lib/IR/Verifier.cpp

   1 //===-- Verifier.cpp - Implement the Module Verifier -----------------------==//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the function verifier interface, that can be used for some
  11 // sanity checking of input to the system.
  12 //
  13 // Note that this does not provide full `Java style' security and verifications,
  14 // instead it just tries to ensure that code is well-formed.
  15 //
  16 //  * Both of a binary operator's parameters are of the same type
  17 //  * Verify that the indices of mem access instructions match other operands
  18 //  * Verify that arithmetic and other things are only performed on first-class
  19 //    types.  Verify that shifts & logicals only happen on integrals f.e.
  20 //  * All of the constants in a switch statement are of the correct type
  21 //  * The code is in valid SSA form
  22 //  * It should be illegal to put a label into any other type (like a structure)
  23 //    or to return one. [except constant arrays!]
  24 //  * Only phi nodes can be self referential: 'add i32 %0, %0 ; <int>:0' is bad
  25 //  * PHI nodes must have an entry for each predecessor, with no extras.
  26 //  * PHI nodes must be the first thing in a basic block, all grouped together
  27 //  * PHI nodes must have at least one entry
  28 //  * All basic blocks should only end with terminator insts, not contain them
  29 //  * The entry node to a function must not have predecessors
  30 //  * All Instructions must be embedded into a basic block
  31 //  * Functions cannot take a void-typed parameter
  32 //  * Verify that a function's argument list agrees with it's declared type.
  33 //  * It is illegal to specify a name for a void value.
  34 //  * It is illegal to have a internal global value with no initializer
  35 //  * It is illegal to have a ret instruction that returns a value that does not
  36 //    agree with the function return value type.
  37 //  * Function call argument types match the function prototype
  38 //  * A landing pad is defined by a landingpad instruction, and can be jumped to
  39 //    only by the unwind edge of an invoke instruction.
  40 //  * A landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
  41 //    block.
  42 //  * All landingpad instructions must use the same personality function with
  43 //    the same function.
  44 //  * All other things that are tested by asserts spread about the code...
  45 //
  46 //===----------------------------------------------------------------------===//
  47
  48 #include "llvm/Analysis/Verifier.h"
  49 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  50 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
  51 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  52 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  53 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  54 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
  55 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  56 #include "llvm/DebugInfo.h"
  57 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
  58 #include "llvm/IR/Constants.h"
  59 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  60 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  61 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
  62 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  63 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
  64 #include "llvm/IR/Metadata.h"
  65 #include "llvm/IR/Module.h"
  66 #include "llvm/InstVisitor.h"
  67 #include "llvm/Pass.h"
  68 #include "llvm/PassManager.h"
  69 #include "llvm/Support/CFG.h"
  70 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  71 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  72 #include "llvm/Support/ConstantRange.h"
  73 #include "llvm/Support/Debug.h"
  74 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  75 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  76 #include <algorithm>
  77 #include <cstdarg>
  78 using namespace llvm;
  79
  80 static cl::opt<bool> DisableDebugInfoVerifier("disable-debug-info-verifier",
  81                                               cl::init(false));
  82
  83 namespace {  // Anonymous namespace for class
  84   struct PreVerifier : public FunctionPass {
  85     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
  86
  87     PreVerifier() : FunctionPass(ID) {
  88       initializePreVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  89     }
  90
  91     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  92       AU.setPreservesAll();
  93     }
  94
  95     // Check that the prerequisites for successful DominatorTree construction
  96     // are satisfied.
  97     bool runOnFunction(Function &F) {
  98       bool Broken = false;
  99
 100       for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
 101         if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
 102           dbgs() << "Basic Block in function '" << F.getName()
 103                  << "' does not have terminator!\n";
 104           WriteAsOperand(dbgs(), I, true);
 105           dbgs() << "\n";
 106           Broken = true;
 107         }
 108       }
 109
 110       if (Broken)
 111         report_fatal_error("Broken module, no Basic Block terminator!");
 112
 113       return false;
 114     }
 115   };
 116 }
 117
 118 char PreVerifier::ID = 0;
 119 INITIALIZE_PASS(PreVerifier, "preverify", "Preliminary module verification",
 120                 false, false)
 121 static char &PreVerifyID = PreVerifier::ID;
 122
 123 namespace {
 124   struct Verifier : public FunctionPass, public InstVisitor<Verifier> {
 125     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
 126     bool Broken;          // Is this module found to be broken?
 127     VerifierFailureAction action;
 128                           // What to do if verification fails.
 129     Module *Mod;          // Module we are verifying right now
 130     LLVMContext *Context; // Context within which we are verifying
 131     DominatorTree *DT;    // Dominator Tree, caution can be null!
 132     const DataLayout *DL;
 133
 134     std::string Messages;
 135     raw_string_ostream MessagesStr;
 136
 137     /// InstInThisBlock - when verifying a basic block, keep track of all of the
 138     /// instructions we have seen so far.  This allows us to do efficient
 139     /// dominance checks for the case when an instruction has an operand that is
 140     /// an instruction in the same block.
 141     SmallPtrSet<Instruction*, 16> InstsInThisBlock;
 142
 143     /// MDNodes - keep track of the metadata nodes that have been checked
 144     /// already.
 145     SmallPtrSet<MDNode *, 32> MDNodes;
 146
 147     /// PersonalityFn - The personality function referenced by the
 148     /// LandingPadInsts. All LandingPadInsts within the same function must use
 149     /// the same personality function.
 150     const Value *PersonalityFn;
 151
 152     /// Finder keeps track of all debug info MDNodes in a Module.
 153     DebugInfoFinder Finder;
 154
 155     Verifier()
 156       : FunctionPass(ID), Broken(false),
 157         action(AbortProcessAction), Mod(0), Context(0), DT(0), DL(0),
 158         MessagesStr(Messages), PersonalityFn(0) {
 159       initializeVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 160     }
 161     explicit Verifier(VerifierFailureAction ctn)
 162       : FunctionPass(ID), Broken(false), action(ctn), Mod(0),
 163         Context(0), DT(0), DL(0), MessagesStr(Messages), PersonalityFn(0) {
 164       initializeVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 165     }
 166
 167     bool doInitialization(Module &M) {
 168       Mod = &M;
 169       Context = &M.getContext();
 170       Finder.reset();
 171
 172       DL = getAnalysisIfAvailable<DataLayout>();
 173       if (!DisableDebugInfoVerifier)
 174         Finder.processModule(M);
 175
 176       // We must abort before returning back to the pass manager, or else the
 177       // pass manager may try to run other passes on the broken module.
 178       return abortIfBroken();
 179     }
 180
 181     bool runOnFunction(Function &F) {
 182       // Get dominator information if we are being run by PassManager
 183       DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
 184
 185       Mod = F.getParent();
 186       if (!Context) Context = &F.getContext();
 187
 188       visit(F);
 189       InstsInThisBlock.clear();
 190       PersonalityFn = 0;
 191
 192       // We must abort before returning back to the pass manager, or else the
 193       // pass manager may try to run other passes on the broken module.
 194       return abortIfBroken();
 195     }
 196
 197     bool doFinalization(Module &M) {
 198       // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
 199       for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 200         visitGlobalValue(*I);
 201
 202         // Check to make sure function prototypes are okay.
 203         if (I->isDeclaration()) visitFunction(*I);
 204       }
 205
 206       for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 207            I != E; ++I)
 208         visitGlobalVariable(*I);
 209
 210       for (Module::alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
 211            I != E; ++I)
 212         visitGlobalAlias(*I);
 213
 214       for (Module::named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
 215            E = M.named_metadata_end(); I != E; ++I)
 216         visitNamedMDNode(*I);
 217
 218       visitModuleFlags(M);
 219       visitModuleIdents(M);
 220
 221       // Verify Debug Info.
 222       verifyDebugInfo();
 223
 224       // If the module is broken, abort at this time.
 225       return abortIfBroken();
 226     }
 227
 228     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 229       AU.setPreservesAll();
 230       AU.addRequiredID(PreVerifyID);
 231       AU.addRequired<DominatorTree>();
 232     }
 233
 234     /// abortIfBroken - If the module is broken and we are supposed to abort on
 235     /// this condition, do so.
 236     ///
 237     bool abortIfBroken() {
 238       if (!Broken) return false;
 239       MessagesStr << "Broken module found, ";
 240       switch (action) {
 241       case AbortProcessAction:
 242         MessagesStr << "compilation aborted!\n";
 243         dbgs() << MessagesStr.str();
 244         // Client should choose different reaction if abort is not desired
 245         abort();
 246       case PrintMessageAction:
 247         MessagesStr << "verification continues.\n";
 248         dbgs() << MessagesStr.str();
 249         return false;
 250       case ReturnStatusAction:
 251         MessagesStr << "compilation terminated.\n";
 252         return true;
 253       }
 254       llvm_unreachable("Invalid action");
 255     }
 256
 257
 258     // Verification methods...
 259     void visitGlobalValue(GlobalValue &GV);
 260     void visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV);
 261     void visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA);
 262     void visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD);
 263     void visitMDNode(MDNode &MD, Function *F);
 264     void visitModuleIdents(Module &M);
 265     void visitModuleFlags(Module &M);
 266     void visitModuleFlag(MDNode *Op, DenseMap<MDString*, MDNode*> &SeenIDs,
 267                          SmallVectorImpl<MDNode*> &Requirements);
 268     void visitFunction(Function &F);
 269     void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
 270     using InstVisitor<Verifier>::visit;
 271
 272     void visit(Instruction &I);
 273
 274     void visitTruncInst(TruncInst &I);
 275     void visitZExtInst(ZExtInst &I);
 276     void visitSExtInst(SExtInst &I);
 277     void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
 278     void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
 279     void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
 280     void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
 281     void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
 282     void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
 283     void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
 284     void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
 285     void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
 286     void visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I);
 287     void visitPHINode(PHINode &PN);
 288     void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
 289     void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
 290     void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
 291     void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
 292     void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
 293     void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
 294     void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
 295     void visitCallInst(CallInst &CI);
 296     void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
 297     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
 298     void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 299     void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 300     void verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i);
 301     void visitInstruction(Instruction &I);
 302     void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
 303     void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 304     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 305     void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
 306     void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
 307     void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 308     void visitUserOp1(Instruction &I);
 309     void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
 310     void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
 311     void visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI);
 312     void visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI);
 313     void visitFenceInst(FenceInst &FI);
 314     void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
 315     void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
 316     void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
 317     void visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI);
 318
 319     void VerifyCallSite(CallSite CS);
 320     bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty,
 321                           int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
 322     bool VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
 323                              ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
 324                              SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys);
 325     bool VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
 326                                  ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos);
 327     bool VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params);
 328     void VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx,
 329                               bool isFunction, const Value *V);
 330     void VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
 331                               bool isReturnValue, const Value *V);
 332     void VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
 333                              const Value *V);
 334
 335     void VerifyBitcastType(const Value *V, Type *DestTy, Type *SrcTy);
 336     void VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE);
 337
 338     void verifyDebugInfo();
 339
 340     void WriteValue(const Value *V) {
 341       if (!V) return;
 342       if (isa<Instruction>(V)) {
 343         MessagesStr << *V << '\n';
 344       } else {
 345         WriteAsOperand(MessagesStr, V, true, Mod);
 346         MessagesStr << '\n';
 347       }
 348     }
 349
 350     void WriteType(Type *T) {
 351       if (!T) return;
 352       MessagesStr << ' ' << *T;
 353     }
 354
 355
 356     // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
 357     // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
 358     // to see why something is not correct.
 359     void CheckFailed(const Twine &Message,
 360                      const Value *V1 = 0, const Value *V2 = 0,
 361                      const Value *V3 = 0, const Value *V4 = 0) {
 362       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 363       WriteValue(V1);
 364       WriteValue(V2);
 365       WriteValue(V3);
 366       WriteValue(V4);
 367       Broken = true;
 368     }
 369
 370     void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1,
 371                      Type *T2, const Value *V3 = 0) {
 372       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 373       WriteValue(V1);
 374       WriteType(T2);
 375       WriteValue(V3);
 376       Broken = true;
 377     }
 378
 379     void CheckFailed(const Twine &Message, Type *T1,
 380                      Type *T2 = 0, Type *T3 = 0) {
 381       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 382       WriteType(T1);
 383       WriteType(T2);
 384       WriteType(T3);
 385       Broken = true;
 386     }
 387   };
 388 } // End anonymous namespace
 389
 390 char Verifier::ID = 0;
 391 INITIALIZE_PASS_BEGIN(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 392 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(PreVerifier)
 393 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTree)
 394 INITIALIZE_PASS_END(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 395
 396 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
 397 #define Assert(C, M) \
 398   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
 399 #define Assert1(C, M, V1) \
 400   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
 401 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
 402   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
 403 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
 404   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
 405 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
 406   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
 407
 408 void Verifier::visit(Instruction &I) {
 409   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
 410     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Operand is null", &I);
 411   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
 412 }
 413
 414
 415 void Verifier::visitGlobalValue(GlobalValue &GV) {
 416   Assert1(!GV.isDeclaration() ||
 417           GV.isMaterializable() ||
 418           GV.hasExternalLinkage() ||
 419           GV.hasDLLImportLinkage() ||
 420           GV.hasExternalWeakLinkage() ||
 421           (isa<GlobalAlias>(GV) &&
 422            (GV.hasLocalLinkage() || GV.hasWeakLinkage())),
 423   "Global is external, but doesn't have external or dllimport or weak linkage!",
 424           &GV);
 425
 426   Assert1(!GV.hasDLLImportLinkage() || GV.isDeclaration(),
 427           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
 428
 429   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
 430           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 431
 432   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
 433     GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
 434     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
 435             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
 436   }
 437 }
 438
 439 void Verifier::visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV) {
 440   if (GV.hasInitializer()) {
 441     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
 442             "Global variable initializer type does not match global "
 443             "variable type!", &GV);
 444
 445     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
 446     // cannot be constant.
 447     if (GV.hasCommonLinkage()) {
 448       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
 449               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
 450       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
 451               &GV);
 452     }
 453   } else {
 454     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasDLLImportLinkage() ||
 455             GV.hasExternalWeakLinkage(),
 456             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
 457   }
 458
 459   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.global_ctors" ||
 460                        GV.getName() == "llvm.global_dtors")) {
 461     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 462             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 463     // Don't worry about emitting an error for it not being an array,
 464     // visitGlobalValue will complain on appending non-array.
 465     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GV.getType())) {
 466       StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
 467       PointerType *FuncPtrTy =
 468           FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Context), false)->getPointerTo();
 469       Assert1(STy && STy->getNumElements() == 2 &&
 470               STy->getTypeAtIndex(0u)->isIntegerTy(32) &&
 471               STy->getTypeAtIndex(1) == FuncPtrTy,
 472               "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 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         Constant *Init = GV.getInitializer();
 486         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   if (!GV.hasInitializer()) {
 501     visitGlobalValue(GV);
 502     return;
 503   }
 504
 505   // Walk any aggregate initializers looking for bitcasts between address spaces
 506   SmallPtrSet<const Value *, 4> Visited;
 507   SmallVector<const Value *, 4> WorkStack;
 508   WorkStack.push_back(cast<Value>(GV.getInitializer()));
 509
 510   while (!WorkStack.empty()) {
 511     const Value *V = WorkStack.pop_back_val();
 512     if (!Visited.insert(V))
 513       continue;
 514
 515     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
 516       for (unsigned I = 0, N = U->getNumOperands(); I != N; ++I)
 517         WorkStack.push_back(U->getOperand(I));
 518     }
 519
 520     if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 521       VerifyConstantExprBitcastType(CE);
 522       if (Broken)
 523         return;
 524     }
 525   }
 526
 527   visitGlobalValue(GV);
 528 }
 529
 530 void Verifier::visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA) {
 531   Assert1(!GA.getName().empty(),
 532           "Alias name cannot be empty!", &GA);
 533   Assert1(GlobalAlias::isValidLinkage(GA.getLinkage()),
 534           "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
 535   Assert1(GA.getAliasee(),
 536           "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
 537   Assert1(GA.getType() == GA.getAliasee()->getType(),
 538           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
 539   Assert1(!GA.hasUnnamedAddr(), "Alias cannot have unnamed_addr!", &GA);
 540
 541   Constant *Aliasee = GA.getAliasee();
 542
 543   if (!isa<GlobalValue>(Aliasee)) {
 544     ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Aliasee);
 545     Assert1(CE &&
 546             (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
 547              CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) &&
 548             isa<GlobalValue>(CE->getOperand(0)),
 549             "Aliasee should be either GlobalValue or bitcast of GlobalValue",
 550             &GA);
 551
 552     if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast) {
 553       unsigned SrcAS = CE->getOperand(0)->getType()->getPointerAddressSpace();
 554       unsigned DstAS = CE->getType()->getPointerAddressSpace();
 555
 556       Assert1(SrcAS == DstAS,
 557               "Alias bitcasts cannot be between different address spaces",
 558               &GA);
 559     }
 560   }
 561
 562   const GlobalValue* Resolved = GA.resolveAliasedGlobal(/*stopOnWeak*/ false);
 563   Assert1(Resolved,
 564           "Aliasing chain should end with function or global variable", &GA);
 565
 566   visitGlobalValue(GA);
 567 }
 568
 569 void Verifier::visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD) {
 570   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 571     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
 572     if (!MD)
 573       continue;
 574
 575     Assert1(!MD->isFunctionLocal(),
 576             "Named metadata operand cannot be function local!", MD);
 577     visitMDNode(*MD, 0);
 578   }
 579 }
 580
 581 void Verifier::visitMDNode(MDNode &MD, Function *F) {
 582   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
 583   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
 584   if (!MDNodes.insert(&MD))
 585     return;
 586
 587   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 588     Value *Op = MD.getOperand(i);
 589     if (!Op)
 590       continue;
 591     if (isa<Constant>(Op) || isa<MDString>(Op))
 592       continue;
 593     if (MDNode *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
 594       Assert2(MD.isFunctionLocal() || !N->isFunctionLocal(),
 595               "Global metadata operand cannot be function local!", &MD, N);
 596       visitMDNode(*N, F);
 597       continue;
 598     }
 599     Assert2(MD.isFunctionLocal(), "Invalid operand for global metadata!", &MD, Op);
 600
 601     // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
 602     // function that we expect.
 603     Function *ActualF = 0;
 604     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Op))
 605       ActualF = I->getParent()->getParent();
 606     else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(Op))
 607       ActualF = BB->getParent();
 608     else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(Op))
 609       ActualF = A->getParent();
 610     assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
 611
 612     Assert2(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function",
 613             &MD, Op);
 614   }
 615 }
 616
 617 void Verifier::visitModuleIdents(Module &M) {
 618   const NamedMDNode *Idents = M.getNamedMetadata("llvm.ident");
 619   if (!Idents)
 620     return;
 621
 622   // llvm.ident takes a list of metadata entry. Each entry has only one string.
 623   // Scan each llvm.ident entry and make sure that this requirement is met.
 624   for (unsigned i = 0, e = Idents->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 625     const MDNode *N = Idents->getOperand(i);
 626     Assert1(N->getNumOperands() == 1,
 627             "incorrect number of operands in llvm.ident metadata", N);
 628     Assert1(isa<MDString>(N->getOperand(0)),
 629             ("invalid value for llvm.ident metadata entry operand"
 630              "(the operand should be a string)"),
 631             N->getOperand(0));
 632   }
 633 }
 634
 635 void Verifier::visitModuleFlags(Module &M) {
 636   const NamedMDNode *Flags = M.getModuleFlagsMetadata();
 637   if (!Flags) return;
 638
 639   // Scan each flag, and track the flags and requirements.
 640   DenseMap<MDString*, MDNode*> SeenIDs;
 641   SmallVector<MDNode*, 16> Requirements;
 642   for (unsigned I = 0, E = Flags->getNumOperands(); I != E; ++I) {
 643     visitModuleFlag(Flags->getOperand(I), SeenIDs, Requirements);
 644   }
 645
 646   // Validate that the requirements in the module are valid.
 647   for (unsigned I = 0, E = Requirements.size(); I != E; ++I) {
 648     MDNode *Requirement = Requirements[I];
 649     MDString *Flag = cast<MDString>(Requirement->getOperand(0));
 650     Value *ReqValue = Requirement->getOperand(1);
 651
 652     MDNode *Op = SeenIDs.lookup(Flag);
 653     if (!Op) {
 654       CheckFailed("invalid requirement on flag, flag is not present in module",
 655                   Flag);
 656       continue;
 657     }
 658
 659     if (Op->getOperand(2) != ReqValue) {
 660       CheckFailed(("invalid requirement on flag, "
 661                    "flag does not have the required value"),
 662                   Flag);
 663       continue;
 664     }
 665   }
 666 }
 667
 668 void Verifier::visitModuleFlag(MDNode *Op, DenseMap<MDString*, MDNode*>&SeenIDs,
 669                                SmallVectorImpl<MDNode*> &Requirements) {
 670   // Each module flag should have three arguments, the merge behavior (a
 671   // constant int), the flag ID (an MDString), and the value.
 672   Assert1(Op->getNumOperands() == 3,
 673           "incorrect number of operands in module flag", Op);
 674   ConstantInt *Behavior = dyn_cast<ConstantInt>(Op->getOperand(0));
 675   MDString *ID = dyn_cast<MDString>(Op->getOperand(1));
 676   Assert1(Behavior,
 677           "invalid behavior operand in module flag (expected constant integer)",
 678           Op->getOperand(0));
 679   unsigned BehaviorValue = Behavior->getZExtValue();
 680   Assert1(ID,
 681           "invalid ID operand in module flag (expected metadata string)",
 682           Op->getOperand(1));
 683
 684   // Sanity check the values for behaviors with additional requirements.
 685   switch (BehaviorValue) {
 686   default:
 687     Assert1(false,
 688             "invalid behavior operand in module flag (unexpected constant)",
 689             Op->getOperand(0));
 690     break;
 691
 692   case Module::Error:
 693   case Module::Warning:
 694   case Module::Override:
 695     // These behavior types accept any value.
 696     break;
 697
 698   case Module::Require: {
 699     // The value should itself be an MDNode with two operands, a flag ID (an
 700     // MDString), and a value.
 701     MDNode *Value = dyn_cast<MDNode>(Op->getOperand(2));
 702     Assert1(Value && Value->getNumOperands() == 2,
 703             "invalid value for 'require' module flag (expected metadata pair)",
 704             Op->getOperand(2));
 705     Assert1(isa<MDString>(Value->getOperand(0)),
 706             ("invalid value for 'require' module flag "
 707              "(first value operand should be a string)"),
 708             Value->getOperand(0));
 709
 710     // Append it to the list of requirements, to check once all module flags are
 711     // scanned.
 712     Requirements.push_back(Value);
 713     break;
 714   }
 715
 716   case Module::Append:
 717   case Module::AppendUnique: {
 718     // These behavior types require the operand be an MDNode.
 719     Assert1(isa<MDNode>(Op->getOperand(2)),
 720             "invalid value for 'append'-type module flag "
 721             "(expected a metadata node)", Op->getOperand(2));
 722     break;
 723   }
 724   }
 725
 726   // Unless this is a "requires" flag, check the ID is unique.
 727   if (BehaviorValue != Module::Require) {
 728     bool Inserted = SeenIDs.insert(std::make_pair(ID, Op)).second;
 729     Assert1(Inserted,
 730             "module flag identifiers must be unique (or of 'require' type)",
 731             ID);
 732   }
 733 }
 734
 735 void Verifier::VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx,
 736                                     bool isFunction, const Value *V) {
 737   unsigned Slot = ~0U;
 738   for (unsigned I = 0, E = Attrs.getNumSlots(); I != E; ++I)
 739     if (Attrs.getSlotIndex(I) == Idx) {
 740       Slot = I;
 741       break;
 742     }
 743
 744   assert(Slot != ~0U && "Attribute set inconsistency!");
 745
 746   for (AttributeSet::iterator I = Attrs.begin(Slot), E = Attrs.end(Slot);
 747          I != E; ++I) {
 748     if (I->isStringAttribute())
 749       continue;
 750
 751     if (I->getKindAsEnum() == Attribute::NoReturn ||
 752         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoUnwind ||
 753         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoInline ||
 754         I->getKindAsEnum() == Attribute::AlwaysInline ||
 755         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeForSize ||
 756         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtect ||
 757         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectReq ||
 758         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectStrong ||
 759         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoRedZone ||
 760         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoImplicitFloat ||
 761         I->getKindAsEnum() == Attribute::Naked ||
 762         I->getKindAsEnum() == Attribute::InlineHint ||
 763         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackAlignment ||
 764         I->getKindAsEnum() == Attribute::UWTable ||
 765         I->getKindAsEnum() == Attribute::NonLazyBind ||
 766         I->getKindAsEnum() == Attribute::ReturnsTwice ||
 767         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeAddress ||
 768         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeThread ||
 769         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeMemory ||
 770         I->getKindAsEnum() == Attribute::MinSize ||
 771         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoDuplicate ||
 772         I->getKindAsEnum() == Attribute::Builtin ||
 773         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoBuiltin ||
 774         I->getKindAsEnum() == Attribute::Cold ||
 775         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeNone) {
 776       if (!isFunction) {
 777         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 778                     "' only applies to functions!", V);
 779         return;
 780       }
 781     } else if (I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadOnly ||
 782                I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadNone) {
 783       if (Idx == 0) {
 784         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 785                     "' does not apply to function returns");
 786         return;
 787       }
 788     } else if (isFunction) {
 789       CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 790                   "' does not apply to functions!", V);
 791       return;
 792     }
 793   }
 794 }
 795
 796 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
 797 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
 798 void Verifier::VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
 799                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
 800   if (!Attrs.hasAttributes(Idx))
 801     return;
 802
 803   VerifyAttributeTypes(Attrs, Idx, false, V);
 804
 805   if (isReturnValue)
 806     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
 807             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest) &&
 808             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
 809             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoCapture) &&
 810             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned),
 811             "Attribute 'byval', 'nest', 'sret', 'nocapture', and 'returned' "
 812             "do not apply to return values!", V);
 813
 814   // Check for mutually incompatible attributes.
 815   Assert1(!((Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
 816              Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) ||
 817             (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
 818              Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet)) ||
 819             (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest) &&
 820              Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet))), "Attributes "
 821           "'byval, nest, and sret' are incompatible!", V);
 822
 823   Assert1(!((Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
 824              Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) ||
 825             (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
 826              Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InReg)) ||
 827             (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest) &&
 828              Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InReg))), "Attributes "
 829           "'byval, nest, and inreg' are incompatible!", V);
 830
 831   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
 832             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)), "Attributes "
 833           "'sret and returned' are incompatible!", V);
 834
 835   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ZExt) &&
 836             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::SExt)), "Attributes "
 837           "'zeroext and signext' are incompatible!", V);
 838
 839   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadNone) &&
 840             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
 841           "'readnone and readonly' are incompatible!", V);
 842
 843   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoInline) &&
 844             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::AlwaysInline)), "Attributes "
 845           "'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
 846
 847   Assert1(!AttrBuilder(Attrs, Idx).
 848             hasAttributes(AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx), Idx),
 849           "Wrong types for attribute: " +
 850           AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx).getAsString(Idx), V);
 851
 852   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
 853     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) ||
 854             PTy->getElementType()->isSized(),
 855             "Attribute 'byval' does not support unsized types!", V);
 856   else
 857     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal),
 858             "Attribute 'byval' only applies to parameters with pointer type!",
 859             V);
 860 }
 861
 862 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
 863 // The value V is printed in error messages.
 864 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
 865                                    const Value *V) {
 866   if (Attrs.isEmpty())
 867     return;
 868
 869   bool SawNest = false;
 870   bool SawReturned = false;
 871
 872   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
 873     unsigned Idx = Attrs.getSlotIndex(i);
 874
 875     Type *Ty;
 876     if (Idx == 0)
 877       Ty = FT->getReturnType();
 878     else if (Idx-1 < FT->getNumParams())
 879       Ty = FT->getParamType(Idx-1);
 880     else
 881       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
 882
 883     VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, Idx == 0, V);
 884
 885     if (Idx == 0)
 886       continue;
 887
 888     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
 889       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
 890       SawNest = true;
 891     }
 892
 893     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
 894       Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
 895               V);
 896       Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FT->getReturnType()), "Incompatible "
 897               "argument and return types for 'returned' attribute", V);
 898       SawReturned = true;
 899     }
 900
 901     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet))
 902       Assert1(Idx == 1, "Attribute sret is not on first parameter!", V);
 903   }
 904
 905   if (!Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
 906     return;
 907
 908   VerifyAttributeTypes(Attrs, AttributeSet::FunctionIndex, true, V);
 909
 910   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 911                                Attribute::ReadNone) &&
 912             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 913                                Attribute::ReadOnly)),
 914           "Attributes 'readnone and readonly' are incompatible!", V);
 915
 916   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 917                                Attribute::NoInline) &&
 918             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 919                                Attribute::AlwaysInline)),
 920           "Attributes 'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
 921
 922   if (Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 923                          Attribute::OptimizeNone)) {
 924     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 925                                 Attribute::AlwaysInline),
 926             "Attributes 'alwaysinline and optnone' are incompatible!", V);
 927
 928     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 929                                 Attribute::OptimizeForSize),
 930             "Attributes 'optsize and optnone' are incompatible!", V);
 931
 932     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 933                                 Attribute::MinSize),
 934             "Attributes 'minsize and optnone' are incompatible!", V);
 935   }
 936 }
 937
 938 void Verifier::VerifyBitcastType(const Value *V, Type *DestTy, Type *SrcTy) {
 939   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 940   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
 941   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
 942
 943   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
 944   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
 945   Assert1(SrcTy->isPointerTy() == DestTy->isPointerTy(),
 946           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", V);
 947   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize,
 948           "Bitcast requires types of same width", V);
 949
 950   // Disallow aggregates.
 951   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
 952           "Bitcast operand must not be aggregate", V);
 953   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
 954           "Bitcast type must not be aggregate", V);
 955
 956   // Without datalayout, assume all address spaces are the same size.
 957   // Don't check if both types are not pointers.
 958   // Skip casts between scalars and vectors.
 959   if (!DL ||
 960       !SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy() ||
 961       !DestTy->isPtrOrPtrVectorTy() ||
 962       SrcTy->isVectorTy() != DestTy->isVectorTy()) {
 963     return;
 964   }
 965
 966   unsigned SrcAS = SrcTy->getPointerAddressSpace();
 967   unsigned DstAS = DestTy->getPointerAddressSpace();
 968
 969   Assert1(SrcAS == DstAS,
 970           "Bitcasts between pointers of different address spaces is not legal."
 971           "Use AddrSpaceCast instead.", V);
 972 }
 973
 974 void Verifier::VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE) {
 975   if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast) {
 976     Type *SrcTy = CE->getOperand(0)->getType();
 977     Type *DstTy = CE->getType();
 978     VerifyBitcastType(CE, DstTy, SrcTy);
 979   }
 980 }
 981
 982 bool Verifier::VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params) {
 983   if (Attrs.getNumSlots() == 0)
 984     return true;
 985
 986   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
 987   unsigned LastIndex = Attrs.getSlotIndex(LastSlot);
 988   if (LastIndex <= Params
 989       || (LastIndex == AttributeSet::FunctionIndex
 990           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlotIndex(LastSlot - 1) <= Params)))
 991     return true;
 992
 993   return false;
 994 }
 995
 996 // visitFunction - Verify that a function is ok.
 997 //
 998 void Verifier::visitFunction(Function &F) {
 999   // Check function arguments.
1000   FunctionType *FT = F.getFunctionType();
1001   unsigned NumArgs = F.arg_size();
1002
1003   Assert1(Context == &F.getContext(),
1004           "Function context does not match Module context!", &F);
1005
1006   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
1007   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
1008           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
1009           &F, FT);
1010   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
1011           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
1012           F.getReturnType()->isStructTy(),
1013           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
1014
1015   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
1016           "Invalid struct return type!", &F);
1017
1018   AttributeSet Attrs = F.getAttributes();
1019
1020   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
1021           "Attribute after last parameter!", &F);
1022
1023   // Check function attributes.
1024   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
1025
1026   // On function declarations/definitions, we do not support the builtin
1027   // attribute. We do not check this in VerifyFunctionAttrs since that is
1028   // checking for Attributes that can/can not ever be on functions.
1029   Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1030                               Attribute::Builtin),
1031           "Attribute 'builtin' can only be applied to a callsite.", &F);
1032
1033   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
1034   switch (F.getCallingConv()) {
1035   default:
1036     break;
1037   case CallingConv::C:
1038     break;
1039   case CallingConv::Fast:
1040   case CallingConv::Cold:
1041   case CallingConv::X86_FastCall:
1042   case CallingConv::X86_ThisCall:
1043   case CallingConv::Intel_OCL_BI:
1044   case CallingConv::PTX_Kernel:
1045   case CallingConv::PTX_Device:
1046     Assert1(!F.isVarArg(),
1047             "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
1048     break;
1049   }
1050
1051   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
1052                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
1053
1054   // Check that the argument values match the function type for this function...
1055   unsigned i = 0;
1056   for (Function::arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
1057        I != E; ++I, ++i) {
1058     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
1059             "Argument value does not match function argument type!",
1060             I, FT->getParamType(i));
1061     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
1062             "Function arguments must have first-class types!", I);
1063     if (!isLLVMdotName)
1064       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
1065               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
1066   }
1067
1068   if (F.isMaterializable()) {
1069     // Function has a body somewhere we can't see.
1070   } else if (F.isDeclaration()) {
1071     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasDLLImportLinkage() ||
1072             F.hasExternalWeakLinkage(),
1073             "invalid linkage type for function declaration", &F);
1074   } else {
1075     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
1076     // is not legal to define intrinsics.
1077     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
1078
1079     // Check the entry node
1080     BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
1081     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
1082             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
1083
1084     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
1085     if (Entry->hasAddressTaken()) {
1086       Assert1(!BlockAddress::get(Entry)->isConstantUsed(),
1087               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
1088     }
1089   }
1090
1091   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
1092   // direct call/invokes, never having its "address taken".
1093   if (F.getIntrinsicID()) {
1094     const User *U;
1095     if (F.hasAddressTaken(&U))
1096       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
1097   }
1098 }
1099
1100 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
1101 //
1102 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
1103   InstsInThisBlock.clear();
1104
1105   // Ensure that basic blocks have terminators!
1106   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
1107
1108   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
1109   // it.
1110   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
1111     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
1112     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
1113     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
1114     PHINode *PN;
1115     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
1116       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
1117       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
1118               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
1119               "the PHI should be removed!", PN);
1120       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
1121               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
1122               "parent basic block!", PN);
1123
1124       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
1125       Values.clear();
1126       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
1127       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
1128         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
1129                                         PN->getIncomingValue(i)));
1130       std::sort(Values.begin(), Values.end());
1131
1132       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
1133         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
1134         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
1135         // all identical.
1136         //
1137         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
1138                 Values[i].second == Values[i-1].second,
1139                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
1140                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
1141                 Values[i].second, Values[i-1].second);
1142
1143         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
1144         // matched up.
1145         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
1146                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
1147                 Values[i].first, Preds[i]);
1148       }
1149     }
1150   }
1151 }
1152
1153 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
1154   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
1155   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
1156           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
1157   visitInstruction(I);
1158 }
1159
1160 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
1161   if (BI.isConditional()) {
1162     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
1163             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
1164   }
1165   visitTerminatorInst(BI);
1166 }
1167
1168 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
1169   Function *F = RI.getParent()->getParent();
1170   unsigned N = RI.getNumOperands();
1171   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
1172     Assert2(N == 0,
1173             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
1174             "return type!", &RI, F->getReturnType());
1175   else
1176     Assert2(N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType(),
1177             "Function return type does not match operand "
1178             "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
1179
1180   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
1181   // terminators...
1182   visitTerminatorInst(RI);
1183 }
1184
1185 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1186   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
1187   // have the same type as the switched-on value.
1188   Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
1189   SmallPtrSet<ConstantInt*, 32> Constants;
1190   for (SwitchInst::CaseIt i = SI.case_begin(), e = SI.case_end(); i != e; ++i) {
1191     Assert1(i.getCaseValue()->getType() == SwitchTy,
1192             "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
1193     Assert2(Constants.insert(i.getCaseValue()),
1194             "Duplicate integer as switch case", &SI, i.getCaseValue());
1195   }
1196
1197   visitTerminatorInst(SI);
1198 }
1199
1200 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
1201   Assert1(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
1202           "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
1203   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
1204     Assert1(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
1205             "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
1206
1207   visitTerminatorInst(BI);
1208 }
1209
1210 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
1211   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
1212                                           SI.getOperand(2)),
1213           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
1214
1215   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
1216           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
1217   visitInstruction(SI);
1218 }
1219
1220 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
1221 /// a pass, if any exist, it's an error.
1222 ///
1223 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
1224   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
1225 }
1226
1227 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
1228   // Get the source and destination types
1229   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1230   Type *DestTy = I.getType();
1231
1232   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1233   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1234   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1235
1236   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
1237   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
1238   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1239           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
1240   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
1241
1242   visitInstruction(I);
1243 }
1244
1245 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
1246   // Get the source and destination types
1247   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1248   Type *DestTy = I.getType();
1249
1250   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1251   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
1252   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
1253   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1254           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1255   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1256   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1257
1258   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
1259
1260   visitInstruction(I);
1261 }
1262
1263 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
1264   // Get the source and destination types
1265   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1266   Type *DestTy = I.getType();
1267
1268   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1269   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1270   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1271
1272   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
1273   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
1274   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1275           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1276   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
1277
1278   visitInstruction(I);
1279 }
1280
1281 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
1282   // Get the source and destination types
1283   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1284   Type *DestTy = I.getType();
1285   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1286   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1287   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1288
1289   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
1290   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
1291   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1292           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
1293   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
1294
1295   visitInstruction(I);
1296 }
1297
1298 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
1299   // Get the source and destination types
1300   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1301   Type *DestTy = I.getType();
1302
1303   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1304   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1305   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1306
1307   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
1308   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
1309   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1310           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1311   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
1312
1313   visitInstruction(I);
1314 }
1315
1316 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
1317   // Get the source and destination types
1318   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1319   Type *DestTy = I.getType();
1320
1321   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1322   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1323
1324   Assert1(SrcVec == DstVec,
1325           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1326   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1327           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1328   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1329           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1330
1331   if (SrcVec && DstVec)
1332     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1333             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1334             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1335
1336   visitInstruction(I);
1337 }
1338
1339 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
1340   // Get the source and destination types
1341   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1342   Type *DestTy = I.getType();
1343
1344   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1345   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1346
1347   Assert1(SrcVec == DstVec,
1348           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1349   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1350           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1351   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1352           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1353
1354   if (SrcVec && DstVec)
1355     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1356             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1357             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1358
1359   visitInstruction(I);
1360 }
1361
1362 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
1363   // Get the source and destination types
1364   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1365   Type *DestTy = I.getType();
1366
1367   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1368   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1369
1370   Assert1(SrcVec == DstVec,
1371           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1372   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
1373           &I);
1374   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1375           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
1376
1377   if (SrcVec && DstVec)
1378     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1379             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1380             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
1381
1382   visitInstruction(I);
1383 }
1384
1385 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1386   // Get the source and destination types
1387   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1388   Type *DestTy = I.getType();
1389
1390   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1391   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1392
1393   Assert1(SrcVec == DstVec,
1394           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1395   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
1396           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1397   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1398           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1399
1400   if (SrcVec && DstVec)
1401     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1402             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1403             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1404
1405   visitInstruction(I);
1406 }
1407
1408 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1409   // Get the source and destination types
1410   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1411   Type *DestTy = I.getType();
1412
1413   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1414           "PtrToInt source must be pointer", &I);
1415   Assert1(DestTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1416           "PtrToInt result must be integral", &I);
1417   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1418           "PtrToInt type mismatch", &I);
1419
1420   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1421     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1422     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1423     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1424           "PtrToInt Vector width mismatch", &I);
1425   }
1426
1427   visitInstruction(I);
1428 }
1429
1430 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1431   // Get the source and destination types
1432   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1433   Type *DestTy = I.getType();
1434
1435   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1436           "IntToPtr source must be an integral", &I);
1437   Assert1(DestTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1438           "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1439   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1440           "IntToPtr type mismatch", &I);
1441   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1442     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1443     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1444     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1445           "IntToPtr Vector width mismatch", &I);
1446   }
1447   visitInstruction(I);
1448 }
1449
1450 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1451   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1452   Type *DestTy = I.getType();
1453   VerifyBitcastType(&I, DestTy, SrcTy);
1454   visitInstruction(I);
1455 }
1456
1457 void Verifier::visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I) {
1458   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1459   Type *DestTy = I.getType();
1460
1461   Assert1(SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy(),
1462           "AddrSpaceCast source must be a pointer", &I);
1463   Assert1(DestTy->isPtrOrPtrVectorTy(),
1464           "AddrSpaceCast result must be a pointer", &I);
1465   Assert1(SrcTy->getPointerAddressSpace() != DestTy->getPointerAddressSpace(),
1466           "AddrSpaceCast must be between different address spaces", &I);
1467   if (SrcTy->isVectorTy())
1468     Assert1(SrcTy->getVectorNumElements() == DestTy->getVectorNumElements(),
1469             "AddrSpaceCast vector pointer number of elements mismatch", &I);
1470   visitInstruction(I);
1471 }
1472
1473 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1474 ///
1475 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1476   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1477   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1478   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1479   // then there is some other instruction before a PHI.
1480   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1481           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1482           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1483           &PN, PN.getParent());
1484
1485   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1486   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1487   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1488     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1489             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1490   }
1491
1492   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1493
1494   visitInstruction(PN);
1495 }
1496
1497 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1498   Instruction *I = CS.getInstruction();
1499
1500   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1501           "Called function must be a pointer!", I);
1502   PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1503
1504   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1505           "Called function is not pointer to function type!", I);
1506   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1507
1508   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1509   if (FTy->isVarArg())
1510     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1511             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1512   else
1513     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1514             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1515
1516   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1517   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1518     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1519             "Call parameter type does not match function signature!",
1520             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1521
1522   AttributeSet Attrs = CS.getAttributes();
1523
1524   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1525           "Attribute after last parameter!", I);
1526
1527   // Verify call attributes.
1528   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1529
1530   if (FTy->isVarArg()) {
1531     // FIXME? is 'nest' even legal here?
1532     bool SawNest = false;
1533     bool SawReturned = false;
1534
1535     for (unsigned Idx = 1; Idx < 1 + FTy->getNumParams(); ++Idx) {
1536       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest))
1537         SawNest = true;
1538       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned))
1539         SawReturned = true;
1540     }
1541
1542     // Check attributes on the varargs part.
1543     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1544       Type *Ty = CS.getArgument(Idx-1)->getType();
1545       VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, false, I);
1546
1547       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
1548         Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", I);
1549         SawNest = true;
1550       }
1551
1552       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
1553         Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
1554                 I);
1555         Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FTy->getReturnType()),
1556                 "Incompatible argument and return types for 'returned' "
1557                 "attribute", I);
1558         SawReturned = true;
1559       }
1560
1561       Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet),
1562               "Attribute 'sret' cannot be used for vararg call arguments!", I);
1563     }
1564   }
1565
1566   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1567   if (CS.getCalledFunction() == 0 ||
1568       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
1569     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1570            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1571       Assert1(!(*PI)->isMetadataTy(),
1572               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1573   }
1574
1575   visitInstruction(*I);
1576 }
1577
1578 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1579   VerifyCallSite(&CI);
1580
1581   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1582     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1583       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1584 }
1585
1586 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1587   VerifyCallSite(&II);
1588
1589   // Verify that there is a landingpad instruction as the first non-PHI
1590   // instruction of the 'unwind' destination.
1591   Assert1(II.getUnwindDest()->isLandingPad(),
1592           "The unwind destination does not have a landingpad instruction!",&II);
1593
1594   visitTerminatorInst(II);
1595 }
1596
1597 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1598 /// of the same type!
1599 ///
1600 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1601   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1602           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1603
1604   switch (B.getOpcode()) {
1605   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1606   // integral operands.
1607   case Instruction::Add:
1608   case Instruction::Sub:
1609   case Instruction::Mul:
1610   case Instruction::SDiv:
1611   case Instruction::UDiv:
1612   case Instruction::SRem:
1613   case Instruction::URem:
1614     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1615             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1616     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1617             "Integer arithmetic operators must have same type "
1618             "for operands and result!", &B);
1619     break;
1620   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1621   // floating-point operands.
1622   case Instruction::FAdd:
1623   case Instruction::FSub:
1624   case Instruction::FMul:
1625   case Instruction::FDiv:
1626   case Instruction::FRem:
1627     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1628             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1629             "floating-point types!", &B);
1630     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1631             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1632             "for operands and result!", &B);
1633     break;
1634   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1635   case Instruction::And:
1636   case Instruction::Or:
1637   case Instruction::Xor:
1638     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1639             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1640     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1641             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1642             &B);
1643     break;
1644   case Instruction::Shl:
1645   case Instruction::LShr:
1646   case Instruction::AShr:
1647     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1648             "Shifts only work with integral types!", &B);
1649     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1650             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1651     break;
1652   default:
1653     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1654   }
1655
1656   visitInstruction(B);
1657 }
1658
1659 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst &IC) {
1660   // Check that the operands are the same type
1661   Type *Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1662   Type *Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1663   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1664           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1665   // Check that the operands are the right type
1666   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->getScalarType()->isPointerTy(),
1667           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1668   // Check that the predicate is valid.
1669   Assert1(IC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
1670           IC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE,
1671           "Invalid predicate in ICmp instruction!", &IC);
1672
1673   visitInstruction(IC);
1674 }
1675
1676 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst &FC) {
1677   // Check that the operands are the same type
1678   Type *Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1679   Type *Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1680   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1681           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1682   // Check that the operands are the right type
1683   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
1684           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1685   // Check that the predicate is valid.
1686   Assert1(FC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE &&
1687           FC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE,
1688           "Invalid predicate in FCmp instruction!", &FC);
1689
1690   visitInstruction(FC);
1691 }
1692
1693 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1694   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1695                                               EI.getOperand(1)),
1696           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1697   visitInstruction(EI);
1698 }
1699
1700 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1701   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1702                                              IE.getOperand(1),
1703                                              IE.getOperand(2)),
1704           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1705   visitInstruction(IE);
1706 }
1707
1708 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1709   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1710                                              SV.getOperand(2)),
1711           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1712   visitInstruction(SV);
1713 }
1714
1715 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1716   Type *TargetTy = GEP.getPointerOperandType()->getScalarType();
1717
1718   Assert1(isa<PointerType>(TargetTy),
1719     "GEP base pointer is not a vector or a vector of pointers", &GEP);
1720   Assert1(cast<PointerType>(TargetTy)->getElementType()->isSized(),
1721           "GEP into unsized type!", &GEP);
1722   Assert1(GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy() ==
1723           GEP.getType()->isVectorTy(), "Vector GEP must return a vector value",
1724           &GEP);
1725
1726   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1727   Type *ElTy =
1728     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getPointerOperandType(), Idxs);
1729   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1730
1731   Assert2(GEP.getType()->getScalarType()->isPointerTy() &&
1732           cast<PointerType>(GEP.getType()->getScalarType())->getElementType()
1733           == ElTy, "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1734
1735   if (GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy()) {
1736     // Additional checks for vector GEPs.
1737     unsigned GepWidth = GEP.getPointerOperandType()->getVectorNumElements();
1738     Assert1(GepWidth == GEP.getType()->getVectorNumElements(),
1739             "Vector GEP result width doesn't match operand's", &GEP);
1740     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i) {
1741       Type *IndexTy = Idxs[i]->getType();
1742       Assert1(IndexTy->isVectorTy(),
1743               "Vector GEP must have vector indices!", &GEP);
1744       unsigned IndexWidth = IndexTy->getVectorNumElements();
1745       Assert1(IndexWidth == GepWidth, "Invalid GEP index vector width", &GEP);
1746     }
1747   }
1748   visitInstruction(GEP);
1749 }
1750
1751 static bool isContiguous(const ConstantRange &A, const ConstantRange &B) {
1752   return A.getUpper() == B.getLower() || A.getLower() == B.getUpper();
1753 }
1754
1755 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1756   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
1757   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
1758   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1759   Assert2(ElTy == LI.getType(),
1760           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
1761   if (LI.isAtomic()) {
1762     Assert1(LI.getOrdering() != Release && LI.getOrdering() != AcquireRelease,
1763             "Load cannot have Release ordering", &LI);
1764     Assert1(LI.getAlignment() != 0,
1765             "Atomic load must specify explicit alignment", &LI);
1766     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1767       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1768               "atomic store operand must have integer type!",
1769               &LI, ElTy);
1770       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1771       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1772               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
1773               &LI, ElTy);
1774     }
1775   } else {
1776     Assert1(LI.getSynchScope() == CrossThread,
1777             "Non-atomic load cannot have SynchronizationScope specified", &LI);
1778   }
1779
1780   if (MDNode *Range = LI.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
1781     unsigned NumOperands = Range->getNumOperands();
1782     Assert1(NumOperands % 2 == 0, "Unfinished range!", Range);
1783     unsigned NumRanges = NumOperands / 2;
1784     Assert1(NumRanges >= 1, "It should have at least one range!", Range);
1785
1786     ConstantRange LastRange(1); // Dummy initial value
1787     for (unsigned i = 0; i < NumRanges; ++i) {
1788       ConstantInt *Low = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i));
1789       Assert1(Low, "The lower limit must be an integer!", Low);
1790       ConstantInt *High = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i + 1));
1791       Assert1(High, "The upper limit must be an integer!", High);
1792       Assert1(High->getType() == Low->getType() &&
1793               High->getType() == ElTy, "Range types must match load type!",
1794               &LI);
1795
1796       APInt HighV = High->getValue();
1797       APInt LowV = Low->getValue();
1798       ConstantRange CurRange(LowV, HighV);
1799       Assert1(!CurRange.isEmptySet() && !CurRange.isFullSet(),
1800               "Range must not be empty!", Range);
1801       if (i != 0) {
1802         Assert1(CurRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1803                 "Intervals are overlapping", Range);
1804         Assert1(LowV.sgt(LastRange.getLower()), "Intervals are not in order",
1805                 Range);
1806         Assert1(!isContiguous(CurRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1807                 Range);
1808       }
1809       LastRange = ConstantRange(LowV, HighV);
1810     }
1811     if (NumRanges > 2) {
1812       APInt FirstLow =
1813         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(0))->getValue();
1814       APInt FirstHigh =
1815         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(1))->getValue();
1816       ConstantRange FirstRange(FirstLow, FirstHigh);
1817       Assert1(FirstRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1818               "Intervals are overlapping", Range);
1819       Assert1(!isContiguous(FirstRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1820               Range);
1821     }
1822
1823
1824   }
1825
1826   visitInstruction(LI);
1827 }
1828
1829 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1830   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
1831   Assert1(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
1832   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1833   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
1834           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1835           &SI, ElTy);
1836   if (SI.isAtomic()) {
1837     Assert1(SI.getOrdering() != Acquire && SI.getOrdering() != AcquireRelease,
1838             "Store cannot have Acquire ordering", &SI);
1839     Assert1(SI.getAlignment() != 0,
1840             "Atomic store must specify explicit alignment", &SI);
1841     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1842       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1843               "atomic store operand must have integer type!",
1844               &SI, ElTy);
1845       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1846       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1847               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
1848               &SI, ElTy);
1849     }
1850   } else {
1851     Assert1(SI.getSynchScope() == CrossThread,
1852             "Non-atomic store cannot have SynchronizationScope specified", &SI);
1853   }
1854   visitInstruction(SI);
1855 }
1856
1857 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
1858   PointerType *PTy = AI.getType();
1859   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
1860           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
1861           &AI);
1862   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(), "Cannot allocate unsized type",
1863           &AI);
1864   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
1865           "Alloca array size must have integer type", &AI);
1866   visitInstruction(AI);
1867 }
1868
1869 void Verifier::visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI) {
1870   Assert1(CXI.getOrdering() != NotAtomic,
1871           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
1872   Assert1(CXI.getOrdering() != Unordered,
1873           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
1874   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CXI.getOperand(0)->getType());
1875   Assert1(PTy, "First cmpxchg operand must be a pointer.", &CXI);
1876   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1877   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1878           "cmpxchg operand must have integer type!",
1879           &CXI, ElTy);
1880   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1881   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1882           "cmpxchg operand must be power-of-two byte-sized integer",
1883           &CXI, ElTy);
1884   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(1)->getType(),
1885           "Expected value type does not match pointer operand type!",
1886           &CXI, ElTy);
1887   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(2)->getType(),
1888           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1889           &CXI, ElTy);
1890   visitInstruction(CXI);
1891 }
1892
1893 void Verifier::visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI) {
1894   Assert1(RMWI.getOrdering() != NotAtomic,
1895           "atomicrmw instructions must be atomic.", &RMWI);
1896   Assert1(RMWI.getOrdering() != Unordered,
1897           "atomicrmw instructions cannot be unordered.", &RMWI);
1898   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RMWI.getOperand(0)->getType());
1899   Assert1(PTy, "First atomicrmw operand must be a pointer.", &RMWI);
1900   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1901   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1902           "atomicrmw operand must have integer type!",
1903           &RMWI, ElTy);
1904   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1905   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1906           "atomicrmw operand must be power-of-two byte-sized integer",
1907           &RMWI, ElTy);
1908   Assert2(ElTy == RMWI.getOperand(1)->getType(),
1909           "Argument value type does not match pointer operand type!",
1910           &RMWI, ElTy);
1911   Assert1(AtomicRMWInst::FIRST_BINOP <= RMWI.getOperation() &&
1912           RMWI.getOperation() <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP,
1913           "Invalid binary operation!", &RMWI);
1914   visitInstruction(RMWI);
1915 }
1916
1917 void Verifier::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
1918   const AtomicOrdering Ordering = FI.getOrdering();
1919   Assert1(Ordering == Acquire || Ordering == Release ||
1920           Ordering == AcquireRelease || Ordering == SequentiallyConsistent,
1921           "fence instructions may only have "
1922           "acquire, release, acq_rel, or seq_cst ordering.", &FI);
1923   visitInstruction(FI);
1924 }
1925
1926 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
1927   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
1928                                            EVI.getIndices()) ==
1929           EVI.getType(),
1930           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
1931
1932   visitInstruction(EVI);
1933 }
1934
1935 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
1936   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
1937                                            IVI.getIndices()) ==
1938           IVI.getOperand(1)->getType(),
1939           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
1940
1941   visitInstruction(IVI);
1942 }
1943
1944 void Verifier::visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI) {
1945   BasicBlock *BB = LPI.getParent();
1946
1947   // The landingpad instruction is ill-formed if it doesn't have any clauses and
1948   // isn't a cleanup.
1949   Assert1(LPI.getNumClauses() > 0 || LPI.isCleanup(),
1950           "LandingPadInst needs at least one clause or to be a cleanup.", &LPI);
1951
1952   // The landingpad instruction defines its parent as a landing pad block. The
1953   // landing pad block may be branched to only by the unwind edge of an invoke.
1954   for (pred_iterator I = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); I != E; ++I) {
1955     const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>((*I)->getTerminator());
1956     Assert1(II && II->getUnwindDest() == BB && II->getNormalDest() != BB,
1957             "Block containing LandingPadInst must be jumped to "
1958             "only by the unwind edge of an invoke.", &LPI);
1959   }
1960
1961   // The landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
1962   // block.
1963   Assert1(LPI.getParent()->getLandingPadInst() == &LPI,
1964           "LandingPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
1965           &LPI);
1966
1967   // The personality functions for all landingpad instructions within the same
1968   // function should match.
1969   if (PersonalityFn)
1970     Assert1(LPI.getPersonalityFn() == PersonalityFn,
1971             "Personality function doesn't match others in function", &LPI);
1972   PersonalityFn = LPI.getPersonalityFn();
1973
1974   // All operands must be constants.
1975   Assert1(isa<Constant>(PersonalityFn), "Personality function is not constant!",
1976           &LPI);
1977   for (unsigned i = 0, e = LPI.getNumClauses(); i < e; ++i) {
1978     Value *Clause = LPI.getClause(i);
1979     Assert1(isa<Constant>(Clause), "Clause is not constant!", &LPI);
1980     if (LPI.isCatch(i)) {
1981       Assert1(isa<PointerType>(Clause->getType()),
1982               "Catch operand does not have pointer type!", &LPI);
1983     } else {
1984       Assert1(LPI.isFilter(i), "Clause is neither catch nor filter!", &LPI);
1985       Assert1(isa<ConstantArray>(Clause) || isa<ConstantAggregateZero>(Clause),
1986               "Filter operand is not an array of constants!", &LPI);
1987     }
1988   }
1989
1990   visitInstruction(LPI);
1991 }
1992
1993 void Verifier::verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i) {
1994   Instruction *Op = cast<Instruction>(I.getOperand(i));
1995   // If the we have an invalid invoke, don't try to compute the dominance.
1996   // We already reject it in the invoke specific checks and the dominance
1997   // computation doesn't handle multiple edges.
1998   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
1999     if (II->getNormalDest() == II->getUnwindDest())
2000       return;
2001   }
2002
2003   const Use &U = I.getOperandUse(i);
2004   Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT->dominates(Op, U),
2005           "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
2006 }
2007
2008 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
2009 ///
2010 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
2011   BasicBlock *BB = I.getParent();
2012   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
2013
2014   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
2015     for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
2016          UI != UE; ++UI)
2017       Assert1(*UI != (User*)&I || !DT->isReachableFromEntry(BB),
2018               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
2019   }
2020
2021   // Check that void typed values don't have names
2022   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
2023           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
2024
2025   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
2026   // value type.
2027   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
2028           I.getType()->isFirstClassType(),
2029           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
2030
2031   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
2032   // checked against the callee type.
2033   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
2034           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
2035           "Invalid use of metadata!", &I);
2036
2037   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
2038   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
2039   // instruction, it is an error!
2040   for (User::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
2041        UI != UE; ++UI) {
2042     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(*UI))
2043       Assert2(Used->getParent() != 0, "Instruction referencing instruction not"
2044               " embedded in a basic block!", &I, Used);
2045     else {
2046       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", *UI);
2047       return;
2048     }
2049   }
2050
2051   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
2052     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Instruction has null operand!", &I);
2053
2054     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
2055     // instructions.
2056     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
2057       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
2058     }
2059
2060     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
2061       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
2062       // taken.
2063       Assert1(!F->isIntrinsic() || i == (isa<CallInst>(I) ? e-1 : 0),
2064               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
2065       Assert1(!F->isIntrinsic() || isa<CallInst>(I) ||
2066               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::donothing,
2067               "Cannot invoke an intrinsinc other than donothing", &I);
2068       Assert1(F->getParent() == Mod, "Referencing function in another module!",
2069               &I);
2070     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
2071       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
2072               "Referring to a basic block in another function!", &I);
2073     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
2074       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
2075               "Referring to an argument in another function!", &I);
2076     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
2077       Assert1(GV->getParent() == Mod, "Referencing global in another module!",
2078               &I);
2079     } else if (isa<Instruction>(I.getOperand(i))) {
2080       verifyDominatesUse(I, i);
2081     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
2082       Assert1((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
2083               (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
2084               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
2085     } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(I.getOperand(i))) {
2086       if (CE->getType()->isPtrOrPtrVectorTy()) {
2087         // If we have a ConstantExpr pointer, we need to see if it came from an
2088         // illegal bitcast (inttoptr <constant int> )
2089         SmallVector<const ConstantExpr *, 4> Stack;
2090         SmallPtrSet<const ConstantExpr *, 4> Visited;
2091         Stack.push_back(CE);
2092
2093         while (!Stack.empty()) {
2094           const ConstantExpr *V = Stack.pop_back_val();
2095           if (!Visited.insert(V))
2096             continue;
2097
2098           VerifyConstantExprBitcastType(V);
2099
2100           for (unsigned I = 0, N = V->getNumOperands(); I != N; ++I) {
2101             if (ConstantExpr *Op = dyn_cast<ConstantExpr>(V->getOperand(I)))
2102               Stack.push_back(Op);
2103           }
2104         }
2105       }
2106     }
2107   }
2108
2109   if (MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_fpmath)) {
2110     Assert1(I.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
2111             "fpmath requires a floating point result!", &I);
2112     Assert1(MD->getNumOperands() == 1, "fpmath takes one operand!", &I);
2113     Value *Op0 = MD->getOperand(0);
2114     if (ConstantFP *CFP0 = dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Op0)) {
2115       APFloat Accuracy = CFP0->getValueAPF();
2116       Assert1(Accuracy.isFiniteNonZero() && !Accuracy.isNegative(),
2117               "fpmath accuracy not a positive number!", &I);
2118     } else {
2119       Assert1(false, "invalid fpmath accuracy!", &I);
2120     }
2121   }
2122
2123   MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_range);
2124   Assert1(!MD || isa<LoadInst>(I), "Ranges are only for loads!", &I);
2125
2126   if (!DisableDebugInfoVerifier) {
2127     MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_dbg);
2128     Finder.processLocation(*Mod, DILocation(MD));
2129   }
2130
2131   InstsInThisBlock.insert(&I);
2132 }
2133
2134 /// VerifyIntrinsicType - Verify that the specified type (which comes from an
2135 /// intrinsic argument or return value) matches the type constraints specified
2136 /// by the .td file (e.g. an "any integer" argument really is an integer).
2137 ///
2138 /// This return true on error but does not print a message.
2139 bool Verifier::VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
2140                                    ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
2141                                    SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys) {
2142   using namespace Intrinsic;
2143
2144   // If we ran out of descriptors, there are too many arguments.
2145   if (Infos.empty()) return true;
2146   IITDescriptor D = Infos.front();
2147   Infos = Infos.slice(1);
2148
2149   switch (D.Kind) {
2150   case IITDescriptor::Void: return !Ty->isVoidTy();
2151   case IITDescriptor::VarArg: return true;
2152   case IITDescriptor::MMX:  return !Ty->isX86_MMXTy();
2153   case IITDescriptor::Metadata: return !Ty->isMetadataTy();
2154   case IITDescriptor::Half: return !Ty->isHalfTy();
2155   case IITDescriptor::Float: return !Ty->isFloatTy();
2156   case IITDescriptor::Double: return !Ty->isDoubleTy();
2157   case IITDescriptor::Integer: return !Ty->isIntegerTy(D.Integer_Width);
2158   case IITDescriptor::Vector: {
2159     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(Ty);
2160     return VT == 0 || VT->getNumElements() != D.Vector_Width ||
2161            VerifyIntrinsicType(VT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2162   }
2163   case IITDescriptor::Pointer: {
2164     PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty);
2165     return PT == 0 || PT->getAddressSpace() != D.Pointer_AddressSpace ||
2166            VerifyIntrinsicType(PT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2167   }
2168
2169   case IITDescriptor::Struct: {
2170     StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
2171     if (ST == 0 || ST->getNumElements() != D.Struct_NumElements)
2172       return true;
2173
2174     for (unsigned i = 0, e = D.Struct_NumElements; i != e; ++i)
2175       if (VerifyIntrinsicType(ST->getElementType(i), Infos, ArgTys))
2176         return true;
2177     return false;
2178   }
2179
2180   case IITDescriptor::Argument:
2181     // Two cases here - If this is the second occurrence of an argument, verify
2182     // that the later instance matches the previous instance.
2183     if (D.getArgumentNumber() < ArgTys.size())
2184       return Ty != ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2185
2186     // Otherwise, if this is the first instance of an argument, record it and
2187     // verify the "Any" kind.
2188     assert(D.getArgumentNumber() == ArgTys.size() && "Table consistency error");
2189     ArgTys.push_back(Ty);
2190
2191     switch (D.getArgumentKind()) {
2192     case IITDescriptor::AK_AnyInteger: return !Ty->isIntOrIntVectorTy();
2193     case IITDescriptor::AK_AnyFloat:   return !Ty->isFPOrFPVectorTy();
2194     case IITDescriptor::AK_AnyVector:  return !isa<VectorType>(Ty);
2195     case IITDescriptor::AK_AnyPointer: return !isa<PointerType>(Ty);
2196     }
2197     llvm_unreachable("all argument kinds not covered");
2198
2199   case IITDescriptor::ExtendVecArgument:
2200     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2201     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
2202            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
2203            VectorType::getExtendedElementVectorType(
2204                        cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
2205
2206   case IITDescriptor::TruncVecArgument:
2207     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2208     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
2209            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
2210            VectorType::getTruncatedElementVectorType(
2211                          cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
2212   }
2213   llvm_unreachable("unhandled");
2214 }
2215
2216 /// \brief Verify if the intrinsic has variable arguments.
2217 /// This method is intended to be called after all the fixed arguments have been
2218 /// verified first.
2219 ///
2220 /// This method returns true on error and does not print an error message.
2221 bool
2222 Verifier::VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
2223                                   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos) {
2224   using namespace Intrinsic;
2225
2226   // If there are no descriptors left, then it can't be a vararg.
2227   if (Infos.empty())
2228     return isVarArg ? true : false;
2229
2230   // There should be only one descriptor remaining at this point.
2231   if (Infos.size() != 1)
2232     return true;
2233
2234   // Check and verify the descriptor.
2235   IITDescriptor D = Infos.front();
2236   Infos = Infos.slice(1);
2237   if (D.Kind == IITDescriptor::VarArg)
2238     return isVarArg ? false : true;
2239
2240   return true;
2241 }
2242
2243 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
2244 ///
2245 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
2246   Function *IF = CI.getCalledFunction();
2247   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
2248           IF);
2249
2250   // Verify that the intrinsic prototype lines up with what the .td files
2251   // describe.
2252   FunctionType *IFTy = IF->getFunctionType();
2253   bool IsVarArg = IFTy->isVarArg();
2254
2255   SmallVector<Intrinsic::IITDescriptor, 8> Table;
2256   getIntrinsicInfoTableEntries(ID, Table);
2257   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> TableRef = Table;
2258
2259   SmallVector<Type *, 4> ArgTys;
2260   Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getReturnType(), TableRef, ArgTys),
2261           "Intrinsic has incorrect return type!", IF);
2262   for (unsigned i = 0, e = IFTy->getNumParams(); i != e; ++i)
2263     Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getParamType(i), TableRef, ArgTys),
2264             "Intrinsic has incorrect argument type!", IF);
2265
2266   // Verify if the intrinsic call matches the vararg property.
2267   if (IsVarArg)
2268     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2269             "Intrinsic was not defined with variable arguments!", IF);
2270   else
2271     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2272             "Callsite was not defined with variable arguments!", IF);
2273
2274   // All descriptors should be absorbed by now.
2275   Assert1(TableRef.empty(), "Intrinsic has too few arguments!", IF);
2276
2277   // Now that we have the intrinsic ID and the actual argument types (and we
2278   // know they are legal for the intrinsic!) get the intrinsic name through the
2279   // usual means.  This allows us to verify the mangling of argument types into
2280   // the name.
2281   Assert1(Intrinsic::getName(ID, ArgTys) == IF->getName(),
2282           "Intrinsic name not mangled correctly for type arguments!", IF);
2283
2284   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
2285   // or are local to *this* function.
2286   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
2287     if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(CI.getArgOperand(i)))
2288       visitMDNode(*MD, CI.getParent()->getParent());
2289
2290   switch (ID) {
2291   default:
2292     break;
2293   case Intrinsic::ctlz:  // llvm.ctlz
2294   case Intrinsic::cttz:  // llvm.cttz
2295     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2296             "is_zero_undef argument of bit counting intrinsics must be a "
2297             "constant int", &CI);
2298     break;
2299   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
2300     Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
2301                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
2302     MDNode *MD = cast<MDNode>(CI.getArgOperand(0));
2303     Assert1(MD->getNumOperands() == 1,
2304                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 2", &CI);
2305     if (!DisableDebugInfoVerifier)
2306       Finder.processDeclare(*Mod, cast<DbgDeclareInst>(&CI));
2307   } break;
2308   case Intrinsic::dbg_value: { //llvm.dbg.value
2309     if (!DisableDebugInfoVerifier) {
2310       Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
2311               "invalid llvm.dbg.value intrinsic call 1", &CI);
2312       Finder.processValue(*Mod, cast<DbgValueInst>(&CI));
2313     }
2314     break;
2315   }
2316   case Intrinsic::memcpy:
2317   case Intrinsic::memmove:
2318   case Intrinsic::memset:
2319     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3)),
2320             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
2321             &CI);
2322     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(4)),
2323             "isvolatile argument of memory intrinsics must be a constant int",
2324             &CI);
2325     break;
2326   case Intrinsic::gcroot:
2327   case Intrinsic::gcwrite:
2328   case Intrinsic::gcread:
2329     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
2330       AllocaInst *AI =
2331         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
2332       Assert1(AI, "llvm.gcroot parameter #1 must be an alloca.", &CI);
2333       Assert1(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
2334               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
2335       if (!AI->getType()->getElementType()->isPointerTy()) {
2336         Assert1(!isa<ConstantPointerNull>(CI.getArgOperand(1)),
2337                 "llvm.gcroot parameter #1 must either be a pointer alloca, "
2338                 "or argument #2 must be a non-null constant.", &CI);
2339       }
2340     }
2341
2342     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
2343             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
2344     break;
2345   case Intrinsic::init_trampoline:
2346     Assert1(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2347             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
2348             &CI);
2349     break;
2350   case Intrinsic::prefetch:
2351     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
2352             isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
2353             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
2354             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
2355             "invalid arguments to llvm.prefetch",
2356             &CI);
2357     break;
2358   case Intrinsic::stackprotector:
2359     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2360             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
2361             &CI);
2362     break;
2363   case Intrinsic::lifetime_start:
2364   case Intrinsic::lifetime_end:
2365   case Intrinsic::invariant_start:
2366     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
2367             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
2368             &CI);
2369     break;
2370   case Intrinsic::invariant_end:
2371     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2372             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
2373     break;
2374   }
2375 }
2376
2377 void Verifier::verifyDebugInfo() {
2378   // Verify Debug Info.
2379   if (!DisableDebugInfoVerifier) {
2380     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.compile_unit_begin(),
2381          E = Finder.compile_unit_end(); I != E; ++I)
2382       Assert1(DICompileUnit(*I).Verify(), "DICompileUnit does not Verify!", *I);
2383     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.subprogram_begin(),
2384          E = Finder.subprogram_end(); I != E; ++I)
2385       Assert1(DISubprogram(*I).Verify(), "DISubprogram does not Verify!", *I);
2386     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.global_variable_begin(),
2387          E = Finder.global_variable_end(); I != E; ++I)
2388       Assert1(DIGlobalVariable(*I).Verify(),
2389               "DIGlobalVariable does not Verify!", *I);
2390     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.type_begin(),
2391          E = Finder.type_end(); I != E; ++I)
2392       Assert1(DIType(*I).Verify(), "DIType does not Verify!", *I);
2393     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.scope_begin(),
2394          E = Finder.scope_end(); I != E; ++I)
2395       Assert1(DIScope(*I).Verify(), "DIScope does not Verify!", *I);
2396   }
2397 }
2398
2399 //===----------------------------------------------------------------------===//
2400 //  Implement the public interfaces to this file...
2401 //===----------------------------------------------------------------------===//
2402
2403 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(VerifierFailureAction action) {
2404   return new Verifier(action);
2405 }
2406
2407
2408 /// verifyFunction - Check a function for errors, printing messages on stderr.
2409 /// Return true if the function is corrupt.
2410 ///
2411 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, VerifierFailureAction action) {
2412   Function &F = const_cast<Function&>(f);
2413   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
2414
2415   FunctionPassManager FPM(F.getParent());
2416   Verifier *V = new Verifier(action);
2417   FPM.add(V);
2418   FPM.doInitialization();
2419   FPM.run(F);
2420   return V->Broken;
2421 }
2422
2423 /// verifyModule - Check a module for errors, printing messages on stderr.
2424 /// Return true if the module is corrupt.
2425 ///
2426 bool llvm::verifyModule(const Module &M, VerifierFailureAction action,
2427                         std::string *ErrorInfo) {
2428   PassManager PM;
2429   Verifier *V = new Verifier(action);
2430   PM.add(V);
2431   PM.run(const_cast<Module&>(M));
2432
2433   if (ErrorInfo && V->Broken)
2434     *ErrorInfo = V->MessagesStr.str();
2435   return V->Broken;
2436 }