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