Verifier: Check for valid tags in debug nodes
[oota-llvm.git] / lib / IR / Verifier.cpp
1 //===-- Verifier.cpp - Implement the Module Verifier -----------------------==//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file defines the function verifier interface, that can be used for some
11 // sanity checking of input to the system.
12 //
13 // Note that this does not provide full `Java style' security and verifications,
14 // instead it just tries to ensure that code is well-formed.
15 //
16 //  * Both of a binary operator's parameters are of the same type
17 //  * Verify that the indices of mem access instructions match other operands
18 //  * Verify that arithmetic and other things are only performed on first-class
19 //    types.  Verify that shifts & logicals only happen on integrals f.e.
20 //  * All of the constants in a switch statement are of the correct type
21 //  * The code is in valid SSA form
22 //  * It should be illegal to put a label into any other type (like a structure)
23 //    or to return one. [except constant arrays!]
24 //  * Only phi nodes can be self referential: 'add i32 %0, %0 ; <int>:0' is bad
25 //  * PHI nodes must have an entry for each predecessor, with no extras.
26 //  * PHI nodes must be the first thing in a basic block, all grouped together
27 //  * PHI nodes must have at least one entry
28 //  * All basic blocks should only end with terminator insts, not contain them
29 //  * The entry node to a function must not have predecessors
30 //  * All Instructions must be embedded into a basic block
31 //  * Functions cannot take a void-typed parameter
32 //  * Verify that a function's argument list agrees with it's declared type.
33 //  * It is illegal to specify a name for a void value.
34 //  * It is illegal to have a internal global value with no initializer
35 //  * It is illegal to have a ret instruction that returns a value that does not
36 //    agree with the function return value type.
37 //  * Function call argument types match the function prototype
38 //  * A landing pad is defined by a landingpad instruction, and can be jumped to
39 //    only by the unwind edge of an invoke instruction.
40 //  * A landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
41 //    block.
42 //  * All landingpad instructions must use the same personality function with
43 //    the same function.
44 //  * All other things that are tested by asserts spread about the code...
45 //
46 //===----------------------------------------------------------------------===//
47
48 #include "llvm/IR/Verifier.h"
49 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
50 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
51 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
52 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
53 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
54 #include "llvm/IR/CFG.h"
55 #include "llvm/IR/CallSite.h"
56 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
57 #include "llvm/IR/ConstantRange.h"
58 #include "llvm/IR/Constants.h"
59 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
60 #include "llvm/IR/DebugInfo.h"
61 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
62 #include "llvm/IR/Dominators.h"
63 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
64 #include "llvm/IR/InstIterator.h"
65 #include "llvm/IR/InstVisitor.h"
66 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
67 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
68 #include "llvm/IR/Metadata.h"
69 #include "llvm/IR/Module.h"
70 #include "llvm/IR/PassManager.h"
71 #include "llvm/IR/Statepoint.h"
72 #include "llvm/Pass.h"
73 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
74 #include "llvm/Support/Debug.h"
75 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
76 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
77 #include <algorithm>
78 #include <cstdarg>
79 using namespace llvm;
80
81 static cl::opt<bool> VerifyDebugInfo("verify-debug-info", cl::init(false));
82
83 namespace {
84 struct VerifierSupport {
85   raw_ostream &OS;
86   const Module *M;
87
88   /// \brief Track the brokenness of the module while recursively visiting.
89   bool Broken;
90
91   explicit VerifierSupport(raw_ostream &OS)
92       : OS(OS), M(nullptr), Broken(false) {}
93
94   void WriteValue(const Value *V) {
95     if (!V)
96       return;
97     if (isa<Instruction>(V)) {
98       OS << *V << '\n';
99     } else {
100       V->printAsOperand(OS, true, M);
101       OS << '\n';
102     }
103   }
104
105   void WriteMetadata(const Metadata *MD) {
106     if (!MD)
107       return;
108     MD->printAsOperand(OS, true, M);
109     OS << '\n';
110   }
111
112   void WriteType(Type *T) {
113     if (!T)
114       return;
115     OS << ' ' << *T;
116   }
117
118   void WriteComdat(const Comdat *C) {
119     if (!C)
120       return;
121     OS << *C;
122   }
123
124   // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
125   // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
126   // to see why something is not correct.
127   void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1 = nullptr,
128                    const Value *V2 = nullptr, const Value *V3 = nullptr,
129                    const Value *V4 = nullptr) {
130     OS << Message.str() << "\n";
131     WriteValue(V1);
132     WriteValue(V2);
133     WriteValue(V3);
134     WriteValue(V4);
135     Broken = true;
136   }
137
138   void CheckFailed(const Twine &Message, const Metadata *V1, const Metadata *V2,
139                    const Metadata *V3 = nullptr, const Metadata *V4 = nullptr) {
140     OS << Message.str() << "\n";
141     WriteMetadata(V1);
142     WriteMetadata(V2);
143     WriteMetadata(V3);
144     WriteMetadata(V4);
145     Broken = true;
146   }
147
148   void CheckFailed(const Twine &Message, const Metadata *V1,
149                    const Value *V2 = nullptr) {
150     OS << Message.str() << "\n";
151     WriteMetadata(V1);
152     WriteValue(V2);
153     Broken = true;
154   }
155
156   void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1, Type *T2,
157                    const Value *V3 = nullptr) {
158     OS << Message.str() << "\n";
159     WriteValue(V1);
160     WriteType(T2);
161     WriteValue(V3);
162     Broken = true;
163   }
164
165   void CheckFailed(const Twine &Message, Type *T1, Type *T2 = nullptr,
166                    Type *T3 = nullptr) {
167     OS << Message.str() << "\n";
168     WriteType(T1);
169     WriteType(T2);
170     WriteType(T3);
171     Broken = true;
172   }
173
174   void CheckFailed(const Twine &Message, const Comdat *C) {
175     OS << Message.str() << "\n";
176     WriteComdat(C);
177     Broken = true;
178   }
179 };
180 class Verifier : public InstVisitor<Verifier>, VerifierSupport {
181   friend class InstVisitor<Verifier>;
182
183   LLVMContext *Context;
184   DominatorTree DT;
185
186   /// \brief When verifying a basic block, keep track of all of the
187   /// instructions we have seen so far.
188   ///
189   /// This allows us to do efficient dominance checks for the case when an
190   /// instruction has an operand that is an instruction in the same block.
191   SmallPtrSet<Instruction *, 16> InstsInThisBlock;
192
193   /// \brief Keep track of the metadata nodes that have been checked already.
194   SmallPtrSet<const Metadata *, 32> MDNodes;
195
196   /// \brief The personality function referenced by the LandingPadInsts.
197   /// All LandingPadInsts within the same function must use the same
198   /// personality function.
199   const Value *PersonalityFn;
200
201   /// \brief Whether we've seen a call to @llvm.frameallocate in this function
202   /// already.
203   bool SawFrameAllocate;
204
205 public:
206   explicit Verifier(raw_ostream &OS = dbgs())
207       : VerifierSupport(OS), Context(nullptr), PersonalityFn(nullptr),
208         SawFrameAllocate(false) {}
209
210   bool verify(const Function &F) {
211     M = F.getParent();
212     Context = &M->getContext();
213
214     // First ensure the function is well-enough formed to compute dominance
215     // information.
216     if (F.empty()) {
217       OS << "Function '" << F.getName()
218          << "' does not contain an entry block!\n";
219       return false;
220     }
221     for (Function::const_iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
222       if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
223         OS << "Basic Block in function '" << F.getName()
224            << "' does not have terminator!\n";
225         I->printAsOperand(OS, true);
226         OS << "\n";
227         return false;
228       }
229     }
230
231     // Now directly compute a dominance tree. We don't rely on the pass
232     // manager to provide this as it isolates us from a potentially
233     // out-of-date dominator tree and makes it significantly more complex to
234     // run this code outside of a pass manager.
235     // FIXME: It's really gross that we have to cast away constness here.
236     DT.recalculate(const_cast<Function &>(F));
237
238     Broken = false;
239     // FIXME: We strip const here because the inst visitor strips const.
240     visit(const_cast<Function &>(F));
241     InstsInThisBlock.clear();
242     PersonalityFn = nullptr;
243     SawFrameAllocate = false;
244
245     return !Broken;
246   }
247
248   bool verify(const Module &M) {
249     this->M = &M;
250     Context = &M.getContext();
251     Broken = false;
252
253     // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
254     for (Module::const_iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
255       visitGlobalValue(*I);
256
257       // Check to make sure function prototypes are okay.
258       if (I->isDeclaration())
259         visitFunction(*I);
260     }
261
262     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
263          I != E; ++I)
264       visitGlobalVariable(*I);
265
266     for (Module::const_alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
267          I != E; ++I)
268       visitGlobalAlias(*I);
269
270     for (Module::const_named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
271                                                E = M.named_metadata_end();
272          I != E; ++I)
273       visitNamedMDNode(*I);
274
275     for (const StringMapEntry<Comdat> &SMEC : M.getComdatSymbolTable())
276       visitComdat(SMEC.getValue());
277
278     visitModuleFlags(M);
279     visitModuleIdents(M);
280
281     return !Broken;
282   }
283
284 private:
285   // Verification methods...
286   void visitGlobalValue(const GlobalValue &GV);
287   void visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV);
288   void visitGlobalAlias(const GlobalAlias &GA);
289   void visitAliaseeSubExpr(const GlobalAlias &A, const Constant &C);
290   void visitAliaseeSubExpr(SmallPtrSetImpl<const GlobalAlias *> &Visited,
291                            const GlobalAlias &A, const Constant &C);
292   void visitNamedMDNode(const NamedMDNode &NMD);
293   void visitMDNode(const MDNode &MD);
294   void visitMetadataAsValue(const MetadataAsValue &MD, Function *F);
295   void visitValueAsMetadata(const ValueAsMetadata &MD, Function *F);
296   void visitComdat(const Comdat &C);
297   void visitModuleIdents(const Module &M);
298   void visitModuleFlags(const Module &M);
299   void visitModuleFlag(const MDNode *Op,
300                        DenseMap<const MDString *, const MDNode *> &SeenIDs,
301                        SmallVectorImpl<const MDNode *> &Requirements);
302   void visitFunction(const Function &F);
303   void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
304   void visitRangeMetadata(Instruction& I, MDNode* Range, Type* Ty);
305
306 #define HANDLE_SPECIALIZED_MDNODE_LEAF(CLASS) void visit##CLASS(const CLASS &N);
307 #include "llvm/IR/Metadata.def"
308
309   // InstVisitor overrides...
310   using InstVisitor<Verifier>::visit;
311   void visit(Instruction &I);
312
313   void visitTruncInst(TruncInst &I);
314   void visitZExtInst(ZExtInst &I);
315   void visitSExtInst(SExtInst &I);
316   void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
317   void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
318   void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
319   void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
320   void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
321   void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
322   void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
323   void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
324   void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
325   void visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I);
326   void visitPHINode(PHINode &PN);
327   void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
328   void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
329   void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
330   void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
331   void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
332   void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
333   void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
334   void visitCallInst(CallInst &CI);
335   void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
336   void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
337   void visitLoadInst(LoadInst &LI);
338   void visitStoreInst(StoreInst &SI);
339   void verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i);
340   void visitInstruction(Instruction &I);
341   void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
342   void visitBranchInst(BranchInst &BI);
343   void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
344   void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
345   void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
346   void visitSelectInst(SelectInst &SI);
347   void visitUserOp1(Instruction &I);
348   void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
349   void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
350   void visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI);
351   void visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI);
352   void visitFenceInst(FenceInst &FI);
353   void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
354   void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
355   void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
356   void visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI);
357
358   void VerifyCallSite(CallSite CS);
359   void verifyMustTailCall(CallInst &CI);
360   bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty, int VT,
361                         unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
362   bool VerifyIntrinsicType(Type *Ty, ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
363                            SmallVectorImpl<Type *> &ArgTys);
364   bool VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
365                                ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos);
366   bool VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params);
367   void VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, bool isFunction,
368                             const Value *V);
369   void VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
370                             bool isReturnValue, const Value *V);
371   void VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
372                            const Value *V);
373
374   void VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE);
375   void VerifyStatepoint(ImmutableCallSite CS);
376 };
377 class DebugInfoVerifier : public VerifierSupport {
378 public:
379   explicit DebugInfoVerifier(raw_ostream &OS = dbgs()) : VerifierSupport(OS) {}
380
381   bool verify(const Module &M) {
382     this->M = &M;
383     verifyDebugInfo();
384     return !Broken;
385   }
386
387 private:
388   void verifyDebugInfo();
389   void processInstructions(DebugInfoFinder &Finder);
390   void processCallInst(DebugInfoFinder &Finder, const CallInst &CI);
391 };
392 } // End anonymous namespace
393
394 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
395 #define Assert(C, M) \
396   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
397 #define Assert1(C, M, V1) \
398   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
399 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
400   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
401 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
402   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
403 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
404   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
405
406 void Verifier::visit(Instruction &I) {
407   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
408     Assert1(I.getOperand(i) != nullptr, "Operand is null", &I);
409   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
410 }
411
412
413 void Verifier::visitGlobalValue(const GlobalValue &GV) {
414   Assert1(!GV.isDeclaration() || GV.hasExternalLinkage() ||
415               GV.hasExternalWeakLinkage(),
416           "Global is external, but doesn't have external or weak linkage!",
417           &GV);
418
419   Assert1(GV.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
420           "huge alignment values are unsupported", &GV);
421   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
422           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
423
424   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
425     const GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
426     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
427             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
428   }
429 }
430
431 void Verifier::visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV) {
432   if (GV.hasInitializer()) {
433     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
434             "Global variable initializer type does not match global "
435             "variable type!", &GV);
436
437     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
438     // cannot be constant.
439     if (GV.hasCommonLinkage()) {
440       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
441               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
442       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
443               &GV);
444       Assert1(!GV.hasComdat(), "'common' global may not be in a Comdat!", &GV);
445     }
446   } else {
447     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasExternalWeakLinkage(),
448             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
449   }
450
451   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.global_ctors" ||
452                        GV.getName() == "llvm.global_dtors")) {
453     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
454             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
455     // Don't worry about emitting an error for it not being an array,
456     // visitGlobalValue will complain on appending non-array.
457     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GV.getType()->getElementType())) {
458       StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
459       PointerType *FuncPtrTy =
460           FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Context), false)->getPointerTo();
461       // FIXME: Reject the 2-field form in LLVM 4.0.
462       Assert1(STy && (STy->getNumElements() == 2 ||
463                       STy->getNumElements() == 3) &&
464               STy->getTypeAtIndex(0u)->isIntegerTy(32) &&
465               STy->getTypeAtIndex(1) == FuncPtrTy,
466               "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
467       if (STy->getNumElements() == 3) {
468         Type *ETy = STy->getTypeAtIndex(2);
469         Assert1(ETy->isPointerTy() &&
470                     cast<PointerType>(ETy)->getElementType()->isIntegerTy(8),
471                 "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
472       }
473     }
474   }
475
476   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.used" ||
477                        GV.getName() == "llvm.compiler.used")) {
478     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
479             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
480     Type *GVType = GV.getType()->getElementType();
481     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GVType)) {
482       PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ATy->getElementType());
483       Assert1(PTy, "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
484       if (GV.hasInitializer()) {
485         const Constant *Init = GV.getInitializer();
486         const ConstantArray *InitArray = dyn_cast<ConstantArray>(Init);
487         Assert1(InitArray, "wrong initalizer for intrinsic global variable",
488                 Init);
489         for (unsigned i = 0, e = InitArray->getNumOperands(); i != e; ++i) {
490           Value *V = Init->getOperand(i)->stripPointerCastsNoFollowAliases();
491           Assert1(
492               isa<GlobalVariable>(V) || isa<Function>(V) || isa<GlobalAlias>(V),
493               "invalid llvm.used member", V);
494           Assert1(V->hasName(), "members of llvm.used must be named", V);
495         }
496       }
497     }
498   }
499
500   Assert1(!GV.hasDLLImportStorageClass() ||
501           (GV.isDeclaration() && GV.hasExternalLinkage()) ||
502           GV.hasAvailableExternallyLinkage(),
503           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
504
505   if (!GV.hasInitializer()) {
506     visitGlobalValue(GV);
507     return;
508   }
509
510   // Walk any aggregate initializers looking for bitcasts between address spaces
511   SmallPtrSet<const Value *, 4> Visited;
512   SmallVector<const Value *, 4> WorkStack;
513   WorkStack.push_back(cast<Value>(GV.getInitializer()));
514
515   while (!WorkStack.empty()) {
516     const Value *V = WorkStack.pop_back_val();
517     if (!Visited.insert(V).second)
518       continue;
519
520     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
521       for (unsigned I = 0, N = U->getNumOperands(); I != N; ++I)
522         WorkStack.push_back(U->getOperand(I));
523     }
524
525     if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
526       VerifyConstantExprBitcastType(CE);
527       if (Broken)
528         return;
529     }
530   }
531
532   visitGlobalValue(GV);
533 }
534
535 void Verifier::visitAliaseeSubExpr(const GlobalAlias &GA, const Constant &C) {
536   SmallPtrSet<const GlobalAlias*, 4> Visited;
537   Visited.insert(&GA);
538   visitAliaseeSubExpr(Visited, GA, C);
539 }
540
541 void Verifier::visitAliaseeSubExpr(SmallPtrSetImpl<const GlobalAlias*> &Visited,
542                                    const GlobalAlias &GA, const Constant &C) {
543   if (const auto *GV = dyn_cast<GlobalValue>(&C)) {
544     Assert1(!GV->isDeclaration(), "Alias must point to a definition", &GA);
545
546     if (const auto *GA2 = dyn_cast<GlobalAlias>(GV)) {
547       Assert1(Visited.insert(GA2).second, "Aliases cannot form a cycle", &GA);
548
549       Assert1(!GA2->mayBeOverridden(), "Alias cannot point to a weak alias",
550               &GA);
551     } else {
552       // Only continue verifying subexpressions of GlobalAliases.
553       // Do not recurse into global initializers.
554       return;
555     }
556   }
557
558   if (const auto *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(&C))
559     VerifyConstantExprBitcastType(CE);
560
561   for (const Use &U : C.operands()) {
562     Value *V = &*U;
563     if (const auto *GA2 = dyn_cast<GlobalAlias>(V))
564       visitAliaseeSubExpr(Visited, GA, *GA2->getAliasee());
565     else if (const auto *C2 = dyn_cast<Constant>(V))
566       visitAliaseeSubExpr(Visited, GA, *C2);
567   }
568 }
569
570 void Verifier::visitGlobalAlias(const GlobalAlias &GA) {
571   Assert1(!GA.getName().empty(),
572           "Alias name cannot be empty!", &GA);
573   Assert1(GlobalAlias::isValidLinkage(GA.getLinkage()),
574           "Alias should have private, internal, linkonce, weak, linkonce_odr, "
575           "weak_odr, or external linkage!",
576           &GA);
577   const Constant *Aliasee = GA.getAliasee();
578   Assert1(Aliasee, "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
579   Assert1(GA.getType() == Aliasee->getType(),
580           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
581
582   Assert1(isa<GlobalValue>(Aliasee) || isa<ConstantExpr>(Aliasee),
583           "Aliasee should be either GlobalValue or ConstantExpr", &GA);
584
585   visitAliaseeSubExpr(GA, *Aliasee);
586
587   visitGlobalValue(GA);
588 }
589
590 void Verifier::visitNamedMDNode(const NamedMDNode &NMD) {
591   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
592     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
593     if (!MD)
594       continue;
595
596     visitMDNode(*MD);
597   }
598 }
599
600 void Verifier::visitMDNode(const MDNode &MD) {
601   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
602   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
603   if (!MDNodes.insert(&MD).second)
604     return;
605
606   switch (MD.getMetadataID()) {
607   default:
608     llvm_unreachable("Invalid MDNode subclass");
609   case Metadata::MDTupleKind:
610     break;
611 #define HANDLE_SPECIALIZED_MDNODE_LEAF(CLASS)                                  \
612   case Metadata::CLASS##Kind:                                                  \
613     visit##CLASS(cast<CLASS>(MD));                                             \
614     break;
615 #include "llvm/IR/Metadata.def"
616   }
617
618   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
619     Metadata *Op = MD.getOperand(i);
620     if (!Op)
621       continue;
622     Assert2(!isa<LocalAsMetadata>(Op), "Invalid operand for global metadata!",
623             &MD, Op);
624     if (auto *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
625       visitMDNode(*N);
626       continue;
627     }
628     if (auto *V = dyn_cast<ValueAsMetadata>(Op)) {
629       visitValueAsMetadata(*V, nullptr);
630       continue;
631     }
632   }
633
634   // Check these last, so we diagnose problems in operands first.
635   Assert1(!MD.isTemporary(), "Expected no forward declarations!", &MD);
636   Assert1(MD.isResolved(), "All nodes should be resolved!", &MD);
637 }
638
639 void Verifier::visitValueAsMetadata(const ValueAsMetadata &MD, Function *F) {
640   Assert1(MD.getValue(), "Expected valid value", &MD);
641   Assert2(!MD.getValue()->getType()->isMetadataTy(),
642           "Unexpected metadata round-trip through values", &MD, MD.getValue());
643
644   auto *L = dyn_cast<LocalAsMetadata>(&MD);
645   if (!L)
646     return;
647
648   Assert1(F, "function-local metadata used outside a function", L);
649
650   // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
651   // function that we expect.
652   Function *ActualF = nullptr;
653   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(L->getValue())) {
654     Assert2(I->getParent(), "function-local metadata not in basic block", L, I);
655     ActualF = I->getParent()->getParent();
656   } else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(L->getValue()))
657     ActualF = BB->getParent();
658   else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(L->getValue()))
659     ActualF = A->getParent();
660   assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
661
662   Assert1(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function", L);
663 }
664
665 void Verifier::visitMetadataAsValue(const MetadataAsValue &MDV, Function *F) {
666   Metadata *MD = MDV.getMetadata();
667   if (auto *N = dyn_cast<MDNode>(MD)) {
668     visitMDNode(*N);
669     return;
670   }
671
672   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
673   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
674   if (!MDNodes.insert(MD).second)
675     return;
676
677   if (auto *V = dyn_cast<ValueAsMetadata>(MD))
678     visitValueAsMetadata(*V, F);
679 }
680
681 void Verifier::visitMDLocation(const MDLocation &N) {
682   Assert1(N.getScope(), "location requires a valid scope", &N);
683   if (N.getInlinedAt())
684     Assert2(isa<MDLocation>(N.getInlinedAt()),
685             "inlined-at should be a location", &N, N.getInlinedAt());
686 }
687
688 void Verifier::visitGenericDebugNode(const GenericDebugNode &N) {
689   Assert1(N.getTag(), "invalid tag", &N);
690 }
691
692 void Verifier::visitMDSubrange(const MDSubrange &N) {
693   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_subrange_type, "invalid tag", &N);
694 }
695
696 void Verifier::visitMDEnumerator(const MDEnumerator &N) {
697   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_enumerator, "invalid tag", &N);
698 }
699
700 void Verifier::visitMDBasicType(const MDBasicType &N) {
701   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_base_type ||
702               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_unspecified_type,
703           "invalid tag", &N);
704 }
705
706 void Verifier::visitMDDerivedType(const MDDerivedType &N) {
707   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_typedef ||
708               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_pointer_type ||
709               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_ptr_to_member_type ||
710               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_reference_type ||
711               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_rvalue_reference_type ||
712               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_const_type ||
713               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_volatile_type ||
714               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_restrict_type ||
715               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_member ||
716               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_inheritance ||
717               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_friend,
718           "invalid tag", &N);
719 }
720
721 void Verifier::visitMDCompositeType(const MDCompositeType &N) {
722   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_array_type ||
723               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_structure_type ||
724               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_union_type ||
725               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_enumeration_type ||
726               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_subroutine_type ||
727               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_class_type,
728           "invalid tag", &N);
729 }
730
731 void Verifier::visitMDSubroutineType(const MDSubroutineType &N) {
732   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_subroutine_type, "invalid tag", &N);
733 }
734
735 void Verifier::visitMDFile(const MDFile &N) {
736   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_file_type, "invalid tag", &N);
737 }
738
739 void Verifier::visitMDCompileUnit(const MDCompileUnit &N) {
740   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_compile_unit, "invalid tag", &N);
741 }
742
743 void Verifier::visitMDSubprogram(const MDSubprogram &N) {
744   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_subprogram, "invalid tag", &N);
745 }
746
747 void Verifier::visitMDLexicalBlock(const MDLexicalBlock &N) {
748   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_lexical_block, "invalid tag", &N);
749 }
750
751 void Verifier::visitMDLexicalBlockFile(const MDLexicalBlockFile &N) {
752   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_lexical_block, "invalid tag", &N);
753 }
754
755 void Verifier::visitMDNamespace(const MDNamespace &N) {
756   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_namespace, "invalid tag", &N);
757 }
758
759 void Verifier::visitMDTemplateTypeParameter(const MDTemplateTypeParameter &N) {
760   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_template_type_parameter, "invalid tag",
761           &N);
762 }
763
764 void Verifier::visitMDTemplateValueParameter(
765     const MDTemplateValueParameter &N) {
766   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_template_value_parameter ||
767               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_GNU_template_template_param ||
768               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_GNU_template_parameter_pack,
769           "invalid tag", &N);
770 }
771
772 void Verifier::visitMDGlobalVariable(const MDGlobalVariable &N) {
773   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_variable, "invalid tag", &N);
774 }
775
776 void Verifier::visitMDLocalVariable(const MDLocalVariable &N) {
777   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_auto_variable ||
778               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_arg_variable,
779           "invalid tag", &N);
780 }
781
782 void Verifier::visitMDExpression(const MDExpression &N) {
783   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_expression, "invalid tag", &N);
784 }
785
786 void Verifier::visitMDObjCProperty(const MDObjCProperty &N) {
787   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_APPLE_property, "invalid tag", &N);
788 }
789
790 void Verifier::visitMDImportedEntity(const MDImportedEntity &N) {
791   Assert1(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_imported_module ||
792               N.getTag() == dwarf::DW_TAG_imported_declaration,
793           "invalid tag", &N);
794 }
795
796 void Verifier::visitComdat(const Comdat &C) {
797   // All Comdat::SelectionKind values other than Comdat::Any require a
798   // GlobalValue with the same name as the Comdat.
799   const GlobalValue *GV = M->getNamedValue(C.getName());
800   if (C.getSelectionKind() != Comdat::Any)
801     Assert1(GV,
802             "comdat selection kind requires a global value with the same name",
803             &C);
804   // The Module is invalid if the GlobalValue has private linkage.  Entities
805   // with private linkage don't have entries in the symbol table.
806   if (GV)
807     Assert1(!GV->hasPrivateLinkage(), "comdat global value has private linkage",
808             GV);
809 }
810
811 void Verifier::visitModuleIdents(const Module &M) {
812   const NamedMDNode *Idents = M.getNamedMetadata("llvm.ident");
813   if (!Idents) 
814     return;
815   
816   // llvm.ident takes a list of metadata entry. Each entry has only one string.
817   // Scan each llvm.ident entry and make sure that this requirement is met.
818   for (unsigned i = 0, e = Idents->getNumOperands(); i != e; ++i) {
819     const MDNode *N = Idents->getOperand(i);
820     Assert1(N->getNumOperands() == 1,
821             "incorrect number of operands in llvm.ident metadata", N);
822     Assert1(isa<MDString>(N->getOperand(0)),
823             ("invalid value for llvm.ident metadata entry operand"
824              "(the operand should be a string)"),
825             N->getOperand(0));
826   } 
827 }
828
829 void Verifier::visitModuleFlags(const Module &M) {
830   const NamedMDNode *Flags = M.getModuleFlagsMetadata();
831   if (!Flags) return;
832
833   // Scan each flag, and track the flags and requirements.
834   DenseMap<const MDString*, const MDNode*> SeenIDs;
835   SmallVector<const MDNode*, 16> Requirements;
836   for (unsigned I = 0, E = Flags->getNumOperands(); I != E; ++I) {
837     visitModuleFlag(Flags->getOperand(I), SeenIDs, Requirements);
838   }
839
840   // Validate that the requirements in the module are valid.
841   for (unsigned I = 0, E = Requirements.size(); I != E; ++I) {
842     const MDNode *Requirement = Requirements[I];
843     const MDString *Flag = cast<MDString>(Requirement->getOperand(0));
844     const Metadata *ReqValue = Requirement->getOperand(1);
845
846     const MDNode *Op = SeenIDs.lookup(Flag);
847     if (!Op) {
848       CheckFailed("invalid requirement on flag, flag is not present in module",
849                   Flag);
850       continue;
851     }
852
853     if (Op->getOperand(2) != ReqValue) {
854       CheckFailed(("invalid requirement on flag, "
855                    "flag does not have the required value"),
856                   Flag);
857       continue;
858     }
859   }
860 }
861
862 void
863 Verifier::visitModuleFlag(const MDNode *Op,
864                           DenseMap<const MDString *, const MDNode *> &SeenIDs,
865                           SmallVectorImpl<const MDNode *> &Requirements) {
866   // Each module flag should have three arguments, the merge behavior (a
867   // constant int), the flag ID (an MDString), and the value.
868   Assert1(Op->getNumOperands() == 3,
869           "incorrect number of operands in module flag", Op);
870   Module::ModFlagBehavior MFB;
871   if (!Module::isValidModFlagBehavior(Op->getOperand(0), MFB)) {
872     Assert1(
873         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Op->getOperand(0)),
874         "invalid behavior operand in module flag (expected constant integer)",
875         Op->getOperand(0));
876     Assert1(false,
877             "invalid behavior operand in module flag (unexpected constant)",
878             Op->getOperand(0));
879   }
880   MDString *ID = dyn_cast<MDString>(Op->getOperand(1));
881   Assert1(ID,
882           "invalid ID operand in module flag (expected metadata string)",
883           Op->getOperand(1));
884
885   // Sanity check the values for behaviors with additional requirements.
886   switch (MFB) {
887   case Module::Error:
888   case Module::Warning:
889   case Module::Override:
890     // These behavior types accept any value.
891     break;
892
893   case Module::Require: {
894     // The value should itself be an MDNode with two operands, a flag ID (an
895     // MDString), and a value.
896     MDNode *Value = dyn_cast<MDNode>(Op->getOperand(2));
897     Assert1(Value && Value->getNumOperands() == 2,
898             "invalid value for 'require' module flag (expected metadata pair)",
899             Op->getOperand(2));
900     Assert1(isa<MDString>(Value->getOperand(0)),
901             ("invalid value for 'require' module flag "
902              "(first value operand should be a string)"),
903             Value->getOperand(0));
904
905     // Append it to the list of requirements, to check once all module flags are
906     // scanned.
907     Requirements.push_back(Value);
908     break;
909   }
910
911   case Module::Append:
912   case Module::AppendUnique: {
913     // These behavior types require the operand be an MDNode.
914     Assert1(isa<MDNode>(Op->getOperand(2)),
915             "invalid value for 'append'-type module flag "
916             "(expected a metadata node)", Op->getOperand(2));
917     break;
918   }
919   }
920
921   // Unless this is a "requires" flag, check the ID is unique.
922   if (MFB != Module::Require) {
923     bool Inserted = SeenIDs.insert(std::make_pair(ID, Op)).second;
924     Assert1(Inserted,
925             "module flag identifiers must be unique (or of 'require' type)",
926             ID);
927   }
928 }
929
930 void Verifier::VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx,
931                                     bool isFunction, const Value *V) {
932   unsigned Slot = ~0U;
933   for (unsigned I = 0, E = Attrs.getNumSlots(); I != E; ++I)
934     if (Attrs.getSlotIndex(I) == Idx) {
935       Slot = I;
936       break;
937     }
938
939   assert(Slot != ~0U && "Attribute set inconsistency!");
940
941   for (AttributeSet::iterator I = Attrs.begin(Slot), E = Attrs.end(Slot);
942          I != E; ++I) {
943     if (I->isStringAttribute())
944       continue;
945
946     if (I->getKindAsEnum() == Attribute::NoReturn ||
947         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoUnwind ||
948         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoInline ||
949         I->getKindAsEnum() == Attribute::AlwaysInline ||
950         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeForSize ||
951         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtect ||
952         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectReq ||
953         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectStrong ||
954         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoRedZone ||
955         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoImplicitFloat ||
956         I->getKindAsEnum() == Attribute::Naked ||
957         I->getKindAsEnum() == Attribute::InlineHint ||
958         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackAlignment ||
959         I->getKindAsEnum() == Attribute::UWTable ||
960         I->getKindAsEnum() == Attribute::NonLazyBind ||
961         I->getKindAsEnum() == Attribute::ReturnsTwice ||
962         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeAddress ||
963         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeThread ||
964         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeMemory ||
965         I->getKindAsEnum() == Attribute::MinSize ||
966         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoDuplicate ||
967         I->getKindAsEnum() == Attribute::Builtin ||
968         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoBuiltin ||
969         I->getKindAsEnum() == Attribute::Cold ||
970         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeNone ||
971         I->getKindAsEnum() == Attribute::JumpTable) {
972       if (!isFunction) {
973         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
974                     "' only applies to functions!", V);
975         return;
976       }
977     } else if (I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadOnly ||
978                I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadNone) {
979       if (Idx == 0) {
980         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
981                     "' does not apply to function returns");
982         return;
983       }
984     } else if (isFunction) {
985       CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
986                   "' does not apply to functions!", V);
987       return;
988     }
989   }
990 }
991
992 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
993 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
994 void Verifier::VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
995                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
996   if (!Attrs.hasAttributes(Idx))
997     return;
998
999   VerifyAttributeTypes(Attrs, Idx, false, V);
1000
1001   if (isReturnValue)
1002     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
1003             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest) &&
1004             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
1005             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoCapture) &&
1006             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned) &&
1007             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
1008             "Attributes 'byval', 'inalloca', 'nest', 'sret', 'nocapture', and "
1009             "'returned' do not apply to return values!", V);
1010
1011   // Check for mutually incompatible attributes.  Only inreg is compatible with
1012   // sret.
1013   unsigned AttrCount = 0;
1014   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal);
1015   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca);
1016   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) ||
1017                Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InReg);
1018   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest);
1019   Assert1(AttrCount <= 1, "Attributes 'byval', 'inalloca', 'inreg', 'nest', "
1020                           "and 'sret' are incompatible!", V);
1021
1022   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca) &&
1023             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
1024           "'inalloca and readonly' are incompatible!", V);
1025
1026   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
1027             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)), "Attributes "
1028           "'sret and returned' are incompatible!", V);
1029
1030   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ZExt) &&
1031             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::SExt)), "Attributes "
1032           "'zeroext and signext' are incompatible!", V);
1033
1034   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadNone) &&
1035             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
1036           "'readnone and readonly' are incompatible!", V);
1037
1038   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoInline) &&
1039             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::AlwaysInline)), "Attributes "
1040           "'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
1041
1042   Assert1(!AttrBuilder(Attrs, Idx).
1043             hasAttributes(AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx), Idx),
1044           "Wrong types for attribute: " +
1045           AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx).getAsString(Idx), V);
1046
1047   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
1048     if (!PTy->getElementType()->isSized()) {
1049       Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
1050               !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
1051               "Attributes 'byval' and 'inalloca' do not support unsized types!",
1052               V);
1053     }
1054   } else {
1055     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal),
1056             "Attribute 'byval' only applies to parameters with pointer type!",
1057             V);
1058   }
1059 }
1060
1061 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
1062 // The value V is printed in error messages.
1063 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
1064                                    const Value *V) {
1065   if (Attrs.isEmpty())
1066     return;
1067
1068   bool SawNest = false;
1069   bool SawReturned = false;
1070   bool SawSRet = false;
1071
1072   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
1073     unsigned Idx = Attrs.getSlotIndex(i);
1074
1075     Type *Ty;
1076     if (Idx == 0)
1077       Ty = FT->getReturnType();
1078     else if (Idx-1 < FT->getNumParams())
1079       Ty = FT->getParamType(Idx-1);
1080     else
1081       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
1082
1083     VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, Idx == 0, V);
1084
1085     if (Idx == 0)
1086       continue;
1087
1088     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
1089       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
1090       SawNest = true;
1091     }
1092
1093     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
1094       Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
1095               V);
1096       Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FT->getReturnType()), "Incompatible "
1097               "argument and return types for 'returned' attribute", V);
1098       SawReturned = true;
1099     }
1100
1101     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet)) {
1102       Assert1(!SawSRet, "Cannot have multiple 'sret' parameters!", V);
1103       Assert1(Idx == 1 || Idx == 2,
1104               "Attribute 'sret' is not on first or second parameter!", V);
1105       SawSRet = true;
1106     }
1107
1108     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca)) {
1109       Assert1(Idx == FT->getNumParams(),
1110               "inalloca isn't on the last parameter!", V);
1111     }
1112   }
1113
1114   if (!Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1115     return;
1116
1117   VerifyAttributeTypes(Attrs, AttributeSet::FunctionIndex, true, V);
1118
1119   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1120                                Attribute::ReadNone) &&
1121             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1122                                Attribute::ReadOnly)),
1123           "Attributes 'readnone and readonly' are incompatible!", V);
1124
1125   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1126                                Attribute::NoInline) &&
1127             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1128                                Attribute::AlwaysInline)),
1129           "Attributes 'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
1130
1131   if (Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, 
1132                          Attribute::OptimizeNone)) {
1133     Assert1(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1134                                Attribute::NoInline),
1135             "Attribute 'optnone' requires 'noinline'!", V);
1136
1137     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1138                                 Attribute::OptimizeForSize),
1139             "Attributes 'optsize and optnone' are incompatible!", V);
1140
1141     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1142                                 Attribute::MinSize),
1143             "Attributes 'minsize and optnone' are incompatible!", V);
1144   }
1145
1146   if (Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1147                          Attribute::JumpTable)) {
1148     const GlobalValue *GV = cast<GlobalValue>(V);
1149     Assert1(GV->hasUnnamedAddr(),
1150             "Attribute 'jumptable' requires 'unnamed_addr'", V);
1151
1152   }
1153 }
1154
1155 void Verifier::VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE) {
1156   if (CE->getOpcode() != Instruction::BitCast)
1157     return;
1158
1159   Assert1(CastInst::castIsValid(Instruction::BitCast, CE->getOperand(0),
1160                                 CE->getType()),
1161           "Invalid bitcast", CE);
1162 }
1163
1164 bool Verifier::VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params) {
1165   if (Attrs.getNumSlots() == 0)
1166     return true;
1167
1168   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
1169   unsigned LastIndex = Attrs.getSlotIndex(LastSlot);
1170   if (LastIndex <= Params
1171       || (LastIndex == AttributeSet::FunctionIndex
1172           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlotIndex(LastSlot - 1) <= Params)))
1173     return true;
1174
1175   return false;
1176 }
1177
1178 /// \brief Verify that statepoint intrinsic is well formed.
1179 void Verifier::VerifyStatepoint(ImmutableCallSite CS) {
1180   assert(CS.getCalledFunction() &&
1181          CS.getCalledFunction()->getIntrinsicID() ==
1182            Intrinsic::experimental_gc_statepoint);
1183
1184   const Instruction &CI = *CS.getInstruction();
1185
1186   Assert1(!CS.doesNotAccessMemory() &&
1187           !CS.onlyReadsMemory(),
1188           "gc.statepoint must read and write memory to preserve "
1189           "reordering restrictions required by safepoint semantics", &CI);
1190     
1191   const Value *Target = CS.getArgument(0);
1192   const PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Target->getType());
1193   Assert2(PT && PT->getElementType()->isFunctionTy(),
1194           "gc.statepoint callee must be of function pointer type",
1195           &CI, Target);
1196   FunctionType *TargetFuncType = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
1197
1198   const Value *NumCallArgsV = CS.getArgument(1);
1199   Assert1(isa<ConstantInt>(NumCallArgsV),
1200           "gc.statepoint number of arguments to underlying call "
1201           "must be constant integer", &CI);
1202   const int NumCallArgs = cast<ConstantInt>(NumCallArgsV)->getZExtValue();
1203   Assert1(NumCallArgs >= 0,
1204           "gc.statepoint number of arguments to underlying call "
1205           "must be positive", &CI);
1206   const int NumParams = (int)TargetFuncType->getNumParams();
1207   if (TargetFuncType->isVarArg()) {
1208     Assert1(NumCallArgs >= NumParams,
1209             "gc.statepoint mismatch in number of vararg call args", &CI);
1210
1211     // TODO: Remove this limitation
1212     Assert1(TargetFuncType->getReturnType()->isVoidTy(),
1213             "gc.statepoint doesn't support wrapping non-void "
1214             "vararg functions yet", &CI);
1215   } else
1216     Assert1(NumCallArgs == NumParams,
1217             "gc.statepoint mismatch in number of call args", &CI);
1218
1219   const Value *Unused = CS.getArgument(2);
1220   Assert1(isa<ConstantInt>(Unused) &&
1221           cast<ConstantInt>(Unused)->isNullValue(),
1222           "gc.statepoint parameter #3 must be zero", &CI);
1223
1224   // Verify that the types of the call parameter arguments match
1225   // the type of the wrapped callee.
1226   for (int i = 0; i < NumParams; i++) {
1227     Type *ParamType = TargetFuncType->getParamType(i);
1228     Type *ArgType = CS.getArgument(3+i)->getType();
1229     Assert1(ArgType == ParamType,
1230             "gc.statepoint call argument does not match wrapped "
1231             "function type", &CI);
1232   }
1233   const int EndCallArgsInx = 2+NumCallArgs;
1234   const Value *NumDeoptArgsV = CS.getArgument(EndCallArgsInx+1);
1235   Assert1(isa<ConstantInt>(NumDeoptArgsV),
1236           "gc.statepoint number of deoptimization arguments "
1237           "must be constant integer", &CI);
1238   const int NumDeoptArgs = cast<ConstantInt>(NumDeoptArgsV)->getZExtValue();
1239   Assert1(NumDeoptArgs >= 0,
1240           "gc.statepoint number of deoptimization arguments "
1241           "must be positive", &CI);
1242
1243   Assert1(4 + NumCallArgs + NumDeoptArgs <= (int)CS.arg_size(),
1244           "gc.statepoint too few arguments according to length fields", &CI);
1245     
1246   // Check that the only uses of this gc.statepoint are gc.result or 
1247   // gc.relocate calls which are tied to this statepoint and thus part
1248   // of the same statepoint sequence
1249   for (const User *U : CI.users()) {
1250     const CallInst *Call = dyn_cast<const CallInst>(U);
1251     Assert2(Call, "illegal use of statepoint token", &CI, U);
1252     if (!Call) continue;
1253     Assert2(isGCRelocate(Call) || isGCResult(Call),
1254             "gc.result or gc.relocate are the only value uses"
1255             "of a gc.statepoint", &CI, U);
1256     if (isGCResult(Call)) {
1257       Assert2(Call->getArgOperand(0) == &CI,
1258               "gc.result connected to wrong gc.statepoint",
1259               &CI, Call);
1260     } else if (isGCRelocate(Call)) {
1261       Assert2(Call->getArgOperand(0) == &CI,
1262               "gc.relocate connected to wrong gc.statepoint",
1263               &CI, Call);
1264     }
1265   }
1266
1267   // Note: It is legal for a single derived pointer to be listed multiple
1268   // times.  It's non-optimal, but it is legal.  It can also happen after
1269   // insertion if we strip a bitcast away.
1270   // Note: It is really tempting to check that each base is relocated and
1271   // that a derived pointer is never reused as a base pointer.  This turns
1272   // out to be problematic since optimizations run after safepoint insertion
1273   // can recognize equality properties that the insertion logic doesn't know
1274   // about.  See example statepoint.ll in the verifier subdirectory
1275 }
1276
1277 // visitFunction - Verify that a function is ok.
1278 //
1279 void Verifier::visitFunction(const Function &F) {
1280   // Check function arguments.
1281   FunctionType *FT = F.getFunctionType();
1282   unsigned NumArgs = F.arg_size();
1283
1284   Assert1(Context == &F.getContext(),
1285           "Function context does not match Module context!", &F);
1286
1287   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
1288   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
1289           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
1290           &F, FT);
1291   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
1292           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
1293           F.getReturnType()->isStructTy(),
1294           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
1295
1296   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
1297           "Invalid struct return type!", &F);
1298
1299   AttributeSet Attrs = F.getAttributes();
1300
1301   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
1302           "Attribute after last parameter!", &F);
1303
1304   // Check function attributes.
1305   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
1306
1307   // On function declarations/definitions, we do not support the builtin
1308   // attribute. We do not check this in VerifyFunctionAttrs since that is
1309   // checking for Attributes that can/can not ever be on functions.
1310   Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1311                               Attribute::Builtin),
1312           "Attribute 'builtin' can only be applied to a callsite.", &F);
1313
1314   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
1315   // Sometimes varargs is used for perfectly forwarding thunks, so some of these
1316   // restrictions can be lifted.
1317   switch (F.getCallingConv()) {
1318   default:
1319   case CallingConv::C:
1320     break;
1321   case CallingConv::Fast:
1322   case CallingConv::Cold:
1323   case CallingConv::Intel_OCL_BI:
1324   case CallingConv::PTX_Kernel:
1325   case CallingConv::PTX_Device:
1326     Assert1(!F.isVarArg(), "Calling convention does not support varargs or "
1327                            "perfect forwarding!", &F);
1328     break;
1329   }
1330
1331   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
1332                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
1333
1334   // Check that the argument values match the function type for this function...
1335   unsigned i = 0;
1336   for (Function::const_arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end(); I != E;
1337        ++I, ++i) {
1338     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
1339             "Argument value does not match function argument type!",
1340             I, FT->getParamType(i));
1341     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
1342             "Function arguments must have first-class types!", I);
1343     if (!isLLVMdotName)
1344       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
1345               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
1346   }
1347
1348   if (F.isMaterializable()) {
1349     // Function has a body somewhere we can't see.
1350   } else if (F.isDeclaration()) {
1351     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasExternalWeakLinkage(),
1352             "invalid linkage type for function declaration", &F);
1353   } else {
1354     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
1355     // is not legal to define intrinsics.
1356     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
1357
1358     // Check the entry node
1359     const BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
1360     Assert1(pred_empty(Entry),
1361             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
1362
1363     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
1364     if (Entry->hasAddressTaken()) {
1365       Assert1(!BlockAddress::lookup(Entry)->isConstantUsed(),
1366               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
1367     }
1368   }
1369
1370   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
1371   // direct call/invokes, never having its "address taken".
1372   if (F.getIntrinsicID()) {
1373     const User *U;
1374     if (F.hasAddressTaken(&U))
1375       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
1376   }
1377
1378   Assert1(!F.hasDLLImportStorageClass() ||
1379           (F.isDeclaration() && F.hasExternalLinkage()) ||
1380           F.hasAvailableExternallyLinkage(),
1381           "Function is marked as dllimport, but not external.", &F);
1382 }
1383
1384 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
1385 //
1386 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
1387   InstsInThisBlock.clear();
1388
1389   // Ensure that basic blocks have terminators!
1390   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
1391
1392   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
1393   // it.
1394   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
1395     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
1396     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
1397     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
1398     PHINode *PN;
1399     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
1400       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
1401       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
1402               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
1403               "the PHI should be removed!", PN);
1404       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
1405               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
1406               "parent basic block!", PN);
1407
1408       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
1409       Values.clear();
1410       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
1411       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
1412         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
1413                                         PN->getIncomingValue(i)));
1414       std::sort(Values.begin(), Values.end());
1415
1416       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
1417         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
1418         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
1419         // all identical.
1420         //
1421         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
1422                 Values[i].second == Values[i-1].second,
1423                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
1424                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
1425                 Values[i].second, Values[i-1].second);
1426
1427         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
1428         // matched up.
1429         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
1430                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
1431                 Values[i].first, Preds[i]);
1432       }
1433     }
1434   }
1435
1436   // Check that all instructions have their parent pointers set up correctly.
1437   for (auto &I : BB)
1438   {
1439     Assert(I.getParent() == &BB, "Instruction has bogus parent pointer!");
1440   }
1441 }
1442
1443 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
1444   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
1445   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
1446           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
1447   visitInstruction(I);
1448 }
1449
1450 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
1451   if (BI.isConditional()) {
1452     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
1453             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
1454   }
1455   visitTerminatorInst(BI);
1456 }
1457
1458 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
1459   Function *F = RI.getParent()->getParent();
1460   unsigned N = RI.getNumOperands();
1461   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
1462     Assert2(N == 0,
1463             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
1464             "return type!", &RI, F->getReturnType());
1465   else
1466     Assert2(N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType(),
1467             "Function return type does not match operand "
1468             "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
1469
1470   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
1471   // terminators...
1472   visitTerminatorInst(RI);
1473 }
1474
1475 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1476   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
1477   // have the same type as the switched-on value.
1478   Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
1479   SmallPtrSet<ConstantInt*, 32> Constants;
1480   for (SwitchInst::CaseIt i = SI.case_begin(), e = SI.case_end(); i != e; ++i) {
1481     Assert1(i.getCaseValue()->getType() == SwitchTy,
1482             "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
1483     Assert2(Constants.insert(i.getCaseValue()).second,
1484             "Duplicate integer as switch case", &SI, i.getCaseValue());
1485   }
1486
1487   visitTerminatorInst(SI);
1488 }
1489
1490 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
1491   Assert1(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
1492           "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
1493   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
1494     Assert1(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
1495             "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
1496
1497   visitTerminatorInst(BI);
1498 }
1499
1500 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
1501   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
1502                                           SI.getOperand(2)),
1503           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
1504
1505   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
1506           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
1507   visitInstruction(SI);
1508 }
1509
1510 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
1511 /// a pass, if any exist, it's an error.
1512 ///
1513 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
1514   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
1515 }
1516
1517 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
1518   // Get the source and destination types
1519   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1520   Type *DestTy = I.getType();
1521
1522   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1523   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1524   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1525
1526   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
1527   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
1528   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1529           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
1530   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
1531
1532   visitInstruction(I);
1533 }
1534
1535 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
1536   // Get the source and destination types
1537   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1538   Type *DestTy = I.getType();
1539
1540   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1541   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
1542   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
1543   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1544           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1545   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1546   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1547
1548   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
1549
1550   visitInstruction(I);
1551 }
1552
1553 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
1554   // Get the source and destination types
1555   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1556   Type *DestTy = I.getType();
1557
1558   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1559   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1560   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1561
1562   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
1563   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
1564   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1565           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1566   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
1567
1568   visitInstruction(I);
1569 }
1570
1571 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
1572   // Get the source and destination types
1573   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1574   Type *DestTy = I.getType();
1575   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1576   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1577   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1578
1579   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
1580   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
1581   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1582           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
1583   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
1584
1585   visitInstruction(I);
1586 }
1587
1588 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
1589   // Get the source and destination types
1590   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1591   Type *DestTy = I.getType();
1592
1593   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1594   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1595   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1596
1597   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
1598   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
1599   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1600           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1601   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
1602
1603   visitInstruction(I);
1604 }
1605
1606 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
1607   // Get the source and destination types
1608   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1609   Type *DestTy = I.getType();
1610
1611   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1612   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1613
1614   Assert1(SrcVec == DstVec,
1615           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1616   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1617           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1618   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1619           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1620
1621   if (SrcVec && DstVec)
1622     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1623             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1624             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1625
1626   visitInstruction(I);
1627 }
1628
1629 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
1630   // Get the source and destination types
1631   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1632   Type *DestTy = I.getType();
1633
1634   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1635   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1636
1637   Assert1(SrcVec == DstVec,
1638           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1639   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1640           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1641   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1642           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1643
1644   if (SrcVec && DstVec)
1645     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1646             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1647             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1648
1649   visitInstruction(I);
1650 }
1651
1652 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
1653   // Get the source and destination types
1654   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1655   Type *DestTy = I.getType();
1656
1657   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1658   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1659
1660   Assert1(SrcVec == DstVec,
1661           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1662   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
1663           &I);
1664   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1665           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
1666
1667   if (SrcVec && DstVec)
1668     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1669             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1670             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
1671
1672   visitInstruction(I);
1673 }
1674
1675 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1676   // Get the source and destination types
1677   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1678   Type *DestTy = I.getType();
1679
1680   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1681   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1682
1683   Assert1(SrcVec == DstVec,
1684           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1685   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
1686           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1687   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1688           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1689
1690   if (SrcVec && DstVec)
1691     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1692             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1693             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1694
1695   visitInstruction(I);
1696 }
1697
1698 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1699   // Get the source and destination types
1700   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1701   Type *DestTy = I.getType();
1702
1703   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1704           "PtrToInt source must be pointer", &I);
1705   Assert1(DestTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1706           "PtrToInt result must be integral", &I);
1707   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1708           "PtrToInt type mismatch", &I);
1709
1710   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1711     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1712     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1713     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1714           "PtrToInt Vector width mismatch", &I);
1715   }
1716
1717   visitInstruction(I);
1718 }
1719
1720 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1721   // Get the source and destination types
1722   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1723   Type *DestTy = I.getType();
1724
1725   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1726           "IntToPtr source must be an integral", &I);
1727   Assert1(DestTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1728           "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1729   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1730           "IntToPtr type mismatch", &I);
1731   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1732     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1733     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1734     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1735           "IntToPtr Vector width mismatch", &I);
1736   }
1737   visitInstruction(I);
1738 }
1739
1740 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1741   Assert1(
1742       CastInst::castIsValid(Instruction::BitCast, I.getOperand(0), I.getType()),
1743       "Invalid bitcast", &I);
1744   visitInstruction(I);
1745 }
1746
1747 void Verifier::visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I) {
1748   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1749   Type *DestTy = I.getType();
1750
1751   Assert1(SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy(),
1752           "AddrSpaceCast source must be a pointer", &I);
1753   Assert1(DestTy->isPtrOrPtrVectorTy(),
1754           "AddrSpaceCast result must be a pointer", &I);
1755   Assert1(SrcTy->getPointerAddressSpace() != DestTy->getPointerAddressSpace(),
1756           "AddrSpaceCast must be between different address spaces", &I);
1757   if (SrcTy->isVectorTy())
1758     Assert1(SrcTy->getVectorNumElements() == DestTy->getVectorNumElements(),
1759             "AddrSpaceCast vector pointer number of elements mismatch", &I);
1760   visitInstruction(I);
1761 }
1762
1763 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1764 ///
1765 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1766   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1767   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1768   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1769   // then there is some other instruction before a PHI.
1770   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1771           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1772           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1773           &PN, PN.getParent());
1774
1775   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1776   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1777   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1778     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1779             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1780   }
1781
1782   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1783
1784   visitInstruction(PN);
1785 }
1786
1787 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1788   Instruction *I = CS.getInstruction();
1789
1790   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1791           "Called function must be a pointer!", I);
1792   PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1793
1794   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1795           "Called function is not pointer to function type!", I);
1796   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1797
1798   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1799   if (FTy->isVarArg())
1800     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1801             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1802   else
1803     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1804             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1805
1806   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1807   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1808     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1809             "Call parameter type does not match function signature!",
1810             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1811
1812   AttributeSet Attrs = CS.getAttributes();
1813
1814   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1815           "Attribute after last parameter!", I);
1816
1817   // Verify call attributes.
1818   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1819
1820   // Conservatively check the inalloca argument.
1821   // We have a bug if we can find that there is an underlying alloca without
1822   // inalloca.
1823   if (CS.hasInAllocaArgument()) {
1824     Value *InAllocaArg = CS.getArgument(FTy->getNumParams() - 1);
1825     if (auto AI = dyn_cast<AllocaInst>(InAllocaArg->stripInBoundsOffsets()))
1826       Assert2(AI->isUsedWithInAlloca(),
1827               "inalloca argument for call has mismatched alloca", AI, I);
1828   }
1829
1830   if (FTy->isVarArg()) {
1831     // FIXME? is 'nest' even legal here?
1832     bool SawNest = false;
1833     bool SawReturned = false;
1834
1835     for (unsigned Idx = 1; Idx < 1 + FTy->getNumParams(); ++Idx) {
1836       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest))
1837         SawNest = true;
1838       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned))
1839         SawReturned = true;
1840     }
1841
1842     // Check attributes on the varargs part.
1843     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1844       Type *Ty = CS.getArgument(Idx-1)->getType();
1845       VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, false, I);
1846
1847       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
1848         Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", I);
1849         SawNest = true;
1850       }
1851
1852       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
1853         Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
1854                 I);
1855         Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FTy->getReturnType()),
1856                 "Incompatible argument and return types for 'returned' "
1857                 "attribute", I);
1858         SawReturned = true;
1859       }
1860
1861       Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet),
1862               "Attribute 'sret' cannot be used for vararg call arguments!", I);
1863
1864       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca))
1865         Assert1(Idx == CS.arg_size(), "inalloca isn't on the last argument!",
1866                 I);
1867     }
1868   }
1869
1870   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1871   if (CS.getCalledFunction() == nullptr ||
1872       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
1873     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1874            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1875       Assert1(!(*PI)->isMetadataTy(),
1876               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1877   }
1878
1879   visitInstruction(*I);
1880 }
1881
1882 /// Two types are "congruent" if they are identical, or if they are both pointer
1883 /// types with different pointee types and the same address space.
1884 static bool isTypeCongruent(Type *L, Type *R) {
1885   if (L == R)
1886     return true;
1887   PointerType *PL = dyn_cast<PointerType>(L);
1888   PointerType *PR = dyn_cast<PointerType>(R);
1889   if (!PL || !PR)
1890     return false;
1891   return PL->getAddressSpace() == PR->getAddressSpace();
1892 }
1893
1894 static AttrBuilder getParameterABIAttributes(int I, AttributeSet Attrs) {
1895   static const Attribute::AttrKind ABIAttrs[] = {
1896       Attribute::StructRet, Attribute::ByVal, Attribute::InAlloca,
1897       Attribute::InReg, Attribute::Returned};
1898   AttrBuilder Copy;
1899   for (auto AK : ABIAttrs) {
1900     if (Attrs.hasAttribute(I + 1, AK))
1901       Copy.addAttribute(AK);
1902   }
1903   if (Attrs.hasAttribute(I + 1, Attribute::Alignment))
1904     Copy.addAlignmentAttr(Attrs.getParamAlignment(I + 1));
1905   return Copy;
1906 }
1907
1908 void Verifier::verifyMustTailCall(CallInst &CI) {
1909   Assert1(!CI.isInlineAsm(), "cannot use musttail call with inline asm", &CI);
1910
1911   // - The caller and callee prototypes must match.  Pointer types of
1912   //   parameters or return types may differ in pointee type, but not
1913   //   address space.
1914   Function *F = CI.getParent()->getParent();
1915   auto GetFnTy = [](Value *V) {
1916     return cast<FunctionType>(
1917         cast<PointerType>(V->getType())->getElementType());
1918   };
1919   FunctionType *CallerTy = GetFnTy(F);
1920   FunctionType *CalleeTy = GetFnTy(CI.getCalledValue());
1921   Assert1(CallerTy->getNumParams() == CalleeTy->getNumParams(),
1922           "cannot guarantee tail call due to mismatched parameter counts", &CI);
1923   Assert1(CallerTy->isVarArg() == CalleeTy->isVarArg(),
1924           "cannot guarantee tail call due to mismatched varargs", &CI);
1925   Assert1(isTypeCongruent(CallerTy->getReturnType(), CalleeTy->getReturnType()),
1926           "cannot guarantee tail call due to mismatched return types", &CI);
1927   for (int I = 0, E = CallerTy->getNumParams(); I != E; ++I) {
1928     Assert1(
1929         isTypeCongruent(CallerTy->getParamType(I), CalleeTy->getParamType(I)),
1930         "cannot guarantee tail call due to mismatched parameter types", &CI);
1931   }
1932
1933   // - The calling conventions of the caller and callee must match.
1934   Assert1(F->getCallingConv() == CI.getCallingConv(),
1935           "cannot guarantee tail call due to mismatched calling conv", &CI);
1936
1937   // - All ABI-impacting function attributes, such as sret, byval, inreg,
1938   //   returned, and inalloca, must match.
1939   AttributeSet CallerAttrs = F->getAttributes();
1940   AttributeSet CalleeAttrs = CI.getAttributes();
1941   for (int I = 0, E = CallerTy->getNumParams(); I != E; ++I) {
1942     AttrBuilder CallerABIAttrs = getParameterABIAttributes(I, CallerAttrs);
1943     AttrBuilder CalleeABIAttrs = getParameterABIAttributes(I, CalleeAttrs);
1944     Assert2(CallerABIAttrs == CalleeABIAttrs,
1945             "cannot guarantee tail call due to mismatched ABI impacting "
1946             "function attributes", &CI, CI.getOperand(I));
1947   }
1948
1949   // - The call must immediately precede a :ref:`ret <i_ret>` instruction,
1950   //   or a pointer bitcast followed by a ret instruction.
1951   // - The ret instruction must return the (possibly bitcasted) value
1952   //   produced by the call or void.
1953   Value *RetVal = &CI;
1954   Instruction *Next = CI.getNextNode();
1955
1956   // Handle the optional bitcast.
1957   if (BitCastInst *BI = dyn_cast_or_null<BitCastInst>(Next)) {
1958     Assert1(BI->getOperand(0) == RetVal,
1959             "bitcast following musttail call must use the call", BI);
1960     RetVal = BI;
1961     Next = BI->getNextNode();
1962   }
1963
1964   // Check the return.
1965   ReturnInst *Ret = dyn_cast_or_null<ReturnInst>(Next);
1966   Assert1(Ret, "musttail call must be precede a ret with an optional bitcast",
1967           &CI);
1968   Assert1(!Ret->getReturnValue() || Ret->getReturnValue() == RetVal,
1969           "musttail call result must be returned", Ret);
1970 }
1971
1972 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1973   VerifyCallSite(&CI);
1974
1975   if (CI.isMustTailCall())
1976     verifyMustTailCall(CI);
1977
1978   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1979     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1980       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1981 }
1982
1983 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1984   VerifyCallSite(&II);
1985
1986   // Verify that there is a landingpad instruction as the first non-PHI
1987   // instruction of the 'unwind' destination.
1988   Assert1(II.getUnwindDest()->isLandingPad(),
1989           "The unwind destination does not have a landingpad instruction!",&II);
1990
1991   visitTerminatorInst(II);
1992 }
1993
1994 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1995 /// of the same type!
1996 ///
1997 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1998   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1999           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
2000
2001   switch (B.getOpcode()) {
2002   // Check that integer arithmetic operators are only used with
2003   // integral operands.
2004   case Instruction::Add:
2005   case Instruction::Sub:
2006   case Instruction::Mul:
2007   case Instruction::SDiv:
2008   case Instruction::UDiv:
2009   case Instruction::SRem:
2010   case Instruction::URem:
2011     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
2012             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
2013     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
2014             "Integer arithmetic operators must have same type "
2015             "for operands and result!", &B);
2016     break;
2017   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
2018   // floating-point operands.
2019   case Instruction::FAdd:
2020   case Instruction::FSub:
2021   case Instruction::FMul:
2022   case Instruction::FDiv:
2023   case Instruction::FRem:
2024     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
2025             "Floating-point arithmetic operators only work with "
2026             "floating-point types!", &B);
2027     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
2028             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
2029             "for operands and result!", &B);
2030     break;
2031   // Check that logical operators are only used with integral operands.
2032   case Instruction::And:
2033   case Instruction::Or:
2034   case Instruction::Xor:
2035     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
2036             "Logical operators only work with integral types!", &B);
2037     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
2038             "Logical operators must have same type for operands and result!",
2039             &B);
2040     break;
2041   case Instruction::Shl:
2042   case Instruction::LShr:
2043   case Instruction::AShr:
2044     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
2045             "Shifts only work with integral types!", &B);
2046     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
2047             "Shift return type must be same as operands!", &B);
2048     break;
2049   default:
2050     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
2051   }
2052
2053   visitInstruction(B);
2054 }
2055
2056 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst &IC) {
2057   // Check that the operands are the same type
2058   Type *Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
2059   Type *Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
2060   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
2061           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
2062   // Check that the operands are the right type
2063   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->getScalarType()->isPointerTy(),
2064           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
2065   // Check that the predicate is valid.
2066   Assert1(IC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
2067           IC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE,
2068           "Invalid predicate in ICmp instruction!", &IC);
2069
2070   visitInstruction(IC);
2071 }
2072
2073 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst &FC) {
2074   // Check that the operands are the same type
2075   Type *Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
2076   Type *Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
2077   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
2078           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
2079   // Check that the operands are the right type
2080   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
2081           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
2082   // Check that the predicate is valid.
2083   Assert1(FC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE &&
2084           FC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE,
2085           "Invalid predicate in FCmp instruction!", &FC);
2086
2087   visitInstruction(FC);
2088 }
2089
2090 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
2091   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
2092                                               EI.getOperand(1)),
2093           "Invalid extractelement operands!", &EI);
2094   visitInstruction(EI);
2095 }
2096
2097 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
2098   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
2099                                              IE.getOperand(1),
2100                                              IE.getOperand(2)),
2101           "Invalid insertelement operands!", &IE);
2102   visitInstruction(IE);
2103 }
2104
2105 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
2106   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
2107                                              SV.getOperand(2)),
2108           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
2109   visitInstruction(SV);
2110 }
2111
2112 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
2113   Type *TargetTy = GEP.getPointerOperandType()->getScalarType();
2114
2115   Assert1(isa<PointerType>(TargetTy),
2116     "GEP base pointer is not a vector or a vector of pointers", &GEP);
2117   Assert1(cast<PointerType>(TargetTy)->getElementType()->isSized(),
2118           "GEP into unsized type!", &GEP);
2119   Assert1(GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy() ==
2120           GEP.getType()->isVectorTy(), "Vector GEP must return a vector value",
2121           &GEP);
2122
2123   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
2124   Type *ElTy =
2125     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getPointerOperandType(), Idxs);
2126   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
2127
2128   Assert2(GEP.getType()->getScalarType()->isPointerTy() &&
2129           cast<PointerType>(GEP.getType()->getScalarType())->getElementType()
2130           == ElTy, "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
2131
2132   if (GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy()) {
2133     // Additional checks for vector GEPs.
2134     unsigned GepWidth = GEP.getPointerOperandType()->getVectorNumElements();
2135     Assert1(GepWidth == GEP.getType()->getVectorNumElements(),
2136             "Vector GEP result width doesn't match operand's", &GEP);
2137     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i) {
2138       Type *IndexTy = Idxs[i]->getType();
2139       Assert1(IndexTy->isVectorTy(),
2140               "Vector GEP must have vector indices!", &GEP);
2141       unsigned IndexWidth = IndexTy->getVectorNumElements();
2142       Assert1(IndexWidth == GepWidth, "Invalid GEP index vector width", &GEP);
2143     }
2144   }
2145   visitInstruction(GEP);
2146 }
2147
2148 static bool isContiguous(const ConstantRange &A, const ConstantRange &B) {
2149   return A.getUpper() == B.getLower() || A.getLower() == B.getUpper();
2150 }
2151
2152 void Verifier::visitRangeMetadata(Instruction& I,
2153                                   MDNode* Range, Type* Ty) {
2154   assert(Range &&
2155          Range == I.getMetadata(LLVMContext::MD_range) &&
2156          "precondition violation");
2157
2158   unsigned NumOperands = Range->getNumOperands();
2159   Assert1(NumOperands % 2 == 0, "Unfinished range!", Range);
2160   unsigned NumRanges = NumOperands / 2;
2161   Assert1(NumRanges >= 1, "It should have at least one range!", Range);
2162   
2163   ConstantRange LastRange(1); // Dummy initial value
2164   for (unsigned i = 0; i < NumRanges; ++i) {
2165     ConstantInt *Low =
2166         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(2 * i));
2167     Assert1(Low, "The lower limit must be an integer!", Low);
2168     ConstantInt *High =
2169         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(2 * i + 1));
2170     Assert1(High, "The upper limit must be an integer!", High);
2171     Assert1(High->getType() == Low->getType() &&
2172             High->getType() == Ty, "Range types must match instruction type!",
2173             &I);
2174     
2175     APInt HighV = High->getValue();
2176     APInt LowV = Low->getValue();
2177     ConstantRange CurRange(LowV, HighV);
2178     Assert1(!CurRange.isEmptySet() && !CurRange.isFullSet(),
2179             "Range must not be empty!", Range);
2180     if (i != 0) {
2181       Assert1(CurRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
2182               "Intervals are overlapping", Range);
2183       Assert1(LowV.sgt(LastRange.getLower()), "Intervals are not in order",
2184               Range);
2185       Assert1(!isContiguous(CurRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
2186               Range);
2187     }
2188     LastRange = ConstantRange(LowV, HighV);
2189   }
2190   if (NumRanges > 2) {
2191     APInt FirstLow =
2192         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(0))->getValue();
2193     APInt FirstHigh =
2194         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(1))->getValue();
2195     ConstantRange FirstRange(FirstLow, FirstHigh);
2196     Assert1(FirstRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
2197             "Intervals are overlapping", Range);
2198     Assert1(!isContiguous(FirstRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
2199             Range);
2200   }
2201 }
2202
2203 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
2204   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
2205   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
2206   Type *ElTy = PTy->getElementType();
2207   Assert2(ElTy == LI.getType(),
2208           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
2209   Assert1(LI.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
2210           "huge alignment values are unsupported", &LI);
2211   if (LI.isAtomic()) {
2212     Assert1(LI.getOrdering() != Release && LI.getOrdering() != AcquireRelease,
2213             "Load cannot have Release ordering", &LI);
2214     Assert1(LI.getAlignment() != 0,
2215             "Atomic load must specify explicit alignment", &LI);
2216     if (!ElTy->isPointerTy()) {
2217       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
2218               "atomic load operand must have integer type!",
2219               &LI, ElTy);
2220       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2221       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2222               "atomic load operand must be power-of-two byte-sized integer",
2223               &LI, ElTy);
2224     }
2225   } else {
2226     Assert1(LI.getSynchScope() == CrossThread,
2227             "Non-atomic load cannot have SynchronizationScope specified", &LI);
2228   }
2229
2230   visitInstruction(LI);
2231 }
2232
2233 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
2234   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
2235   Assert1(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
2236   Type *ElTy = PTy->getElementType();
2237   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
2238           "Stored value type does not match pointer operand type!",
2239           &SI, ElTy);
2240   Assert1(SI.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
2241           "huge alignment values are unsupported", &SI);
2242   if (SI.isAtomic()) {
2243     Assert1(SI.getOrdering() != Acquire && SI.getOrdering() != AcquireRelease,
2244             "Store cannot have Acquire ordering", &SI);
2245     Assert1(SI.getAlignment() != 0,
2246             "Atomic store must specify explicit alignment", &SI);
2247     if (!ElTy->isPointerTy()) {
2248       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
2249               "atomic store operand must have integer type!",
2250               &SI, ElTy);
2251       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2252       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2253               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
2254               &SI, ElTy);
2255     }
2256   } else {
2257     Assert1(SI.getSynchScope() == CrossThread,
2258             "Non-atomic store cannot have SynchronizationScope specified", &SI);
2259   }
2260   visitInstruction(SI);
2261 }
2262
2263 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
2264   SmallPtrSet<const Type*, 4> Visited;
2265   PointerType *PTy = AI.getType();
2266   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
2267           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
2268           &AI);
2269   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(&Visited), "Cannot allocate unsized type",
2270           &AI);
2271   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
2272           "Alloca array size must have integer type", &AI);
2273   Assert1(AI.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
2274           "huge alignment values are unsupported", &AI);
2275
2276   visitInstruction(AI);
2277 }
2278
2279 void Verifier::visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI) {
2280
2281   // FIXME: more conditions???
2282   Assert1(CXI.getSuccessOrdering() != NotAtomic,
2283           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
2284   Assert1(CXI.getFailureOrdering() != NotAtomic,
2285           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
2286   Assert1(CXI.getSuccessOrdering() != Unordered,
2287           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
2288   Assert1(CXI.getFailureOrdering() != Unordered,
2289           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
2290   Assert1(CXI.getSuccessOrdering() >= CXI.getFailureOrdering(),
2291           "cmpxchg instructions be at least as constrained on success as fail",
2292           &CXI);
2293   Assert1(CXI.getFailureOrdering() != Release &&
2294               CXI.getFailureOrdering() != AcquireRelease,
2295           "cmpxchg failure ordering cannot include release semantics", &CXI);
2296
2297   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CXI.getOperand(0)->getType());
2298   Assert1(PTy, "First cmpxchg operand must be a pointer.", &CXI);
2299   Type *ElTy = PTy->getElementType();
2300   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
2301           "cmpxchg operand must have integer type!",
2302           &CXI, ElTy);
2303   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2304   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2305           "cmpxchg operand must be power-of-two byte-sized integer",
2306           &CXI, ElTy);
2307   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(1)->getType(),
2308           "Expected value type does not match pointer operand type!",
2309           &CXI, ElTy);
2310   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(2)->getType(),
2311           "Stored value type does not match pointer operand type!",
2312           &CXI, ElTy);
2313   visitInstruction(CXI);
2314 }
2315
2316 void Verifier::visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI) {
2317   Assert1(RMWI.getOrdering() != NotAtomic,
2318           "atomicrmw instructions must be atomic.", &RMWI);
2319   Assert1(RMWI.getOrdering() != Unordered,
2320           "atomicrmw instructions cannot be unordered.", &RMWI);
2321   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RMWI.getOperand(0)->getType());
2322   Assert1(PTy, "First atomicrmw operand must be a pointer.", &RMWI);
2323   Type *ElTy = PTy->getElementType();
2324   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
2325           "atomicrmw operand must have integer type!",
2326           &RMWI, ElTy);
2327   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2328   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2329           "atomicrmw operand must be power-of-two byte-sized integer",
2330           &RMWI, ElTy);
2331   Assert2(ElTy == RMWI.getOperand(1)->getType(),
2332           "Argument value type does not match pointer operand type!",
2333           &RMWI, ElTy);
2334   Assert1(AtomicRMWInst::FIRST_BINOP <= RMWI.getOperation() &&
2335           RMWI.getOperation() <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP,
2336           "Invalid binary operation!", &RMWI);
2337   visitInstruction(RMWI);
2338 }
2339
2340 void Verifier::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
2341   const AtomicOrdering Ordering = FI.getOrdering();
2342   Assert1(Ordering == Acquire || Ordering == Release ||
2343           Ordering == AcquireRelease || Ordering == SequentiallyConsistent,
2344           "fence instructions may only have "
2345           "acquire, release, acq_rel, or seq_cst ordering.", &FI);
2346   visitInstruction(FI);
2347 }
2348
2349 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
2350   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
2351                                            EVI.getIndices()) ==
2352           EVI.getType(),
2353           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
2354
2355   visitInstruction(EVI);
2356 }
2357
2358 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
2359   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
2360                                            IVI.getIndices()) ==
2361           IVI.getOperand(1)->getType(),
2362           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
2363
2364   visitInstruction(IVI);
2365 }
2366
2367 void Verifier::visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI) {
2368   BasicBlock *BB = LPI.getParent();
2369
2370   // The landingpad instruction is ill-formed if it doesn't have any clauses and
2371   // isn't a cleanup.
2372   Assert1(LPI.getNumClauses() > 0 || LPI.isCleanup(),
2373           "LandingPadInst needs at least one clause or to be a cleanup.", &LPI);
2374
2375   // The landingpad instruction defines its parent as a landing pad block. The
2376   // landing pad block may be branched to only by the unwind edge of an invoke.
2377   for (pred_iterator I = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); I != E; ++I) {
2378     const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>((*I)->getTerminator());
2379     Assert1(II && II->getUnwindDest() == BB && II->getNormalDest() != BB,
2380             "Block containing LandingPadInst must be jumped to "
2381             "only by the unwind edge of an invoke.", &LPI);
2382   }
2383
2384   // The landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
2385   // block.
2386   Assert1(LPI.getParent()->getLandingPadInst() == &LPI,
2387           "LandingPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
2388           &LPI);
2389
2390   // The personality functions for all landingpad instructions within the same
2391   // function should match.
2392   if (PersonalityFn)
2393     Assert1(LPI.getPersonalityFn() == PersonalityFn,
2394             "Personality function doesn't match others in function", &LPI);
2395   PersonalityFn = LPI.getPersonalityFn();
2396
2397   // All operands must be constants.
2398   Assert1(isa<Constant>(PersonalityFn), "Personality function is not constant!",
2399           &LPI);
2400   for (unsigned i = 0, e = LPI.getNumClauses(); i < e; ++i) {
2401     Constant *Clause = LPI.getClause(i);
2402     if (LPI.isCatch(i)) {
2403       Assert1(isa<PointerType>(Clause->getType()),
2404               "Catch operand does not have pointer type!", &LPI);
2405     } else {
2406       Assert1(LPI.isFilter(i), "Clause is neither catch nor filter!", &LPI);
2407       Assert1(isa<ConstantArray>(Clause) || isa<ConstantAggregateZero>(Clause),
2408               "Filter operand is not an array of constants!", &LPI);
2409     }
2410   }
2411
2412   visitInstruction(LPI);
2413 }
2414
2415 void Verifier::verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i) {
2416   Instruction *Op = cast<Instruction>(I.getOperand(i));
2417   // If the we have an invalid invoke, don't try to compute the dominance.
2418   // We already reject it in the invoke specific checks and the dominance
2419   // computation doesn't handle multiple edges.
2420   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
2421     if (II->getNormalDest() == II->getUnwindDest())
2422       return;
2423   }
2424
2425   const Use &U = I.getOperandUse(i);
2426   Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT.dominates(Op, U),
2427           "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
2428 }
2429
2430 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
2431 ///
2432 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
2433   BasicBlock *BB = I.getParent();
2434   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
2435
2436   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
2437     for (User *U : I.users()) {
2438       Assert1(U != (User*)&I || !DT.isReachableFromEntry(BB),
2439               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
2440     }
2441   }
2442
2443   // Check that void typed values don't have names
2444   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
2445           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
2446
2447   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
2448   // value type.
2449   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
2450           I.getType()->isFirstClassType(),
2451           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
2452
2453   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
2454   // checked against the callee type.
2455   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
2456           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
2457           "Invalid use of metadata!", &I);
2458
2459   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
2460   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
2461   // instruction, it is an error!
2462   for (Use &U : I.uses()) {
2463     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(U.getUser()))
2464       Assert2(Used->getParent() != nullptr, "Instruction referencing"
2465               " instruction not embedded in a basic block!", &I, Used);
2466     else {
2467       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", U);
2468       return;
2469     }
2470   }
2471
2472   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
2473     Assert1(I.getOperand(i) != nullptr, "Instruction has null operand!", &I);
2474
2475     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
2476     // instructions.
2477     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
2478       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
2479     }
2480
2481     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
2482       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
2483       // taken.
2484       Assert1(!F->isIntrinsic() || i == (isa<CallInst>(I) ? e-1 :
2485                                          isa<InvokeInst>(I) ? e-3 : 0),
2486               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
2487       Assert1(!F->isIntrinsic() || isa<CallInst>(I) ||
2488               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::donothing ||
2489               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_patchpoint_void ||
2490               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_patchpoint_i64,
2491               "Cannot invoke an intrinsinc other than"
2492               " donothing or patchpoint", &I);
2493       Assert1(F->getParent() == M, "Referencing function in another module!",
2494               &I);
2495     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
2496       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
2497               "Referring to a basic block in another function!", &I);
2498     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
2499       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
2500               "Referring to an argument in another function!", &I);
2501     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
2502       Assert1(GV->getParent() == M, "Referencing global in another module!",
2503               &I);
2504     } else if (isa<Instruction>(I.getOperand(i))) {
2505       verifyDominatesUse(I, i);
2506     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
2507       Assert1((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
2508               (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
2509               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
2510     } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(I.getOperand(i))) {
2511       if (CE->getType()->isPtrOrPtrVectorTy()) {
2512         // If we have a ConstantExpr pointer, we need to see if it came from an
2513         // illegal bitcast (inttoptr <constant int> )
2514         SmallVector<const ConstantExpr *, 4> Stack;
2515         SmallPtrSet<const ConstantExpr *, 4> Visited;
2516         Stack.push_back(CE);
2517
2518         while (!Stack.empty()) {
2519           const ConstantExpr *V = Stack.pop_back_val();
2520           if (!Visited.insert(V).second)
2521             continue;
2522
2523           VerifyConstantExprBitcastType(V);
2524
2525           for (unsigned I = 0, N = V->getNumOperands(); I != N; ++I) {
2526             if (ConstantExpr *Op = dyn_cast<ConstantExpr>(V->getOperand(I)))
2527               Stack.push_back(Op);
2528           }
2529         }
2530       }
2531     }
2532   }
2533
2534   if (MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_fpmath)) {
2535     Assert1(I.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
2536             "fpmath requires a floating point result!", &I);
2537     Assert1(MD->getNumOperands() == 1, "fpmath takes one operand!", &I);
2538     if (ConstantFP *CFP0 =
2539             mdconst::dyn_extract_or_null<ConstantFP>(MD->getOperand(0))) {
2540       APFloat Accuracy = CFP0->getValueAPF();
2541       Assert1(Accuracy.isFiniteNonZero() && !Accuracy.isNegative(),
2542               "fpmath accuracy not a positive number!", &I);
2543     } else {
2544       Assert1(false, "invalid fpmath accuracy!", &I);
2545     }
2546   }
2547
2548   if (MDNode *Range = I.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
2549     Assert1(isa<LoadInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
2550             "Ranges are only for loads, calls and invokes!", &I);
2551     visitRangeMetadata(I, Range, I.getType());
2552   }
2553
2554   if (I.getMetadata(LLVMContext::MD_nonnull)) {
2555     Assert1(I.getType()->isPointerTy(),
2556             "nonnull applies only to pointer types", &I);
2557     Assert1(isa<LoadInst>(I),
2558             "nonnull applies only to load instructions, use attributes"
2559             " for calls or invokes", &I);
2560   }
2561
2562   InstsInThisBlock.insert(&I);
2563 }
2564
2565 /// VerifyIntrinsicType - Verify that the specified type (which comes from an
2566 /// intrinsic argument or return value) matches the type constraints specified
2567 /// by the .td file (e.g. an "any integer" argument really is an integer).
2568 ///
2569 /// This return true on error but does not print a message.
2570 bool Verifier::VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
2571                                    ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
2572                                    SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys) {
2573   using namespace Intrinsic;
2574
2575   // If we ran out of descriptors, there are too many arguments.
2576   if (Infos.empty()) return true;
2577   IITDescriptor D = Infos.front();
2578   Infos = Infos.slice(1);
2579
2580   switch (D.Kind) {
2581   case IITDescriptor::Void: return !Ty->isVoidTy();
2582   case IITDescriptor::VarArg: return true;
2583   case IITDescriptor::MMX:  return !Ty->isX86_MMXTy();
2584   case IITDescriptor::Metadata: return !Ty->isMetadataTy();
2585   case IITDescriptor::Half: return !Ty->isHalfTy();
2586   case IITDescriptor::Float: return !Ty->isFloatTy();
2587   case IITDescriptor::Double: return !Ty->isDoubleTy();
2588   case IITDescriptor::Integer: return !Ty->isIntegerTy(D.Integer_Width);
2589   case IITDescriptor::Vector: {
2590     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(Ty);
2591     return !VT || VT->getNumElements() != D.Vector_Width ||
2592            VerifyIntrinsicType(VT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2593   }
2594   case IITDescriptor::Pointer: {
2595     PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty);
2596     return !PT || PT->getAddressSpace() != D.Pointer_AddressSpace ||
2597            VerifyIntrinsicType(PT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2598   }
2599
2600   case IITDescriptor::Struct: {
2601     StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
2602     if (!ST || ST->getNumElements() != D.Struct_NumElements)
2603       return true;
2604
2605     for (unsigned i = 0, e = D.Struct_NumElements; i != e; ++i)
2606       if (VerifyIntrinsicType(ST->getElementType(i), Infos, ArgTys))
2607         return true;
2608     return false;
2609   }
2610
2611   case IITDescriptor::Argument:
2612     // Two cases here - If this is the second occurrence of an argument, verify
2613     // that the later instance matches the previous instance.
2614     if (D.getArgumentNumber() < ArgTys.size())
2615       return Ty != ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2616
2617     // Otherwise, if this is the first instance of an argument, record it and
2618     // verify the "Any" kind.
2619     assert(D.getArgumentNumber() == ArgTys.size() && "Table consistency error");
2620     ArgTys.push_back(Ty);
2621
2622     switch (D.getArgumentKind()) {
2623     case IITDescriptor::AK_Any:        return false; // Success
2624     case IITDescriptor::AK_AnyInteger: return !Ty->isIntOrIntVectorTy();
2625     case IITDescriptor::AK_AnyFloat:   return !Ty->isFPOrFPVectorTy();
2626     case IITDescriptor::AK_AnyVector:  return !isa<VectorType>(Ty);
2627     case IITDescriptor::AK_AnyPointer: return !isa<PointerType>(Ty);
2628     }
2629     llvm_unreachable("all argument kinds not covered");
2630
2631   case IITDescriptor::ExtendArgument: {
2632     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2633     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2634       return true;
2635
2636     Type *NewTy = ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2637     if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(NewTy))
2638       NewTy = VectorType::getExtendedElementVectorType(VTy);
2639     else if (IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(NewTy))
2640       NewTy = IntegerType::get(ITy->getContext(), 2 * ITy->getBitWidth());
2641     else
2642       return true;
2643
2644     return Ty != NewTy;
2645   }
2646   case IITDescriptor::TruncArgument: {
2647     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2648     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2649       return true;
2650
2651     Type *NewTy = ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2652     if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(NewTy))
2653       NewTy = VectorType::getTruncatedElementVectorType(VTy);
2654     else if (IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(NewTy))
2655       NewTy = IntegerType::get(ITy->getContext(), ITy->getBitWidth() / 2);
2656     else
2657       return true;
2658
2659     return Ty != NewTy;
2660   }
2661   case IITDescriptor::HalfVecArgument:
2662     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2663     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
2664            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
2665            VectorType::getHalfElementsVectorType(
2666                          cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
2667   case IITDescriptor::SameVecWidthArgument: {
2668     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2669       return true;
2670     VectorType * ReferenceType =
2671       dyn_cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]);
2672     VectorType *ThisArgType = dyn_cast<VectorType>(Ty);
2673     if (!ThisArgType || !ReferenceType || 
2674         (ReferenceType->getVectorNumElements() !=
2675          ThisArgType->getVectorNumElements()))
2676       return true;
2677     return VerifyIntrinsicType(ThisArgType->getVectorElementType(),
2678                                Infos, ArgTys);
2679   }
2680   case IITDescriptor::PtrToArgument: {
2681     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2682       return true;
2683     Type * ReferenceType = ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2684     PointerType *ThisArgType = dyn_cast<PointerType>(Ty);
2685     return (!ThisArgType || ThisArgType->getElementType() != ReferenceType);
2686   }
2687   case IITDescriptor::VecOfPtrsToElt: {
2688     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2689       return true;
2690     VectorType * ReferenceType =
2691       dyn_cast<VectorType> (ArgTys[D.getArgumentNumber()]);
2692     VectorType *ThisArgVecTy = dyn_cast<VectorType>(Ty);
2693     if (!ThisArgVecTy || !ReferenceType || 
2694         (ReferenceType->getVectorNumElements() !=
2695          ThisArgVecTy->getVectorNumElements()))
2696       return true;
2697     PointerType *ThisArgEltTy =
2698       dyn_cast<PointerType>(ThisArgVecTy->getVectorElementType());
2699     if (!ThisArgEltTy)
2700       return true;
2701     return (!(ThisArgEltTy->getElementType() ==
2702             ReferenceType->getVectorElementType()));
2703   }
2704   }
2705   llvm_unreachable("unhandled");
2706 }
2707
2708 /// \brief Verify if the intrinsic has variable arguments.
2709 /// This method is intended to be called after all the fixed arguments have been
2710 /// verified first.
2711 ///
2712 /// This method returns true on error and does not print an error message.
2713 bool
2714 Verifier::VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
2715                                   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos) {
2716   using namespace Intrinsic;
2717
2718   // If there are no descriptors left, then it can't be a vararg.
2719   if (Infos.empty())
2720     return isVarArg ? true : false;
2721
2722   // There should be only one descriptor remaining at this point.
2723   if (Infos.size() != 1)
2724     return true;
2725
2726   // Check and verify the descriptor.
2727   IITDescriptor D = Infos.front();
2728   Infos = Infos.slice(1);
2729   if (D.Kind == IITDescriptor::VarArg)
2730     return isVarArg ? false : true;
2731
2732   return true;
2733 }
2734
2735 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
2736 ///
2737 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
2738   Function *IF = CI.getCalledFunction();
2739   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
2740           IF);
2741
2742   // Verify that the intrinsic prototype lines up with what the .td files
2743   // describe.
2744   FunctionType *IFTy = IF->getFunctionType();
2745   bool IsVarArg = IFTy->isVarArg();
2746
2747   SmallVector<Intrinsic::IITDescriptor, 8> Table;
2748   getIntrinsicInfoTableEntries(ID, Table);
2749   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> TableRef = Table;
2750
2751   SmallVector<Type *, 4> ArgTys;
2752   Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getReturnType(), TableRef, ArgTys),
2753           "Intrinsic has incorrect return type!", IF);
2754   for (unsigned i = 0, e = IFTy->getNumParams(); i != e; ++i)
2755     Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getParamType(i), TableRef, ArgTys),
2756             "Intrinsic has incorrect argument type!", IF);
2757
2758   // Verify if the intrinsic call matches the vararg property.
2759   if (IsVarArg)
2760     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2761             "Intrinsic was not defined with variable arguments!", IF);
2762   else
2763     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2764             "Callsite was not defined with variable arguments!", IF);
2765
2766   // All descriptors should be absorbed by now.
2767   Assert1(TableRef.empty(), "Intrinsic has too few arguments!", IF);
2768
2769   // Now that we have the intrinsic ID and the actual argument types (and we
2770   // know they are legal for the intrinsic!) get the intrinsic name through the
2771   // usual means.  This allows us to verify the mangling of argument types into
2772   // the name.
2773   const std::string ExpectedName = Intrinsic::getName(ID, ArgTys);
2774   Assert1(ExpectedName == IF->getName(),
2775           "Intrinsic name not mangled correctly for type arguments! "
2776           "Should be: " + ExpectedName, IF);
2777
2778   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
2779   // or are local to *this* function.
2780   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
2781     if (auto *MD = dyn_cast<MetadataAsValue>(CI.getArgOperand(i)))
2782       visitMetadataAsValue(*MD, CI.getParent()->getParent());
2783
2784   switch (ID) {
2785   default:
2786     break;
2787   case Intrinsic::ctlz:  // llvm.ctlz
2788   case Intrinsic::cttz:  // llvm.cttz
2789     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2790             "is_zero_undef argument of bit counting intrinsics must be a "
2791             "constant int", &CI);
2792     break;
2793   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
2794     Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MetadataAsValue>(CI.getArgOperand(0)),
2795             "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
2796   } break;
2797   case Intrinsic::memcpy:
2798   case Intrinsic::memmove:
2799   case Intrinsic::memset:
2800     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3)),
2801             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
2802             &CI);
2803     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(4)),
2804             "isvolatile argument of memory intrinsics must be a constant int",
2805             &CI);
2806     break;
2807   case Intrinsic::gcroot:
2808   case Intrinsic::gcwrite:
2809   case Intrinsic::gcread:
2810     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
2811       AllocaInst *AI =
2812         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
2813       Assert1(AI, "llvm.gcroot parameter #1 must be an alloca.", &CI);
2814       Assert1(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
2815               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
2816       if (!AI->getType()->getElementType()->isPointerTy()) {
2817         Assert1(!isa<ConstantPointerNull>(CI.getArgOperand(1)),
2818                 "llvm.gcroot parameter #1 must either be a pointer alloca, "
2819                 "or argument #2 must be a non-null constant.", &CI);
2820       }
2821     }
2822
2823     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
2824             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
2825     break;
2826   case Intrinsic::init_trampoline:
2827     Assert1(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2828             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
2829             &CI);
2830     break;
2831   case Intrinsic::prefetch:
2832     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
2833             isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
2834             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
2835             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
2836             "invalid arguments to llvm.prefetch",
2837             &CI);
2838     break;
2839   case Intrinsic::stackprotector:
2840     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2841             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
2842             &CI);
2843     break;
2844   case Intrinsic::lifetime_start:
2845   case Intrinsic::lifetime_end:
2846   case Intrinsic::invariant_start:
2847     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
2848             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
2849             &CI);
2850     break;
2851   case Intrinsic::invariant_end:
2852     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2853             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
2854     break;
2855
2856   case Intrinsic::frameallocate: {
2857     BasicBlock *BB = CI.getParent();
2858     Assert1(BB == &BB->getParent()->front(),
2859             "llvm.frameallocate used outside of entry block", &CI);
2860     Assert1(!SawFrameAllocate,
2861             "multiple calls to llvm.frameallocate in one function", &CI);
2862     SawFrameAllocate = true;
2863     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
2864             "llvm.frameallocate argument must be constant integer size", &CI);
2865     break;
2866   }
2867   case Intrinsic::framerecover: {
2868     Value *FnArg = CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
2869     Function *Fn = dyn_cast<Function>(FnArg);
2870     Assert1(Fn && !Fn->isDeclaration(), "llvm.framerecover first "
2871             "argument must be function defined in this module", &CI);
2872     break;
2873   }
2874
2875   case Intrinsic::experimental_gc_statepoint:
2876     Assert1(!CI.isInlineAsm(),
2877             "gc.statepoint support for inline assembly unimplemented", &CI);
2878
2879     VerifyStatepoint(ImmutableCallSite(&CI));
2880     break;
2881   case Intrinsic::experimental_gc_result_int:
2882   case Intrinsic::experimental_gc_result_float:
2883   case Intrinsic::experimental_gc_result_ptr:
2884   case Intrinsic::experimental_gc_result: {
2885     // Are we tied to a statepoint properly?
2886     CallSite StatepointCS(CI.getArgOperand(0));
2887     const Function *StatepointFn =
2888       StatepointCS.getInstruction() ? StatepointCS.getCalledFunction() : nullptr;
2889     Assert2(StatepointFn && StatepointFn->isDeclaration() &&
2890             StatepointFn->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_gc_statepoint,
2891             "gc.result operand #1 must be from a statepoint",
2892             &CI, CI.getArgOperand(0));
2893
2894     // Assert that result type matches wrapped callee.
2895     const Value *Target = StatepointCS.getArgument(0);
2896     const PointerType *PT = cast<PointerType>(Target->getType());
2897     const FunctionType *TargetFuncType =
2898       cast<FunctionType>(PT->getElementType());
2899     Assert1(CI.getType() == TargetFuncType->getReturnType(),
2900             "gc.result result type does not match wrapped callee",
2901             &CI);
2902     break;
2903   }
2904   case Intrinsic::experimental_gc_relocate: {
2905     // Are we tied to a statepoint properly?
2906     CallSite StatepointCS(CI.getArgOperand(0));
2907     const Function *StatepointFn =
2908         StatepointCS.getInstruction() ? StatepointCS.getCalledFunction() : nullptr;
2909     Assert2(StatepointFn && StatepointFn->isDeclaration() &&
2910             StatepointFn->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_gc_statepoint,
2911             "gc.relocate operand #1 must be from a statepoint",
2912             &CI, CI.getArgOperand(0));
2913
2914     // Both the base and derived must be piped through the safepoint
2915     Value* Base = CI.getArgOperand(1);
2916     Assert1(isa<ConstantInt>(Base),
2917             "gc.relocate operand #2 must be integer offset", &CI);
2918     
2919     Value* Derived = CI.getArgOperand(2);
2920     Assert1(isa<ConstantInt>(Derived),
2921             "gc.relocate operand #3 must be integer offset", &CI);
2922
2923     const int BaseIndex = cast<ConstantInt>(Base)->getZExtValue();
2924     const int DerivedIndex = cast<ConstantInt>(Derived)->getZExtValue();
2925     // Check the bounds
2926     Assert1(0 <= BaseIndex &&
2927             BaseIndex < (int)StatepointCS.arg_size(),
2928             "gc.relocate: statepoint base index out of bounds", &CI);
2929     Assert1(0 <= DerivedIndex &&
2930             DerivedIndex < (int)StatepointCS.arg_size(),
2931             "gc.relocate: statepoint derived index out of bounds", &CI);
2932
2933     // Check that BaseIndex and DerivedIndex fall within the 'gc parameters'
2934     // section of the statepoint's argument
2935     const int NumCallArgs =
2936       cast<ConstantInt>(StatepointCS.getArgument(1))->getZExtValue();
2937     const int NumDeoptArgs =
2938       cast<ConstantInt>(StatepointCS.getArgument(NumCallArgs + 3))->getZExtValue();
2939     const int GCParamArgsStart = NumCallArgs + NumDeoptArgs + 4;
2940     const int GCParamArgsEnd = StatepointCS.arg_size();
2941     Assert1(GCParamArgsStart <= BaseIndex &&
2942             BaseIndex < GCParamArgsEnd,
2943             "gc.relocate: statepoint base index doesn't fall within the "
2944             "'gc parameters' section of the statepoint call", &CI);
2945     Assert1(GCParamArgsStart <= DerivedIndex &&
2946             DerivedIndex < GCParamArgsEnd,
2947             "gc.relocate: statepoint derived index doesn't fall within the "
2948             "'gc parameters' section of the statepoint call", &CI);
2949
2950
2951     // Assert that the result type matches the type of the relocated pointer
2952     GCRelocateOperands Operands(&CI);
2953     Assert1(Operands.derivedPtr()->getType() == CI.getType(),
2954             "gc.relocate: relocating a pointer shouldn't change its type",
2955             &CI);
2956     break;
2957   }
2958   };
2959 }
2960
2961 void DebugInfoVerifier::verifyDebugInfo() {
2962   if (!VerifyDebugInfo)
2963     return;
2964
2965   DebugInfoFinder Finder;
2966   Finder.processModule(*M);
2967   processInstructions(Finder);
2968
2969   // Verify Debug Info.
2970   //
2971   // NOTE:  The loud braces are necessary for MSVC compatibility.
2972   for (DICompileUnit CU : Finder.compile_units()) {
2973     Assert1(CU.Verify(), "DICompileUnit does not Verify!", CU);
2974   }
2975   for (DISubprogram S : Finder.subprograms()) {
2976     Assert1(S.Verify(), "DISubprogram does not Verify!", S);
2977   }
2978   for (DIGlobalVariable GV : Finder.global_variables()) {
2979     Assert1(GV.Verify(), "DIGlobalVariable does not Verify!", GV);
2980   }
2981   for (DIType T : Finder.types()) {
2982     Assert1(T.Verify(), "DIType does not Verify!", T);
2983   }
2984   for (DIScope S : Finder.scopes()) {
2985     Assert1(S.Verify(), "DIScope does not Verify!", S);
2986   }
2987 }
2988
2989 void DebugInfoVerifier::processInstructions(DebugInfoFinder &Finder) {
2990   for (const Function &F : *M)
2991     for (auto I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I) {
2992       if (MDNode *MD = I->getMetadata(LLVMContext::MD_dbg))
2993         Finder.processLocation(*M, DILocation(MD));
2994       if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(&*I))
2995         processCallInst(Finder, *CI);
2996     }
2997 }
2998
2999 void DebugInfoVerifier::processCallInst(DebugInfoFinder &Finder,
3000                                         const CallInst &CI) {
3001   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
3002     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
3003       switch (ID) {
3004       case Intrinsic::dbg_declare: {
3005         auto *DDI = cast<DbgDeclareInst>(&CI);
3006         Finder.processDeclare(*M, DDI);
3007         if (auto E = DDI->getExpression())
3008           Assert1(DIExpression(E).Verify(), "DIExpression does not Verify!", E);
3009         break;
3010       }
3011       case Intrinsic::dbg_value: {
3012         auto *DVI = cast<DbgValueInst>(&CI);
3013         Finder.processValue(*M, DVI);
3014         if (auto E = DVI->getExpression())
3015           Assert1(DIExpression(E).Verify(), "DIExpression does not Verify!", E);
3016         break;
3017       }
3018       default:
3019         break;
3020       }
3021 }
3022
3023 //===----------------------------------------------------------------------===//
3024 //  Implement the public interfaces to this file...
3025 //===----------------------------------------------------------------------===//
3026
3027 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, raw_ostream *OS) {
3028   Function &F = const_cast<Function &>(f);
3029   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
3030
3031   raw_null_ostream NullStr;
3032   Verifier V(OS ? *OS : NullStr);
3033
3034   // Note that this function's return value is inverted from what you would
3035   // expect of a function called "verify".
3036   return !V.verify(F);
3037 }
3038
3039 bool llvm::verifyModule(const Module &M, raw_ostream *OS) {
3040   raw_null_ostream NullStr;
3041   Verifier V(OS ? *OS : NullStr);
3042
3043   bool Broken = false;
3044   for (Module::const_iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I)
3045     if (!I->isDeclaration() && !I->isMaterializable())
3046       Broken |= !V.verify(*I);
3047
3048   // Note that this function's return value is inverted from what you would
3049   // expect of a function called "verify".
3050   DebugInfoVerifier DIV(OS ? *OS : NullStr);
3051   return !V.verify(M) || !DIV.verify(M) || Broken;
3052 }
3053
3054 namespace {
3055 struct VerifierLegacyPass : public FunctionPass {
3056   static char ID;
3057
3058   Verifier V;
3059   bool FatalErrors;
3060
3061   VerifierLegacyPass() : FunctionPass(ID), FatalErrors(true) {
3062     initializeVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
3063   }
3064   explicit VerifierLegacyPass(bool FatalErrors)
3065       : FunctionPass(ID), V(dbgs()), FatalErrors(FatalErrors) {
3066     initializeVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
3067   }
3068
3069   bool runOnFunction(Function &F) override {
3070     if (!V.verify(F) && FatalErrors)
3071       report_fatal_error("Broken function found, compilation aborted!");
3072
3073     return false;
3074   }
3075
3076   bool doFinalization(Module &M) override {
3077     if (!V.verify(M) && FatalErrors)
3078       report_fatal_error("Broken module found, compilation aborted!");
3079
3080     return false;
3081   }
3082
3083   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
3084     AU.setPreservesAll();
3085   }
3086 };
3087 struct DebugInfoVerifierLegacyPass : public ModulePass {
3088   static char ID;
3089
3090   DebugInfoVerifier V;
3091   bool FatalErrors;
3092
3093   DebugInfoVerifierLegacyPass() : ModulePass(ID), FatalErrors(true) {
3094     initializeDebugInfoVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
3095   }
3096   explicit DebugInfoVerifierLegacyPass(bool FatalErrors)
3097       : ModulePass(ID), V(dbgs()), FatalErrors(FatalErrors) {
3098     initializeDebugInfoVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
3099   }
3100
3101   bool runOnModule(Module &M) override {
3102     if (!V.verify(M) && FatalErrors)
3103       report_fatal_error("Broken debug info found, compilation aborted!");
3104
3105     return false;
3106   }
3107
3108   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
3109     AU.setPreservesAll();
3110   }
3111 };
3112 }
3113
3114 char VerifierLegacyPass::ID = 0;
3115 INITIALIZE_PASS(VerifierLegacyPass, "verify", "Module Verifier", false, false)
3116
3117 char DebugInfoVerifierLegacyPass::ID = 0;
3118 INITIALIZE_PASS(DebugInfoVerifierLegacyPass, "verify-di", "Debug Info Verifier",
3119                 false, false)
3120
3121 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(bool FatalErrors) {
3122   return new VerifierLegacyPass(FatalErrors);
3123 }
3124
3125 ModulePass *llvm::createDebugInfoVerifierPass(bool FatalErrors) {
3126   return new DebugInfoVerifierLegacyPass(FatalErrors);
3127 }
3128
3129 PreservedAnalyses VerifierPass::run(Module &M) {
3130   if (verifyModule(M, &dbgs()) && FatalErrors)
3131     report_fatal_error("Broken module found, compilation aborted!");
3132
3133   return PreservedAnalyses::all();
3134 }
3135
3136 PreservedAnalyses VerifierPass::run(Function &F) {
3137   if (verifyFunction(F, &dbgs()) && FatalErrors)
3138     report_fatal_error("Broken function found, compilation aborted!");
3139
3140   return PreservedAnalyses::all();
3141 }