GV.hasLocalLinkage() || GV.hasWeakLinkage())),
 388   "Global is external, but doesn't have external or dllimport or weak linkage!",
 389           &GV);
 390
 391   Assert1(!GV.hasDLLImportLinkage() || GV.isDeclaration(),
 392           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
 393
 394   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
 395           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 396
 397   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
 398     GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
 399     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
 400             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
 401   }
 402
 403   Assert1(!GV.hasLinkOnceODRAutoHideLinkage() || GV.hasDefaultVisibility(),
 404           "linkonce_odr_auto_hide can only have default visibility!",
 405           &GV);
 406 }
 407
 408 void Verifier::visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV) {
 409   if (GV.hasInitializer()) {
 410     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
 411             "Global variable initializer type does not match global "
 412             "variable type!", &GV);
 413
 414     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
 415     // cannot be constant.
 416     if (GV.hasCommonLinkage()) {
 417       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
 418               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
 419       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
 420               &GV);
 421     }
 422   } else {
 423     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasDLLImportLinkage() ||
 424             GV.hasExternalWeakLinkage(),
 425             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
 426   }
 427
 428   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.global_ctors" ||
 429                        GV.getName() == "llvm.global_dtors")) {
 430     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 431             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 432     // Don't worry about emitting an error for it not being an array,
 433     // visitGlobalValue will complain on appending non-array.
 434     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GV.getType())) {
 435       StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
 436       PointerType *FuncPtrTy =
 437           FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Context), false)->getPointerTo();
 438       Assert1(STy && STy->getNumElements() == 2 &&
 439               STy->getTypeAtIndex(0u)->isIntegerTy(32) &&
 440               STy->getTypeAtIndex(1) == FuncPtrTy,
 441               "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 442     }
 443   }
 444
 445   visitGlobalValue(GV);
 446 }
 447
 448 void Verifier::visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA) {
 449   Assert1(!GA.getName().empty(),
 450           "Alias name cannot be empty!", &GA);
 451   Assert1(GA.hasExternalLinkage() || GA.hasLocalLinkage() ||
 452           GA.hasWeakLinkage(),
 453           "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
 454   Assert1(GA.getAliasee(),
 455           "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
 456   Assert1(GA.getType() == GA.getAliasee()->getType(),
 457           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
 458   Assert1(!GA.hasUnnamedAddr(), "Alias cannot have unnamed_addr!", &GA);
 459
 460   if (!isa<GlobalValue>(GA.getAliasee())) {
 461     const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(GA.getAliasee());
 462     Assert1(CE &&
 463             (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
 464              CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) &&
 465             isa<GlobalValue>(CE->getOperand(0)),
 466             "Aliasee should be either GlobalValue or bitcast of GlobalValue",
 467             &GA);
 468   }
 469
 470   const GlobalValue* Aliasee = GA.resolveAliasedGlobal(/*stopOnWeak*/ false);
 471   Assert1(Aliasee,
 472           "Aliasing chain should end with function or global variable", &GA);
 473
 474   visitGlobalValue(GA);
 475 }
 476
 477 void Verifier::visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD) {
 478   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 479     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
 480     if (!MD)
 481       continue;
 482
 483     Assert1(!MD->isFunctionLocal(),
 484             "Named metadata operand cannot be function local!", MD);
 485     visitMDNode(*MD, 0);
 486   }
 487 }
 488
 489 void Verifier::visitMDNode(MDNode &MD, Function *F) {
 490   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
 491   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
 492   if (!MDNodes.insert(&MD))
 493     return;
 494
 495   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 496     Value *Op = MD.getOperand(i);
 497     if (!Op)
 498       continue;
 499     if (isa<Constant>(Op) || isa<MDString>(Op))
 500       continue;
 501     if (MDNode *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
 502       Assert2(MD.isFunctionLocal() || !N->isFunctionLocal(),
 503               "Global metadata operand cannot be function local!", &MD, N);
 504       visitMDNode(*N, F);
 505       continue;
 506     }
 507     Assert2(MD.isFunctionLocal(), "Invalid operand for global metadata!", &MD, Op);
 508
 509     // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
 510     // function that we expect.
 511     Function *ActualF = 0;
 512     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Op))
 513       ActualF = I->getParent()->getParent();
 514     else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(Op))
 515       ActualF = BB->getParent();
 516     else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(Op))
 517       ActualF = A->getParent();
 518     assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
 519
 520     Assert2(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function",
 521             &MD, Op);
 522   }
 523 }
 524
 525 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
 526 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
 527 void Verifier::VerifyParameterAttrs(Attribute Attrs, Type *Ty,
 528                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
 529   if (!Attrs.hasAttributes())
 530     return;
 531
 532   Assert1(!Attrs.hasAttribute(Attribute::NoReturn) &&
 533           !Attrs.hasAttribute(Attribute::NoUnwind) &&
 534           !Attrs.hasAttribute(Attribute::ReadNone) &&
 535           !Attrs.hasAttribute(Attribute::ReadOnly) &&
 536           !Attrs.hasAttribute(Attribute::NoInline) &&
 537           !Attrs.hasAttribute(Attribute::AlwaysInline) &&
 538           !Attrs.hasAttribute(Attribute::OptimizeForSize) &&
 539           !Attrs.hasAttribute(Attribute::StackProtect) &&
 540           !Attrs.hasAttribute(Attribute::StackProtectReq) &&
 541           !Attrs.hasAttribute(Attribute::NoRedZone) &&
 542           !Attrs.hasAttribute(Attribute::NoImplicitFloat) &&
 543           !Attrs.hasAttribute(Attribute::Naked) &&
 544           !Attrs.hasAttribute(Attribute::InlineHint) &&
 545           !Attrs.hasAttribute(Attribute::StackAlignment) &&
 546           !Attrs.hasAttribute(Attribute::UWTable) &&
 547           !Attrs.hasAttribute(Attribute::NonLazyBind) &&
 548           !Attrs.hasAttribute(Attribute::ReturnsTwice) &&
 549           !Attrs.hasAttribute(Attribute::AddressSafety) &&
 550           !Attrs.hasAttribute(Attribute::MinSize),
 551           "Some attributes in '" + Attrs.getAsString() +
 552           "' only apply to functions!", V);
 553
 554   if (isReturnValue)
 555     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Attribute::ByVal) &&
 556             !Attrs.hasAttribute(Attribute::Nest) &&
 557             !Attrs.hasAttribute(Attribute::StructRet) &&
 558             !Attrs.hasAttribute(Attribute::NoCapture),
 559             "Attribute 'byval', 'nest', 'sret', and 'nocapture' "
 560             "do not apply to return values!", V);
 561
 562   // Check for mutually incompatible attributes.
 563   Assert1(!((Attrs.hasAttribute(Attribute::ByVal) &&
 564              Attrs.hasAttribute(Attribute::Nest)) ||
 565             (Attrs.hasAttribute(Attribute::ByVal) &&
 566              Attrs.hasAttribute(Attribute::StructRet)) ||
 567             (Attrs.hasAttribute(Attribute::Nest) &&
 568              Attrs.hasAttribute(Attribute::StructRet))), "Attributes "
 569           "'byval, nest, and sret' are incompatible!", V);
 570
 571   Assert1(!((Attrs.hasAttribute(Attribute::ByVal) &&
 572              Attrs.hasAttribute(Attribute::Nest)) ||
 573             (Attrs.hasAttribute(Attribute::ByVal) &&
 574              Attrs.hasAttribute(Attribute::InReg)) ||
 575             (Attrs.hasAttribute(Attribute::Nest) &&
 576              Attrs.hasAttribute(Attribute::InReg))), "Attributes "
 577           "'byval, nest, and inreg' are incompatible!", V);
 578
 579   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Attribute::ZExt) &&
 580             Attrs.hasAttribute(Attribute::SExt)), "Attributes "
 581           "'zeroext and signext' are incompatible!", V);
 582
 583   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Attribute::ReadNone) &&
 584             Attrs.hasAttribute(Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
 585           "'readnone and readonly' are incompatible!", V);
 586
 587   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Attribute::NoInline) &&
 588             Attrs.hasAttribute(Attribute::AlwaysInline)), "Attributes "
 589           "'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
 590
 591   Assert1(!AttrBuilder(Attrs).
 592             hasAttributes(Attribute::typeIncompatible(Ty)),
 593           "Wrong types for attribute: " +
 594           Attribute::typeIncompatible(Ty).getAsString(), V);
 595
 596   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
 597     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Attribute::ByVal) ||
 598             PTy->getElementType()->isSized(),
 599             "Attribute 'byval' does not support unsized types!", V);
 600   else
 601     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Attribute::ByVal),
 602             "Attribute 'byval' only applies to parameters with pointer type!",
 603             V);
 604 }
 605
 606 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
 607 // The value V is printed in error messages.
 608 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT,
 609                                    const AttributeSet &Attrs,
 610                                    const Value *V) {
 611   if (Attrs.isEmpty())
 612     return;
 613
 614   bool SawNest = false;
 615
 616   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
 617     const AttributeWithIndex &Attr = Attrs.getSlot(i);
 618
 619     Type *Ty;
 620     if (Attr.Index == 0)
 621       Ty = FT->getReturnType();
 622     else if (Attr.Index-1 < FT->getNumParams())
 623       Ty = FT->getParamType(Attr.Index-1);
 624     else
 625       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
 626
 627     VerifyParameterAttrs(Attr.Attrs, Ty, Attr.Index == 0, V);
 628
 629     if (Attr.Attrs.hasAttribute(Attribute::Nest)) {
 630       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
 631       SawNest = true;
 632     }
 633
 634     if (Attr.Attrs.hasAttribute(Attribute::StructRet))
 635       Assert1(Attr.Index == 1, "Attribute sret is not on first parameter!", V);
 636   }
 637
 638   Attribute FAttrs = Attrs.getFnAttributes();
 639   AttrBuilder NotFn(FAttrs);
 640   NotFn.removeFunctionOnlyAttrs();
 641   Assert1(!NotFn.hasAttributes(), "Attribute '" +
 642           Attribute::get(V->getContext(), NotFn).getAsString() +
 643           "' do not apply to the function!", V);
 644
 645   // Check for mutually incompatible attributes.
 646   Assert1(!((FAttrs.hasAttribute(Attribute::ByVal) &&
 647              FAttrs.hasAttribute(Attribute::Nest)) ||
 648             (FAttrs.hasAttribute(Attribute::ByVal) &&
 649              FAttrs.hasAttribute(Attribute::StructRet)) ||
 650             (FAttrs.hasAttribute(Attribute::Nest) &&
 651              FAttrs.hasAttribute(Attribute::StructRet))), "Attributes "
 652           "'byval, nest, and sret' are incompatible!", V);
 653
 654   Assert1(!((FAttrs.hasAttribute(Attribute::ByVal) &&
 655              FAttrs.hasAttribute(Attribute::Nest)) ||
 656             (FAttrs.hasAttribute(Attribute::ByVal) &&
 657              FAttrs.hasAttribute(Attribute::InReg)) ||
 658             (FAttrs.hasAttribute(Attribute::Nest) &&
 659              FAttrs.hasAttribute(Attribute::InReg))), "Attributes "
 660           "'byval, nest, and inreg' are incompatible!", V);
 661
 662   Assert1(!(FAttrs.hasAttribute(Attribute::ZExt) &&
 663             FAttrs.hasAttribute(Attribute::SExt)), "Attributes "
 664           "'zeroext and signext' are incompatible!", V);
 665
 666   Assert1(!(FAttrs.hasAttribute(Attribute::ReadNone) &&
 667             FAttrs.hasAttribute(Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
 668           "'readnone and readonly' are incompatible!", V);
 669
 670   Assert1(!(FAttrs.hasAttribute(Attribute::NoInline) &&
 671             FAttrs.hasAttribute(Attribute::AlwaysInline)), "Attributes "
 672           "'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
 673 }
 674
 675 static bool VerifyAttributeCount(const AttributeSet &Attrs, unsigned Params) {
 676   if (Attrs.isEmpty())
 677     return true;
 678
 679   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
 680   unsigned LastIndex = Attrs.getSlot(LastSlot).Index;
 681   if (LastIndex <= Params
 682       || (LastIndex == (unsigned)~0
 683           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlot(LastSlot - 1).Index <= Params)))
 684     return true;
 685
 686   return false;
 687 }
 688
 689 // visitFunction - Verify that a function is ok.
 690 //
 691 void Verifier::visitFunction(Function &F) {
 692   // Check function arguments.
 693   FunctionType *FT = F.getFunctionType();
 694   unsigned NumArgs = F.arg_size();
 695
 696   Assert1(Context == &F.getContext(),
 697           "Function context does not match Module context!", &F);
 698
 699   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
 700   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
 701           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
 702           &F, FT);
 703   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
 704           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
 705           F.getReturnType()->isStructTy(),
 706           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
 707
 708   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
 709           "Invalid struct return type!", &F);
 710
 711   const AttributeSet &Attrs = F.getAttributes();
 712
 713   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
 714           "Attribute after last parameter!", &F);
 715
 716   // Check function attributes.
 717   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
 718
 719   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
 720   switch (F.getCallingConv()) {
 721   default:
 722     break;
 723   case CallingConv::C:
 724     break;
 725   case CallingConv::Fast:
 726   case CallingConv::Cold:
 727   case CallingConv::X86_FastCall:
 728   case CallingConv::X86_ThisCall:
 729   case CallingConv::Intel_OCL_BI:
 730   case CallingConv::PTX_Kernel:
 731   case CallingConv::PTX_Device:
 732     Assert1(!F.isVarArg(),
 733             "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
 734     break;
 735   }
 736
 737   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
 738                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
 739
 740   // Check that the argument values match the function type for this function...
 741   unsigned i = 0;
 742   for (Function::arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
 743        I != E; ++I, ++i) {
 744     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
 745             "Argument value does not match function argument type!",
 746             I, FT->getParamType(i));
 747     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
 748             "Function arguments must have first-class types!", I);
 749     if (!isLLVMdotName)
 750       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
 751               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
 752   }
 753
 754   if (F.isMaterializable()) {
 755     // Function has a body somewhere we can't see.
 756   } else if (F.isDeclaration()) {
 757     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasDLLImportLinkage() ||
 758             F.hasExternalWeakLinkage(),
 759             "invalid linkage type for function declaration", &F);
 760   } else {
 761     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
 762     // is not legal to define intrinsics.
 763     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
 764
 765     // Check the entry node
 766     BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
 767     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
 768             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
 769
 770     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
 771     if (Entry->hasAddressTaken()) {
 772       Assert1(!BlockAddress::get(Entry)->isConstantUsed(),
 773               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
 774     }
 775   }
 776
 777   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
 778   // direct call/invokes, never having its "address taken".
 779   if (F.getIntrinsicID()) {
 780     const User *U;
 781     if (F.hasAddressTaken(&U))
 782       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
 783   }
 784 }
 785
 786 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
 787 //
 788 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
 789   InstsInThisBlock.clear();
 790
 791   // Ensure that basic blocks have terminators!
 792   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
 793
 794   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
 795   // it.
 796   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
 797     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
 798     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
 799     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
 800     PHINode *PN;
 801     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
 802       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
 803       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
 804               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
 805               "the PHI should be removed!", PN);
 806       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
 807               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
 808               "parent basic block!", PN);
 809
 810       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
 811       Values.clear();
 812       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
 813       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 814         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
 815                                         PN->getIncomingValue(i)));
 816       std::sort(Values.begin(), Values.end());
 817
 818       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
 819         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
 820         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
 821         // all identical.
 822         //
 823         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
 824                 Values[i].second == Values[i-1].second,
 825                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
 826                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
 827                 Values[i].second, Values[i-1].second);
 828
 829         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
 830         // matched up.
 831         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
 832                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
 833                 Values[i].first, Preds[i]);
 834       }
 835     }
 836   }
 837 }
 838
 839 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
 840   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
 841   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
 842           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
 843   visitInstruction(I);
 844 }
 845
 846 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
 847   if (BI.isConditional()) {
 848     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
 849             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
 850   }
 851   visitTerminatorInst(BI);
 852 }
 853
 854 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
 855   Function *F = RI.getParent()->getParent();
 856   unsigned N = RI.getNumOperands();
 857   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
 858     Assert2(N == 0,
 859             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
 860             "return type!", &RI, F->getReturnType());
 861   else
 862     Assert2(N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType(),
 863             "Function return type does not match operand "
 864             "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 865
 866   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
 867   // terminators...
 868   visitTerminatorInst(RI);
 869 }
 870
 871 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
 872   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
 873   // have the same type as the switched-on value.
 874   Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
 875   IntegerType *IntTy = cast<IntegerType>(SwitchTy);
 876   IntegersSubsetToBB Mapping;
 877   std::map<IntegersSubset::Range, unsigned> RangeSetMap;
 878   for (SwitchInst::CaseIt i = SI.case_begin(), e = SI.case_end(); i != e; ++i) {
 879     IntegersSubset CaseRanges = i.getCaseValueEx();
 880     for (unsigned ri = 0, rie = CaseRanges.getNumItems(); ri < rie; ++ri) {
 881       IntegersSubset::Range r = CaseRanges.getItem(ri);
 882       Assert1(((const APInt&)r.getLow()).getBitWidth() == IntTy->getBitWidth(),
 883               "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
 884       Assert1(((const APInt&)r.getHigh()).getBitWidth() == IntTy->getBitWidth(),
 885               "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
 886       Mapping.add(r);
 887       RangeSetMap[r] = i.getCaseIndex();
 888     }
 889   }
 890
 891   IntegersSubsetToBB::RangeIterator errItem;
 892   if (!Mapping.verify(errItem)) {
 893     unsigned CaseIndex = RangeSetMap[errItem->first];
 894     SwitchInst::CaseIt i(&SI, CaseIndex);
 895     Assert2(false, "Duplicate integer as switch case", &SI, i.getCaseValueEx());
 896   }
 897
 898   visitTerminatorInst(SI);
 899 }
 900
 901 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
 902   Assert1(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
 903           "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
 904   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
 905     Assert1(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
 906             "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
 907
 908   visitTerminatorInst(BI);
 909 }
 910
 911 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
 912   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
 913                                           SI.getOperand(2)),
 914           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
 915
 916   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
 917           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
 918   visitInstruction(SI);
 919 }
 920
 921 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
 922 /// a pass, if any exist, it's an error.
 923 ///
 924 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
 925   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
 926 }
 927
 928 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
 929   // Get the source and destination types
 930   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 931   Type *DestTy = I.getType();
 932
 933   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 934   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 935   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 936
 937   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
 938   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
 939   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 940           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
 941   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
 942
 943   visitInstruction(I);
 944 }
 945
 946 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
 947   // Get the source and destination types
 948   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 949   Type *DestTy = I.getType();
 950
 951   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 952   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
 953   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
 954   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 955           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 956   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 957   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 958
 959   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
 960
 961   visitInstruction(I);
 962 }
 963
 964 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
 965   // Get the source and destination types
 966   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 967   Type *DestTy = I.getType();
 968
 969   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 970   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 971   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 972
 973   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
 974   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
 975   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 976           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 977   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
 978
 979   visitInstruction(I);
 980 }
 981
 982 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
 983   // Get the source and destination types
 984   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 985   Type *DestTy = I.getType();
 986   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 987   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 988   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 989
 990   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
 991   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
 992   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 993           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
 994   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
 995
 996   visitInstruction(I);
 997 }
 998
 999 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
1000   // Get the source and destination types
1001   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1002   Type *DestTy = I.getType();
1003
1004   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1005   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1006   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1007
1008   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
1009   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
1010   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1011           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1012   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
1013
1014   visitInstruction(I);
1015 }
1016
1017 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
1018   // Get the source and destination types
1019   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1020   Type *DestTy = I.getType();
1021
1022   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1023   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1024
1025   Assert1(SrcVec == DstVec,
1026           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1027   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1028           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1029   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1030           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1031
1032   if (SrcVec && DstVec)
1033     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1034             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1035             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1036
1037   visitInstruction(I);
1038 }
1039
1040 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
1041   // Get the source and destination types
1042   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1043   Type *DestTy = I.getType();
1044
1045   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1046   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1047
1048   Assert1(SrcVec == DstVec,
1049           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1050   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1051           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1052   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1053           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1054
1055   if (SrcVec && DstVec)
1056     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1057             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1058             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1059
1060   visitInstruction(I);
1061 }
1062
1063 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
1064   // Get the source and destination types
1065   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1066   Type *DestTy = I.getType();
1067
1068   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1069   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1070
1071   Assert1(SrcVec == DstVec,
1072           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1073   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
1074           &I);
1075   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1076           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
1077
1078   if (SrcVec && DstVec)
1079     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1080             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1081             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
1082
1083   visitInstruction(I);
1084 }
1085
1086 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1087   // Get the source and destination types
1088   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1089   Type *DestTy = I.getType();
1090
1091   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1092   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1093
1094   Assert1(SrcVec == DstVec,
1095           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1096   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
1097           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1098   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1099           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1100
1101   if (SrcVec && DstVec)
1102     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1103             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1104             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1105
1106   visitInstruction(I);
1107 }
1108
1109 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1110   // Get the source and destination types
1111   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1112   Type *DestTy = I.getType();
1113
1114   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1115           "PtrToInt source must be pointer", &I);
1116   Assert1(DestTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1117           "PtrToInt result must be integral", &I);
1118   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1119           "PtrToInt type mismatch", &I);
1120
1121   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1122     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1123     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1124     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1125           "PtrToInt Vector width mismatch", &I);
1126   }
1127
1128   visitInstruction(I);
1129 }
1130
1131 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1132   // Get the source and destination types
1133   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1134   Type *DestTy = I.getType();
1135
1136   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1137           "IntToPtr source must be an integral", &I);
1138   Assert1(DestTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1139           "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1140   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1141           "IntToPtr type mismatch", &I);
1142   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1143     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1144     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1145     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1146           "IntToPtr Vector width mismatch", &I);
1147   }
1148   visitInstruction(I);
1149 }
1150
1151 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1152   // Get the source and destination types
1153   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1154   Type *DestTy = I.getType();
1155
1156   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1157   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
1158   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
1159
1160   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
1161   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
1162   Assert1(SrcTy->isPointerTy() == DestTy->isPointerTy(),
1163           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", &I);
1164   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize, "Bitcast requires types of same width",&I);
1165
1166   // Disallow aggregates.
1167   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
1168           "Bitcast operand must not be aggregate", &I);
1169   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
1170           "Bitcast type must not be aggregate", &I);
1171
1172   visitInstruction(I);
1173 }
1174
1175 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1176 ///
1177 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1178   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1179   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1180   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1181   // then there is some other instruction before a PHI.
1182   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1183           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1184           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1185           &PN, PN.getParent());
1186
1187   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1188   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1189   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1190     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1191             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1192   }
1193
1194   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1195
1196   visitInstruction(PN);
1197 }
1198
1199 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1200   Instruction *I = CS.getInstruction();
1201
1202   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1203           "Called function must be a pointer!", I);
1204   PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1205
1206   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1207           "Called function is not pointer to function type!", I);
1208   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1209
1210   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1211   if (FTy->isVarArg())
1212     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1213             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1214   else
1215     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1216             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1217
1218   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1219   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1220     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1221             "Call parameter type does not match function signature!",
1222             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1223
1224   const AttributeSet &Attrs = CS.getAttributes();
1225
1226   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1227           "Attribute after last parameter!", I);
1228
1229   // Verify call attributes.
1230   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1231
1232   if (FTy->isVarArg())
1233     // Check attributes on the varargs part.
1234     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1235       Attribute Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1236
1237       VerifyParameterAttrs(Attr, CS.getArgument(Idx-1)->getType(), false, I);
1238
1239       Assert1(!Attr.hasAttribute(Attribute::StructRet),
1240               "Attribute 'sret' cannot be used for vararg call arguments!", I);
1241     }
1242
1243   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1244   if (CS.getCalledFunction() == 0 ||
1245       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
1246     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1247            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1248       Assert1(!(*PI)->isMetadataTy(),
1249               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1250   }
1251
1252   visitInstruction(*I);
1253 }
1254
1255 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1256   VerifyCallSite(&CI);
1257
1258   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1259     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1260       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1261 }
1262
1263 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1264   VerifyCallSite(&II);
1265
1266   // Verify that there is a landingpad instruction as the first non-PHI
1267   // instruction of the 'unwind' destination.
1268   Assert1(II.getUnwindDest()->isLandingPad(),
1269           "The unwind destination does not have a landingpad instruction!",&II);
1270
1271   visitTerminatorInst(II);
1272 }
1273
1274 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1275 /// of the same type!
1276 ///
1277 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1278   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1279           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1280
1281   switch (B.getOpcode()) {
1282   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1283   // integral operands.
1284   case Instruction::Add:
1285   case Instruction::Sub:
1286   case Instruction::Mul:
1287   case Instruction::SDiv:
1288   case Instruction::UDiv:
1289   case Instruction::SRem:
1290   case Instruction::URem:
1291     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1292             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1293     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1294             "Integer arithmetic operators must have same type "
1295             "for operands and result!", &B);
1296     break;
1297   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1298   // floating-point operands.
1299   case Instruction::FAdd:
1300   case Instruction::FSub:
1301   case Instruction::FMul:
1302   case Instruction::FDiv:
1303   case Instruction::FRem:
1304     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1305             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1306             "floating-point types!", &B);
1307     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1308             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1309             "for operands and result!", &B);
1310     break;
1311   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1312   case Instruction::And:
1313   case Instruction::Or:
1314   case Instruction::Xor:
1315     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1316             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1317     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1318             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1319             &B);
1320     break;
1321   case Instruction::Shl:
1322   case Instruction::LShr:
1323   case Instruction::AShr:
1324     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1325             "Shifts only work with integral types!", &B);
1326     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1327             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1328     break;
1329   default:
1330     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1331   }
1332
1333   visitInstruction(B);
1334 }
1335
1336 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst &IC) {
1337   // Check that the operands are the same type
1338   Type *Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1339   Type *Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1340   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1341           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1342   // Check that the operands are the right type
1343   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->getScalarType()->isPointerTy(),
1344           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1345   // Check that the predicate is valid.
1346   Assert1(IC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
1347           IC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE,
1348           "Invalid predicate in ICmp instruction!", &IC);
1349
1350   visitInstruction(IC);
1351 }
1352
1353 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst &FC) {
1354   // Check that the operands are the same type
1355   Type *Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1356   Type *Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1357   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1358           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1359   // Check that the operands are the right type
1360   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
1361           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1362   // Check that the predicate is valid.
1363   Assert1(FC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE &&
1364           FC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE,
1365           "Invalid predicate in FCmp instruction!", &FC);
1366
1367   visitInstruction(FC);
1368 }
1369
1370 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1371   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1372                                               EI.getOperand(1)),
1373           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1374   visitInstruction(EI);
1375 }
1376
1377 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1378   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1379                                              IE.getOperand(1),
1380                                              IE.getOperand(2)),
1381           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1382   visitInstruction(IE);
1383 }
1384
1385 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1386   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1387                                              SV.getOperand(2)),
1388           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1389   visitInstruction(SV);
1390 }
1391
1392 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1393   Type *TargetTy = GEP.getPointerOperandType()->getScalarType();
1394
1395   Assert1(isa<PointerType>(TargetTy),
1396     "GEP base pointer is not a vector or a vector of pointers", &GEP);
1397   Assert1(cast<PointerType>(TargetTy)->getElementType()->isSized(),
1398           "GEP into unsized type!", &GEP);
1399   Assert1(GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy() ==
1400           GEP.getType()->isVectorTy(), "Vector GEP must return a vector value",
1401           &GEP);
1402
1403   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1404   Type *ElTy =
1405     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getPointerOperandType(), Idxs);
1406   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1407
1408   Assert2(GEP.getType()->getScalarType()->isPointerTy() &&
1409           cast<PointerType>(GEP.getType()->getScalarType())->getElementType()
1410           == ElTy, "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1411
1412   if (GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy()) {
1413     // Additional checks for vector GEPs.
1414     unsigned GepWidth = GEP.getPointerOperandType()->getVectorNumElements();
1415     Assert1(GepWidth == GEP.getType()->getVectorNumElements(),
1416             "Vector GEP result width doesn't match operand's", &GEP);
1417     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i) {
1418       Type *IndexTy = Idxs[i]->getType();
1419       Assert1(IndexTy->isVectorTy(),
1420               "Vector GEP must have vector indices!", &GEP);
1421       unsigned IndexWidth = IndexTy->getVectorNumElements();
1422       Assert1(IndexWidth == GepWidth, "Invalid GEP index vector width", &GEP);
1423     }
1424   }
1425   visitInstruction(GEP);
1426 }
1427
1428 static bool isContiguous(const ConstantRange &A, const ConstantRange &B) {
1429   return A.getUpper() == B.getLower() || A.getLower() == B.getUpper();
1430 }
1431
1432 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1433   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
1434   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
1435   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1436   Assert2(ElTy == LI.getType(),
1437           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
1438   if (LI.isAtomic()) {
1439     Assert1(LI.getOrdering() != Release && LI.getOrdering() != AcquireRelease,
1440             "Load cannot have Release ordering", &LI);
1441     Assert1(LI.getAlignment() != 0,
1442             "Atomic load must specify explicit alignment", &LI);
1443     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1444       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1445               "atomic store operand must have integer type!",
1446               &LI, ElTy);
1447       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1448       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1449               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
1450               &LI, ElTy);
1451     }
1452   } else {
1453     Assert1(LI.getSynchScope() == CrossThread,
1454             "Non-atomic load cannot have SynchronizationScope specified", &LI);
1455   }
1456
1457   if (MDNode *Range = LI.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
1458     unsigned NumOperands = Range->getNumOperands();
1459     Assert1(NumOperands % 2 == 0, "Unfinished range!", Range);
1460     unsigned NumRanges = NumOperands / 2;
1461     Assert1(NumRanges >= 1, "It should have at least one range!", Range);
1462
1463     ConstantRange LastRange(1); // Dummy initial value
1464     for (unsigned i = 0; i < NumRanges; ++i) {
1465       ConstantInt *Low = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i));
1466       Assert1(Low, "The lower limit must be an integer!", Low);
1467       ConstantInt *High = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i + 1));
1468       Assert1(High, "The upper limit must be an integer!", High);
1469       Assert1(High->getType() == Low->getType() &&
1470               High->getType() == ElTy, "Range types must match load type!",
1471               &LI);
1472
1473       APInt HighV = High->getValue();
1474       APInt LowV = Low->getValue();
1475       ConstantRange CurRange(LowV, HighV);
1476       Assert1(!CurRange.isEmptySet() && !CurRange.isFullSet(),
1477               "Range must not be empty!", Range);
1478       if (i != 0) {
1479         Assert1(CurRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1480                 "Intervals are overlapping", Range);
1481         Assert1(LowV.sgt(LastRange.getLower()), "Intervals are not in order",
1482                 Range);
1483         Assert1(!isContiguous(CurRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1484                 Range);
1485       }
1486       LastRange = ConstantRange(LowV, HighV);
1487     }
1488     if (NumRanges > 2) {
1489       APInt FirstLow =
1490         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(0))->getValue();
1491       APInt FirstHigh =
1492         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(1))->getValue();
1493       ConstantRange FirstRange(FirstLow, FirstHigh);
1494       Assert1(FirstRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1495               "Intervals are overlapping", Range);
1496       Assert1(!isContiguous(FirstRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1497               Range);
1498     }
1499
1500
1501   }
1502
1503   visitInstruction(LI);
1504 }
1505
1506 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1507   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
1508   Assert1(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
1509   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1510   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
1511           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1512           &SI, ElTy);
1513   if (SI.isAtomic()) {
1514     Assert1(SI.getOrdering() != Acquire && SI.getOrdering() != AcquireRelease,
1515             "Store cannot have Acquire ordering", &SI);
1516     Assert1(SI.getAlignment() != 0,
1517             "Atomic store must specify explicit alignment", &SI);
1518     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1519       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1520               "atomic store operand must have integer type!",
1521               &SI, ElTy);
1522       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1523       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1524               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
1525               &SI, ElTy);
1526     }
1527   } else {
1528     Assert1(SI.getSynchScope() == CrossThread,
1529             "Non-atomic store cannot have SynchronizationScope specified", &SI);
1530   }
1531   visitInstruction(SI);
1532 }
1533
1534 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
1535   PointerType *PTy = AI.getType();
1536   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
1537           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
1538           &AI);
1539   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(), "Cannot allocate unsized type",
1540           &AI);
1541   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
1542           "Alloca array size must have integer type", &AI);
1543   visitInstruction(AI);
1544 }
1545
1546 void Verifier::visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI) {
1547   Assert1(CXI.getOrdering() != NotAtomic,
1548           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
1549   Assert1(CXI.getOrdering() != Unordered,
1550           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
1551   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CXI.getOperand(0)->getType());
1552   Assert1(PTy, "First cmpxchg operand must be a pointer.", &CXI);
1553   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1554   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1555           "cmpxchg operand must have integer type!",
1556           &CXI, ElTy);
1557   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1558   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1559           "cmpxchg operand must be power-of-two byte-sized integer",
1560           &CXI, ElTy);
1561   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(1)->getType(),
1562           "Expected value type does not match pointer operand type!",
1563           &CXI, ElTy);
1564   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(2)->getType(),
1565           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1566           &CXI, ElTy);
1567   visitInstruction(CXI);
1568 }
1569
1570 void Verifier::visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI) {
1571   Assert1(RMWI.getOrdering() != NotAtomic,
1572           "atomicrmw instructions must be atomic.", &RMWI);
1573   Assert1(RMWI.getOrdering() != Unordered,
1574           "atomicrmw instructions cannot be unordered.", &RMWI);
1575   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RMWI.getOperand(0)->getType());
1576   Assert1(PTy, "First atomicrmw operand must be a pointer.", &RMWI);
1577   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1578   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1579           "atomicrmw operand must have integer type!",
1580           &RMWI, ElTy);
1581   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1582   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1583           "atomicrmw operand must be power-of-two byte-sized integer",
1584           &RMWI, ElTy);
1585   Assert2(ElTy == RMWI.getOperand(1)->getType(),
1586           "Argument value type does not match pointer operand type!",
1587           &RMWI, ElTy);
1588   Assert1(AtomicRMWInst::FIRST_BINOP <= RMWI.getOperation() &&
1589           RMWI.getOperation() <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP,
1590           "Invalid binary operation!", &RMWI);
1591   visitInstruction(RMWI);
1592 }
1593
1594 void Verifier::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
1595   const AtomicOrdering Ordering = FI.getOrdering();
1596   Assert1(Ordering == Acquire || Ordering == Release ||
1597           Ordering == AcquireRelease || Ordering == SequentiallyConsistent,
1598           "fence instructions may only have "
1599           "acquire, release, acq_rel, or seq_cst ordering.", &FI);
1600   visitInstruction(FI);
1601 }
1602
1603 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
1604   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
1605                                            EVI.getIndices()) ==
1606           EVI.getType(),
1607           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
1608
1609   visitInstruction(EVI);
1610 }
1611
1612 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
1613   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
1614                                            IVI.getIndices()) ==
1615           IVI.getOperand(1)->getType(),
1616           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
1617
1618   visitInstruction(IVI);
1619 }
1620
1621 void Verifier::visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI) {
1622   BasicBlock *BB = LPI.getParent();
1623
1624   // The landingpad instruction is ill-formed if it doesn't have any clauses and
1625   // isn't a cleanup.
1626   Assert1(LPI.getNumClauses() > 0 || LPI.isCleanup(),
1627           "LandingPadInst needs at least one clause or to be a cleanup.", &LPI);
1628
1629   // The landingpad instruction defines its parent as a landing pad block. The
1630   // landing pad block may be branched to only by the unwind edge of an invoke.
1631   for (pred_iterator I = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); I != E; ++I) {
1632     const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>((*I)->getTerminator());
1633     Assert1(II && II->getUnwindDest() == BB && II->getNormalDest() != BB,
1634             "Block containing LandingPadInst must be jumped to "
1635             "only by the unwind edge of an invoke.", &LPI);
1636   }
1637
1638   // The landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
1639   // block.
1640   Assert1(LPI.getParent()->getLandingPadInst() == &LPI,
1641           "LandingPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
1642           &LPI);
1643
1644   // The personality functions for all landingpad instructions within the same
1645   // function should match.
1646   if (PersonalityFn)
1647     Assert1(LPI.getPersonalityFn() == PersonalityFn,
1648             "Personality function doesn't match others in function", &LPI);
1649   PersonalityFn = LPI.getPersonalityFn();
1650
1651   // All operands must be constants.
1652   Assert1(isa<Constant>(PersonalityFn), "Personality function is not constant!",
1653           &LPI);
1654   for (unsigned i = 0, e = LPI.getNumClauses(); i < e; ++i) {
1655     Value *Clause = LPI.getClause(i);
1656     Assert1(isa<Constant>(Clause), "Clause is not constant!", &LPI);
1657     if (LPI.isCatch(i)) {
1658       Assert1(isa<PointerType>(Clause->getType()),
1659               "Catch operand does not have pointer type!", &LPI);
1660     } else {
1661       Assert1(LPI.isFilter(i), "Clause is neither catch nor filter!", &LPI);
1662       Assert1(isa<ConstantArray>(Clause) || isa<ConstantAggregateZero>(Clause),
1663               "Filter operand is not an array of constants!", &LPI);
1664     }
1665   }
1666
1667   visitInstruction(LPI);
1668 }
1669
1670 void Verifier::verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i) {
1671   Instruction *Op = cast<Instruction>(I.getOperand(i));
1672   // If the we have an invalid invoke, don't try to compute the dominance.
1673   // We already reject it in the invoke specific checks and the dominance
1674   // computation doesn't handle multiple edges.
1675   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
1676     if (II->getNormalDest() == II->getUnwindDest())
1677       return;
1678   }
1679
1680   const Use &U = I.getOperandUse(i);
1681   Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT->dominates(Op, U),
1682           "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1683 }
1684
1685 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
1686 ///
1687 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
1688   BasicBlock *BB = I.getParent();
1689   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
1690
1691   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
1692     for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1693          UI != UE; ++UI)
1694       Assert1(*UI != (User*)&I || !DT->isReachableFromEntry(BB),
1695               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
1696   }
1697
1698   // Check that void typed values don't have names
1699   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
1700           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
1701
1702   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
1703   // value type.
1704   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
1705           I.getType()->isFirstClassType(),
1706           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
1707
1708   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
1709   // checked against the callee type.
1710   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
1711           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
1712           "Invalid use of metadata!", &I);
1713
1714   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
1715   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
1716   // instruction, it is an error!
1717   for (User::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1718        UI != UE; ++UI) {
1719     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(*UI))
1720       Assert2(Used->getParent() != 0, "Instruction referencing instruction not"
1721               " embedded in a basic block!", &I, Used);
1722     else {
1723       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", *UI);
1724       return;
1725     }
1726   }
1727
1728   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1729     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Instruction has null operand!", &I);
1730
1731     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
1732     // instructions.
1733     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
1734       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
1735     }
1736
1737     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
1738       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
1739       // taken.
1740       Assert1(!F->isIntrinsic() || i == (isa<CallInst>(I) ? e-1 : 0),
1741               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
1742       Assert1(!F->isIntrinsic() || isa<CallInst>(I) ||
1743               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::donothing,
1744               "Cannot invoke an intrinsinc other than donothing", &I);
1745       Assert1(F->getParent() == Mod, "Referencing function in another module!",
1746               &I);
1747     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
1748       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
1749               "Referring to a basic block in another function!", &I);
1750     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
1751       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
1752               "Referring to an argument in another function!", &I);
1753     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
1754       Assert1(GV->getParent() == Mod, "Referencing global in another module!",
1755               &I);
1756     } else if (isa<Instruction>(I.getOperand(i))) {
1757       verifyDominatesUse(I, i);
1758     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
1759       Assert1((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
1760               (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
1761               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
1762     }
1763   }
1764
1765   if (MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_fpmath)) {
1766     Assert1(I.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1767             "fpmath requires a floating point result!", &I);
1768     Assert1(MD->getNumOperands() == 1, "fpmath takes one operand!", &I);
1769     Value *Op0 = MD->getOperand(0);
1770     if (ConstantFP *CFP0 = dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Op0)) {
1771       APFloat Accuracy = CFP0->getValueAPF();
1772       Assert1(Accuracy.isNormal() && !Accuracy.isNegative(),
1773               "fpmath accuracy not a positive number!", &I);
1774     } else {
1775       Assert1(false, "invalid fpmath accuracy!", &I);
1776     }
1777   }
1778
1779   MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_range);
1780   Assert1(!MD || isa<LoadInst>(I), "Ranges are only for loads!", &I);
1781
1782   InstsInThisBlock.insert(&I);
1783 }
1784
1785 /// VerifyIntrinsicType - Verify that the specified type (which comes from an
1786 /// intrinsic argument or return value) matches the type constraints specified
1787 /// by the .td file (e.g. an "any integer" argument really is an integer).
1788 ///
1789 /// This return true on error but does not print a message.
1790 bool Verifier::VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
1791                                    ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
1792                                    SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys) {
1793   using namespace Intrinsic;
1794
1795   // If we ran out of descriptors, there are too many arguments.
1796   if (Infos.empty()) return true;
1797   IITDescriptor D = Infos.front();
1798   Infos = Infos.slice(1);
1799
1800   switch (D.Kind) {
1801   case IITDescriptor::Void: return !Ty->isVoidTy();
1802   case IITDescriptor::MMX:  return !Ty->isX86_MMXTy();
1803   case IITDescriptor::Metadata: return !Ty->isMetadataTy();
1804   case IITDescriptor::Float: return !Ty->isFloatTy();
1805   case IITDescriptor::Double: return !Ty->isDoubleTy();
1806   case IITDescriptor::Integer: return !Ty->isIntegerTy(D.Integer_Width);
1807   case IITDescriptor::Vector: {
1808     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(Ty);
1809     return VT == 0 || VT->getNumElements() != D.Vector_Width ||
1810            VerifyIntrinsicType(VT->getElementType(), Infos, ArgTys);
1811   }
1812   case IITDescriptor::Pointer: {
1813     PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty);
1814     return PT == 0 || PT->getAddressSpace() != D.Pointer_AddressSpace ||
1815            VerifyIntrinsicType(PT->getElementType(), Infos, ArgTys);
1816   }
1817
1818   case IITDescriptor::Struct: {
1819     StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
1820     if (ST == 0 || ST->getNumElements() != D.Struct_NumElements)
1821       return true;
1822
1823     for (unsigned i = 0, e = D.Struct_NumElements; i != e; ++i)
1824       if (VerifyIntrinsicType(ST->getElementType(i), Infos, ArgTys))
1825         return true;
1826     return false;
1827   }
1828
1829   case IITDescriptor::Argument:
1830     // Two cases here - If this is the second occurrence of an argument, verify
1831     // that the later instance matches the previous instance.
1832     if (D.getArgumentNumber() < ArgTys.size())
1833       return Ty != ArgTys[D.getArgumentNumber()];
1834
1835     // Otherwise, if this is the first instance of an argument, record it and
1836     // verify the "Any" kind.
1837     assert(D.getArgumentNumber() == ArgTys.size() && "Table consistency error");
1838     ArgTys.push_back(Ty);
1839
1840     switch (D.getArgumentKind()) {
1841     case IITDescriptor::AK_AnyInteger: return !Ty->isIntOrIntVectorTy();
1842     case IITDescriptor::AK_AnyFloat:   return !Ty->isFPOrFPVectorTy();
1843     case IITDescriptor::AK_AnyVector:  return !isa<VectorType>(Ty);
1844     case IITDescriptor::AK_AnyPointer: return !isa<PointerType>(Ty);
1845     }
1846     llvm_unreachable("all argument kinds not covered");
1847
1848   case IITDescriptor::ExtendVecArgument:
1849     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
1850     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
1851            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
1852            VectorType::getExtendedElementVectorType(
1853                        cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
1854
1855   case IITDescriptor::TruncVecArgument:
1856     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
1857     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
1858            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
1859            VectorType::getTruncatedElementVectorType(
1860                          cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
1861   }
1862   llvm_unreachable("unhandled");
1863 }
1864
1865 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
1866 ///
1867 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
1868   Function *IF = CI.getCalledFunction();
1869   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
1870           IF);
1871
1872   // Verify that the intrinsic prototype lines up with what the .td files
1873   // describe.
1874   FunctionType *IFTy = IF->getFunctionType();
1875   Assert1(!IFTy->isVarArg(), "Intrinsic prototypes are not varargs", IF);
1876
1877   SmallVector<Intrinsic::IITDescriptor, 8> Table;
1878   getIntrinsicInfoTableEntries(ID, Table);
1879   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> TableRef = Table;
1880
1881   SmallVector<Type *, 4> ArgTys;
1882   Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getReturnType(), TableRef, ArgTys),
1883           "Intrinsic has incorrect return type!", IF);
1884   for (unsigned i = 0, e = IFTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1885     Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getParamType(i), TableRef, ArgTys),
1886             "Intrinsic has incorrect argument type!", IF);
1887   Assert1(TableRef.empty(), "Intrinsic has too few arguments!", IF);
1888
1889   // Now that we have the intrinsic ID and the actual argument types (and we
1890   // know they are legal for the intrinsic!) get the intrinsic name through the
1891   // usual means.  This allows us to verify the mangling of argument types into
1892   // the name.
1893   Assert1(Intrinsic::getName(ID, ArgTys) == IF->getName(),
1894           "Intrinsic name not mangled correctly for type arguments!", IF);
1895
1896   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
1897   // or are local to *this* function.
1898   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
1899     if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(CI.getArgOperand(i)))
1900       visitMDNode(*MD, CI.getParent()->getParent());
1901
1902   switch (ID) {
1903   default:
1904     break;
1905   case Intrinsic::ctlz:  // llvm.ctlz
1906   case Intrinsic::cttz:  // llvm.cttz
1907     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
1908             "is_zero_undef argument of bit counting intrinsics must be a "
1909             "constant int", &CI);
1910     break;
1911   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
1912     Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
1913                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
1914     MDNode *MD = cast<MDNode>(CI.getArgOperand(0));
1915     Assert1(MD->getNumOperands() == 1,
1916                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 2", &CI);
1917   } break;
1918   case Intrinsic::memcpy:
1919   case Intrinsic::memmove:
1920   case Intrinsic::memset:
1921     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3)),
1922             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
1923             &CI);
1924     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(4)),
1925             "isvolatile argument of memory intrinsics must be a constant int",
1926             &CI);
1927     break;
1928   case Intrinsic::gcroot:
1929   case Intrinsic::gcwrite:
1930   case Intrinsic::gcread:
1931     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
1932       AllocaInst *AI =
1933         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
1934       Assert1(AI, "llvm.gcroot parameter #1 must be an alloca.", &CI);
1935       Assert1(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
1936               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
1937       if (!AI->getType()->getElementType()->isPointerTy()) {
1938         Assert1(!isa<ConstantPointerNull>(CI.getArgOperand(1)),
1939                 "llvm.gcroot parameter #1 must either be a pointer alloca, "
1940                 "or argument #2 must be a non-null constant.", &CI);
1941       }
1942     }
1943
1944     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
1945             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
1946     break;
1947   case Intrinsic::init_trampoline:
1948     Assert1(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
1949             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
1950             &CI);
1951     break;
1952   case Intrinsic::prefetch:
1953     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
1954             isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
1955             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
1956             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
1957             "invalid arguments to llvm.prefetch",
1958             &CI);
1959     break;
1960   case Intrinsic::stackprotector:
1961     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
1962             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
1963             &CI);
1964     break;
1965   case Intrinsic::lifetime_start:
1966   case Intrinsic::lifetime_end:
1967   case Intrinsic::invariant_start:
1968     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
1969             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
1970             &CI);
1971     break;
1972   case Intrinsic::invariant_end:
1973     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
1974             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
1975     break;
1976   }
1977 }
1978
1979 //===----------------------------------------------------------------------===//
1980 //  Implement the public interfaces to this file...
1981 //===----------------------------------------------------------------------===//
1982
1983 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(VerifierFailureAction action) {
1984   return new Verifier(action);
1985 }
1986
1987
1988 /// verifyFunction - Check a function for errors, printing messages on stderr.
1989 /// Return true if the function is corrupt.
1990 ///
1991 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, VerifierFailureAction action) {
1992   Function &F = const_cast<Function&>(f);
1993   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
1994
1995   FunctionPassManager FPM(F.getParent());
1996   Verifier *V = new Verifier(action);
1997   FPM.add(V);
1998   FPM.run(F);
1999   return V->Broken;
2000 }
2001
2002 /// verifyModule - Check a module for errors, printing messages on stderr.
2003 /// Return true if the module is corrupt.
2004 ///
2005 bool llvm::verifyModule(const Module &M, VerifierFailureAction action,
2006                         std::string *ErrorInfo) {
2007   PassManager PM;
2008   Verifier *V = new Verifier(action);
2009   PM.add(V);
2010   PM.run(const_cast<Module&>(M));
2011
2012   if (ErrorInfo && V->Broken)
2013     *ErrorInfo = V->MessagesStr.str();
2014   return V->Broken;
2015 }