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(M);
 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 visitPHINode(PHINode &PN);
 287     void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
 288     void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
 289     void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
 290     void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
 291     void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
 292     void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
 293     void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
 294     void visitCallInst(CallInst &CI);
 295     void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
 296     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
 297     void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 298     void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 299     void verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i);
 300     void visitInstruction(Instruction &I);
 301     void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
 302     void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 303     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 304     void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
 305     void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
 306     void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 307     void visitUserOp1(Instruction &I);
 308     void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
 309     void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
 310     void visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI);
 311     void visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI);
 312     void visitFenceInst(FenceInst &FI);
 313     void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
 314     void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
 315     void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
 316     void visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI);
 317
 318     void VerifyCallSite(CallSite CS);
 319     bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty,
 320                           int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
 321     bool VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
 322                              ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
 323                              SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys);
 324     bool VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
 325                                  ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos);
 326     bool VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params);
 327     void VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx,
 328                               bool isFunction, const Value *V);
 329     void VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
 330                               bool isReturnValue, const Value *V);
 331     void VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
 332                              const Value *V);
 333
 334     void VerifyBitcastType(const Value *V, Type *DestTy, Type *SrcTy);
 335     void VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE);
 336
 337     void verifyDebugInfo(Module &M);
 338
 339     void WriteValue(const Value *V) {
 340       if (!V) return;
 341       if (isa<Instruction>(V)) {
 342         MessagesStr << *V << '\n';
 343       } else {
 344         WriteAsOperand(MessagesStr, V, true, Mod);
 345         MessagesStr << '\n';
 346       }
 347     }
 348
 349     void WriteType(Type *T) {
 350       if (!T) return;
 351       MessagesStr << ' ' << *T;
 352     }
 353
 354
 355     // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
 356     // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
 357     // to see why something is not correct.
 358     void CheckFailed(const Twine &Message,
 359                      const Value *V1 = 0, const Value *V2 = 0,
 360                      const Value *V3 = 0, const Value *V4 = 0) {
 361       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 362       WriteValue(V1);
 363       WriteValue(V2);
 364       WriteValue(V3);
 365       WriteValue(V4);
 366       Broken = true;
 367     }
 368
 369     void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1,
 370                      Type *T2, const Value *V3 = 0) {
 371       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 372       WriteValue(V1);
 373       WriteType(T2);
 374       WriteValue(V3);
 375       Broken = true;
 376     }
 377
 378     void CheckFailed(const Twine &Message, Type *T1,
 379                      Type *T2 = 0, Type *T3 = 0) {
 380       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 381       WriteType(T1);
 382       WriteType(T2);
 383       WriteType(T3);
 384       Broken = true;
 385     }
 386   };
 387 } // End anonymous namespace
 388
 389 char Verifier::ID = 0;
 390 INITIALIZE_PASS_BEGIN(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 391 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(PreVerifier)
 392 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTree)
 393 INITIALIZE_PASS_END(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 394
 395 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
 396 #define Assert(C, M) \
 397   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
 398 #define Assert1(C, M, V1) \
 399   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
 400 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
 401   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
 402 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
 403   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
 404 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
 405   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
 406
 407 void Verifier::visit(Instruction &I) {
 408   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
 409     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Operand is null", &I);
 410   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
 411 }
 412
 413
 414 void Verifier::visitGlobalValue(GlobalValue &GV) {
 415   Assert1(!GV.isDeclaration() ||
 416           GV.isMaterializable() ||
 417           GV.hasExternalLinkage() ||
 418           GV.hasDLLImportLinkage() ||
 419           GV.hasExternalWeakLinkage() ||
 420           (isa<GlobalAlias>(GV) &&
 421            (GV.hasLocalLinkage() || GV.hasWeakLinkage())),
 422   "Global is external, but doesn't have external or dllimport or weak linkage!",
 423           &GV);
 424
 425   Assert1(!GV.hasDLLImportLinkage() || GV.isDeclaration(),
 426           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
 427
 428   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
 429           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 430
 431   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
 432     GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
 433     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
 434             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
 435   }
 436
 437   Assert1(!GV.hasLinkOnceODRAutoHideLinkage() || GV.hasDefaultVisibility(),
 438           "linkonce_odr_auto_hide can only have default visibility!",
 439           &GV);
 440 }
 441
 442 void Verifier::visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV) {
 443   if (GV.hasInitializer()) {
 444     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
 445             "Global variable initializer type does not match global "
 446             "variable type!", &GV);
 447
 448     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
 449     // cannot be constant.
 450     if (GV.hasCommonLinkage()) {
 451       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
 452               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
 453       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
 454               &GV);
 455     }
 456   } else {
 457     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasDLLImportLinkage() ||
 458             GV.hasExternalWeakLinkage(),
 459             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
 460   }
 461
 462   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.global_ctors" ||
 463                        GV.getName() == "llvm.global_dtors")) {
 464     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 465             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 466     // Don't worry about emitting an error for it not being an array,
 467     // visitGlobalValue will complain on appending non-array.
 468     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GV.getType())) {
 469       StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
 470       PointerType *FuncPtrTy =
 471           FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Context), false)->getPointerTo();
 472       Assert1(STy && STy->getNumElements() == 2 &&
 473               STy->getTypeAtIndex(0u)->isIntegerTy(32) &&
 474               STy->getTypeAtIndex(1) == FuncPtrTy,
 475               "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 476     }
 477   }
 478
 479   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.used" ||
 480                        GV.getName() == "llvm.compiler.used")) {
 481     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 482             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 483     Type *GVType = GV.getType()->getElementType();
 484     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GVType)) {
 485       PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ATy->getElementType());
 486       Assert1(PTy, "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 487       if (GV.hasInitializer()) {
 488         Constant *Init = GV.getInitializer();
 489         ConstantArray *InitArray = dyn_cast<ConstantArray>(Init);
 490         Assert1(InitArray, "wrong initalizer for intrinsic global variable",
 491                 Init);
 492         for (unsigned i = 0, e = InitArray->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 493           Value *V = Init->getOperand(i)->stripPointerCastsNoFollowAliases();
 494           Assert1(
 495               isa<GlobalVariable>(V) || isa<Function>(V) || isa<GlobalAlias>(V),
 496               "invalid llvm.used member", V);
 497           Assert1(V->hasName(), "members of llvm.used must be named", V);
 498         }
 499       }
 500     }
 501   }
 502
 503   if (!GV.hasInitializer()) {
 504     visitGlobalValue(GV);
 505     return;
 506   }
 507
 508   // Walk any aggregate initializers looking for bitcasts between address spaces
 509   SmallPtrSet<const Value *, 4> Visited;
 510   SmallVector<const Value *, 4> WorkStack;
 511   WorkStack.push_back(cast<Value>(GV.getInitializer()));
 512
 513   while (!WorkStack.empty()) {
 514     const Value *V = WorkStack.pop_back_val();
 515     if (!Visited.insert(V))
 516       continue;
 517
 518     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
 519       for (unsigned I = 0, N = U->getNumOperands(); I != N; ++I)
 520         WorkStack.push_back(U->getOperand(I));
 521     }
 522
 523     if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 524       VerifyConstantExprBitcastType(CE);
 525       if (Broken)
 526         return;
 527     }
 528   }
 529
 530   visitGlobalValue(GV);
 531 }
 532
 533 void Verifier::visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA) {
 534   Assert1(!GA.getName().empty(),
 535           "Alias name cannot be empty!", &GA);
 536   Assert1(GlobalAlias::isValidLinkage(GA.getLinkage()),
 537           "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
 538   Assert1(GA.getAliasee(),
 539           "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
 540   Assert1(GA.getType() == GA.getAliasee()->getType(),
 541           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
 542   Assert1(!GA.hasUnnamedAddr(), "Alias cannot have unnamed_addr!", &GA);
 543
 544   Constant *Aliasee = GA.getAliasee();
 545
 546   if (!isa<GlobalValue>(Aliasee)) {
 547     ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Aliasee);
 548     Assert1(CE &&
 549             (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
 550              CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) &&
 551             isa<GlobalValue>(CE->getOperand(0)),
 552             "Aliasee should be either GlobalValue or bitcast of GlobalValue",
 553             &GA);
 554
 555     if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast) {
 556       unsigned SrcAS = CE->getOperand(0)->getType()->getPointerAddressSpace();
 557       unsigned DstAS = CE->getType()->getPointerAddressSpace();
 558
 559       Assert1(SrcAS == DstAS,
 560               "Alias bitcasts cannot be between different address spaces",
 561               &GA);
 562     }
 563   }
 564
 565   const GlobalValue* Resolved = GA.resolveAliasedGlobal(/*stopOnWeak*/ false);
 566   Assert1(Resolved,
 567           "Aliasing chain should end with function or global variable", &GA);
 568
 569   visitGlobalValue(GA);
 570 }
 571
 572 void Verifier::visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD) {
 573   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 574     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
 575     if (!MD)
 576       continue;
 577
 578     Assert1(!MD->isFunctionLocal(),
 579             "Named metadata operand cannot be function local!", MD);
 580     visitMDNode(*MD, 0);
 581   }
 582 }
 583
 584 void Verifier::visitMDNode(MDNode &MD, Function *F) {
 585   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
 586   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
 587   if (!MDNodes.insert(&MD))
 588     return;
 589
 590   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 591     Value *Op = MD.getOperand(i);
 592     if (!Op)
 593       continue;
 594     if (isa<Constant>(Op) || isa<MDString>(Op))
 595       continue;
 596     if (MDNode *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
 597       Assert2(MD.isFunctionLocal() || !N->isFunctionLocal(),
 598               "Global metadata operand cannot be function local!", &MD, N);
 599       visitMDNode(*N, F);
 600       continue;
 601     }
 602     Assert2(MD.isFunctionLocal(), "Invalid operand for global metadata!", &MD, Op);
 603
 604     // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
 605     // function that we expect.
 606     Function *ActualF = 0;
 607     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Op))
 608       ActualF = I->getParent()->getParent();
 609     else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(Op))
 610       ActualF = BB->getParent();
 611     else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(Op))
 612       ActualF = A->getParent();
 613     assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
 614
 615     Assert2(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function",
 616             &MD, Op);
 617   }
 618 }
 619
 620 void Verifier::visitModuleIdents(Module &M) {
 621   const NamedMDNode *Idents = M.getNamedMetadata("llvm.ident");
 622   if (!Idents)
 623     return;
 624
 625   // llvm.ident takes a list of metadata entry. Each entry has only one string.
 626   // Scan each llvm.ident entry and make sure that this requirement is met.
 627   for (unsigned i = 0, e = Idents->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 628     const MDNode *N = Idents->getOperand(i);
 629     Assert1(N->getNumOperands() == 1,
 630             "incorrect number of operands in llvm.ident metadata", N);
 631     Assert1(isa<MDString>(N->getOperand(0)),
 632             ("invalid value for llvm.ident metadata entry operand"
 633              "(the operand should be a string)"),
 634             N->getOperand(0));
 635   }
 636 }
 637
 638 void Verifier::visitModuleFlags(Module &M) {
 639   const NamedMDNode *Flags = M.getModuleFlagsMetadata();
 640   if (!Flags) return;
 641
 642   // Scan each flag, and track the flags and requirements.
 643   DenseMap<MDString*, MDNode*> SeenIDs;
 644   SmallVector<MDNode*, 16> Requirements;
 645   for (unsigned I = 0, E = Flags->getNumOperands(); I != E; ++I) {
 646     visitModuleFlag(Flags->getOperand(I), SeenIDs, Requirements);
 647   }
 648
 649   // Validate that the requirements in the module are valid.
 650   for (unsigned I = 0, E = Requirements.size(); I != E; ++I) {
 651     MDNode *Requirement = Requirements[I];
 652     MDString *Flag = cast<MDString>(Requirement->getOperand(0));
 653     Value *ReqValue = Requirement->getOperand(1);
 654
 655     MDNode *Op = SeenIDs.lookup(Flag);
 656     if (!Op) {
 657       CheckFailed("invalid requirement on flag, flag is not present in module",
 658                   Flag);
 659       continue;
 660     }
 661
 662     if (Op->getOperand(2) != ReqValue) {
 663       CheckFailed(("invalid requirement on flag, "
 664                    "flag does not have the required value"),
 665                   Flag);
 666       continue;
 667     }
 668   }
 669 }
 670
 671 void Verifier::visitModuleFlag(MDNode *Op, DenseMap<MDString*, MDNode*>&SeenIDs,
 672                                SmallVectorImpl<MDNode*> &Requirements) {
 673   // Each module flag should have three arguments, the merge behavior (a
 674   // constant int), the flag ID (an MDString), and the value.
 675   Assert1(Op->getNumOperands() == 3,
 676           "incorrect number of operands in module flag", Op);
 677   ConstantInt *Behavior = dyn_cast<ConstantInt>(Op->getOperand(0));
 678   MDString *ID = dyn_cast<MDString>(Op->getOperand(1));
 679   Assert1(Behavior,
 680           "invalid behavior operand in module flag (expected constant integer)",
 681           Op->getOperand(0));
 682   unsigned BehaviorValue = Behavior->getZExtValue();
 683   Assert1(ID,
 684           "invalid ID operand in module flag (expected metadata string)",
 685           Op->getOperand(1));
 686
 687   // Sanity check the values for behaviors with additional requirements.
 688   switch (BehaviorValue) {
 689   default:
 690     Assert1(false,
 691             "invalid behavior operand in module flag (unexpected constant)",
 692             Op->getOperand(0));
 693     break;
 694
 695   case Module::Error:
 696   case Module::Warning:
 697   case Module::Override:
 698     // These behavior types accept any value.
 699     break;
 700
 701   case Module::Require: {
 702     // The value should itself be an MDNode with two operands, a flag ID (an
 703     // MDString), and a value.
 704     MDNode *Value = dyn_cast<MDNode>(Op->getOperand(2));
 705     Assert1(Value && Value->getNumOperands() == 2,
 706             "invalid value for 'require' module flag (expected metadata pair)",
 707             Op->getOperand(2));
 708     Assert1(isa<MDString>(Value->getOperand(0)),
 709             ("invalid value for 'require' module flag "
 710              "(first value operand should be a string)"),
 711             Value->getOperand(0));
 712
 713     // Append it to the list of requirements, to check once all module flags are
 714     // scanned.
 715     Requirements.push_back(Value);
 716     break;
 717   }
 718
 719   case Module::Append:
 720   case Module::AppendUnique: {
 721     // These behavior types require the operand be an MDNode.
 722     Assert1(isa<MDNode>(Op->getOperand(2)),
 723             "invalid value for 'append'-type module flag "
 724             "(expected a metadata node)", Op->getOperand(2));
 725     break;
 726   }
 727   }
 728
 729   // Unless this is a "requires" flag, check the ID is unique.
 730   if (BehaviorValue != Module::Require) {
 731     bool Inserted = SeenIDs.insert(std::make_pair(ID, Op)).second;
 732     Assert1(Inserted,
 733             "module flag identifiers must be unique (or of 'require' type)",
 734             ID);
 735   }
 736 }
 737
 738 void Verifier::VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx,
 739                                     bool isFunction, const Value *V) {
 740   unsigned Slot = ~0U;
 741   for (unsigned I = 0, E = Attrs.getNumSlots(); I != E; ++I)
 742     if (Attrs.getSlotIndex(I) == Idx) {
 743       Slot = I;
 744       break;
 745     }
 746
 747   assert(Slot != ~0U && "Attribute set inconsistency!");
 748
 749   for (AttributeSet::iterator I = Attrs.begin(Slot), E = Attrs.end(Slot);
 750          I != E; ++I) {
 751     if (I->isStringAttribute())
 752       continue;
 753
 754     if (I->getKindAsEnum() == Attribute::NoReturn ||
 755         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoUnwind ||
 756         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoInline ||
 757         I->getKindAsEnum() == Attribute::AlwaysInline ||
 758         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeForSize ||
 759         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtect ||
 760         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectReq ||
 761         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectStrong ||
 762         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoRedZone ||
 763         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoImplicitFloat ||
 764         I->getKindAsEnum() == Attribute::Naked ||
 765         I->getKindAsEnum() == Attribute::InlineHint ||
 766         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackAlignment ||
 767         I->getKindAsEnum() == Attribute::UWTable ||
 768         I->getKindAsEnum() == Attribute::NonLazyBind ||
 769         I->getKindAsEnum() == Attribute::ReturnsTwice ||
 770         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeAddress ||
 771         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeThread ||
 772         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeMemory ||
 773         I->getKindAsEnum() == Attribute::MinSize ||
 774         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoDuplicate ||
 775         I->getKindAsEnum() == Attribute::Builtin ||
 776         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoBuiltin ||
 777         I->getKindAsEnum() == Attribute::Cold ||
 778         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeNone) {
 779       if (!isFunction) {
 780         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 781                     "' only applies to functions!", V);
 782         return;
 783       }
 784     } else if (I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadOnly ||
 785                I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadNone) {
 786       if (Idx == 0) {
 787         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 788                     "' does not apply to function returns");
 789         return;
 790       }
 791     } else if (isFunction) {
 792       CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 793                   "' does not apply to functions!", V);
 794       return;
 795     }
 796   }
 797 }
 798
 799 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
 800 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
 801 void Verifier::VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
 802                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
 803   if (!Attrs.hasAttributes(Idx))
 804     return;
 805
 806   VerifyAttributeTypes(Attrs, Idx, false, V);
 807
 808   if (isReturnValue)
 809     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
 810             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest) &&
 811             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
 812             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoCapture) &&
 813             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned),
 814             "Attribute 'byval', 'nest', 'sret', 'nocapture', and 'returned' "
 815             "do not apply to return values!", V);
 816
 817   // Check for mutually incompatible attributes.
 818   Assert1(!((Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
 819              Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) ||
 820             (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
 821              Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet)) ||
 822             (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest) &&
 823              Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet))), "Attributes "
 824           "'byval, nest, and sret' are incompatible!", V);
 825
 826   Assert1(!((Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
 827              Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) ||
 828             (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
 829              Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InReg)) ||
 830             (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest) &&
 831              Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InReg))), "Attributes "
 832           "'byval, nest, and inreg' are incompatible!", V);
 833
 834   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
 835             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)), "Attributes "
 836           "'sret and returned' are incompatible!", V);
 837
 838   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ZExt) &&
 839             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::SExt)), "Attributes "
 840           "'zeroext and signext' are incompatible!", V);
 841
 842   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadNone) &&
 843             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
 844           "'readnone and readonly' are incompatible!", V);
 845
 846   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoInline) &&
 847             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::AlwaysInline)), "Attributes "
 848           "'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
 849
 850   Assert1(!AttrBuilder(Attrs, Idx).
 851             hasAttributes(AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx), Idx),
 852           "Wrong types for attribute: " +
 853           AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx).getAsString(Idx), V);
 854
 855   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
 856     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) ||
 857             PTy->getElementType()->isSized(),
 858             "Attribute 'byval' does not support unsized types!", V);
 859   else
 860     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal),
 861             "Attribute 'byval' only applies to parameters with pointer type!",
 862             V);
 863 }
 864
 865 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
 866 // The value V is printed in error messages.
 867 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
 868                                    const Value *V) {
 869   if (Attrs.isEmpty())
 870     return;
 871
 872   bool SawNest = false;
 873   bool SawReturned = false;
 874
 875   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
 876     unsigned Idx = Attrs.getSlotIndex(i);
 877
 878     Type *Ty;
 879     if (Idx == 0)
 880       Ty = FT->getReturnType();
 881     else if (Idx-1 < FT->getNumParams())
 882       Ty = FT->getParamType(Idx-1);
 883     else
 884       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
 885
 886     VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, Idx == 0, V);
 887
 888     if (Idx == 0)
 889       continue;
 890
 891     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
 892       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
 893       SawNest = true;
 894     }
 895
 896     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
 897       Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
 898               V);
 899       Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FT->getReturnType()), "Incompatible "
 900               "argument and return types for 'returned' attribute", V);
 901       SawReturned = true;
 902     }
 903
 904     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet))
 905       Assert1(Idx == 1, "Attribute sret is not on first parameter!", V);
 906   }
 907
 908   if (!Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
 909     return;
 910
 911   VerifyAttributeTypes(Attrs, AttributeSet::FunctionIndex, true, V);
 912
 913   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 914                                Attribute::ReadNone) &&
 915             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 916                                Attribute::ReadOnly)),
 917           "Attributes 'readnone and readonly' are incompatible!", V);
 918
 919   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 920                                Attribute::NoInline) &&
 921             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 922                                Attribute::AlwaysInline)),
 923           "Attributes 'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
 924
 925   if (Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 926                          Attribute::OptimizeNone)) {
 927     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 928                                 Attribute::AlwaysInline),
 929             "Attributes 'alwaysinline and optnone' are incompatible!", V);
 930
 931     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 932                                 Attribute::OptimizeForSize),
 933             "Attributes 'optsize and optnone' are incompatible!", V);
 934
 935     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 936                                 Attribute::MinSize),
 937             "Attributes 'minsize and optnone' are incompatible!", V);
 938   }
 939 }
 940
 941 void Verifier::VerifyBitcastType(const Value *V, Type *DestTy, Type *SrcTy) {
 942   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 943   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
 944   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
 945
 946   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
 947   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
 948   Assert1(SrcTy->isPointerTy() == DestTy->isPointerTy(),
 949           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", V);
 950   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize,
 951           "Bitcast requires types of same width", V);
 952
 953   // Disallow aggregates.
 954   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
 955           "Bitcast operand must not be aggregate", V);
 956   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
 957           "Bitcast type must not be aggregate", V);
 958
 959   // Without datalayout, assume all address spaces are the same size.
 960   // Don't check if both types are not pointers.
 961   // Skip casts between scalars and vectors.
 962   if (!DL ||
 963       !SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy() ||
 964       !DestTy->isPtrOrPtrVectorTy() ||
 965       SrcTy->isVectorTy() != DestTy->isVectorTy()) {
 966     return;
 967   }
 968
 969   unsigned SrcAS = SrcTy->getPointerAddressSpace();
 970   unsigned DstAS = DestTy->getPointerAddressSpace();
 971
 972   unsigned SrcASSize = DL->getPointerSizeInBits(SrcAS);
 973   unsigned DstASSize = DL->getPointerSizeInBits(DstAS);
 974   Assert1(SrcASSize == DstASSize,
 975           "Bitcasts between pointers of different address spaces must have "
 976           "the same size pointers, otherwise use PtrToInt/IntToPtr.", V);
 977 }
 978
 979 void Verifier::VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE) {
 980   if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast) {
 981     Type *SrcTy = CE->getOperand(0)->getType();
 982     Type *DstTy = CE->getType();
 983     VerifyBitcastType(CE, DstTy, SrcTy);
 984   }
 985 }
 986
 987 bool Verifier::VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params) {
 988   if (Attrs.getNumSlots() == 0)
 989     return true;
 990
 991   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
 992   unsigned LastIndex = Attrs.getSlotIndex(LastSlot);
 993   if (LastIndex <= Params
 994       || (LastIndex == AttributeSet::FunctionIndex
 995           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlotIndex(LastSlot - 1) <= Params)))
 996     return true;
 997
 998   return false;
 999 }
1000
1001 // visitFunction - Verify that a function is ok.
1002 //
1003 void Verifier::visitFunction(Function &F) {
1004   // Check function arguments.
1005   FunctionType *FT = F.getFunctionType();
1006   unsigned NumArgs = F.arg_size();
1007
1008   Assert1(Context == &F.getContext(),
1009           "Function context does not match Module context!", &F);
1010
1011   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
1012   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
1013           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
1014           &F, FT);
1015   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
1016           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
1017           F.getReturnType()->isStructTy(),
1018           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
1019
1020   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
1021           "Invalid struct return type!", &F);
1022
1023   AttributeSet Attrs = F.getAttributes();
1024
1025   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
1026           "Attribute after last parameter!", &F);
1027
1028   // Check function attributes.
1029   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
1030
1031   // On function declarations/definitions, we do not support the builtin
1032   // attribute. We do not check this in VerifyFunctionAttrs since that is
1033   // checking for Attributes that can/can not ever be on functions.
1034   Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1035                               Attribute::Builtin),
1036           "Attribute 'builtin' can only be applied to a callsite.", &F);
1037
1038   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
1039   switch (F.getCallingConv()) {
1040   default:
1041     break;
1042   case CallingConv::C:
1043     break;
1044   case CallingConv::Fast:
1045   case CallingConv::Cold:
1046   case CallingConv::X86_FastCall:
1047   case CallingConv::X86_ThisCall:
1048   case CallingConv::Intel_OCL_BI:
1049   case CallingConv::PTX_Kernel:
1050   case CallingConv::PTX_Device:
1051     Assert1(!F.isVarArg(),
1052             "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
1053     break;
1054   }
1055
1056   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
1057                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
1058
1059   // Check that the argument values match the function type for this function...
1060   unsigned i = 0;
1061   for (Function::arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
1062        I != E; ++I, ++i) {
1063     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
1064             "Argument value does not match function argument type!",
1065             I, FT->getParamType(i));
1066     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
1067             "Function arguments must have first-class types!", I);
1068     if (!isLLVMdotName)
1069       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
1070               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
1071   }
1072
1073   if (F.isMaterializable()) {
1074     // Function has a body somewhere we can't see.
1075   } else if (F.isDeclaration()) {
1076     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasDLLImportLinkage() ||
1077             F.hasExternalWeakLinkage(),
1078             "invalid linkage type for function declaration", &F);
1079   } else {
1080     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
1081     // is not legal to define intrinsics.
1082     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
1083
1084     // Check the entry node
1085     BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
1086     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
1087             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
1088
1089     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
1090     if (Entry->hasAddressTaken()) {
1091       Assert1(!BlockAddress::get(Entry)->isConstantUsed(),
1092               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
1093     }
1094   }
1095
1096   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
1097   // direct call/invokes, never having its "address taken".
1098   if (F.getIntrinsicID()) {
1099     const User *U;
1100     if (F.hasAddressTaken(&U))
1101       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
1102   }
1103 }
1104
1105 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
1106 //
1107 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
1108   InstsInThisBlock.clear();
1109
1110   // Ensure that basic blocks have terminators!
1111   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
1112
1113   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
1114   // it.
1115   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
1116     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
1117     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
1118     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
1119     PHINode *PN;
1120     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
1121       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
1122       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
1123               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
1124               "the PHI should be removed!", PN);
1125       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
1126               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
1127               "parent basic block!", PN);
1128
1129       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
1130       Values.clear();
1131       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
1132       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
1133         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
1134                                         PN->getIncomingValue(i)));
1135       std::sort(Values.begin(), Values.end());
1136
1137       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
1138         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
1139         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
1140         // all identical.
1141         //
1142         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
1143                 Values[i].second == Values[i-1].second,
1144                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
1145                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
1146                 Values[i].second, Values[i-1].second);
1147
1148         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
1149         // matched up.
1150         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
1151                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
1152                 Values[i].first, Preds[i]);
1153       }
1154     }
1155   }
1156 }
1157
1158 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
1159   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
1160   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
1161           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
1162   visitInstruction(I);
1163 }
1164
1165 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
1166   if (BI.isConditional()) {
1167     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
1168             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
1169   }
1170   visitTerminatorInst(BI);
1171 }
1172
1173 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
1174   Function *F = RI.getParent()->getParent();
1175   unsigned N = RI.getNumOperands();
1176   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
1177     Assert2(N == 0,
1178             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
1179             "return type!", &RI, F->getReturnType());
1180   else
1181     Assert2(N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType(),
1182             "Function return type does not match operand "
1183             "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
1184
1185   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
1186   // terminators...
1187   visitTerminatorInst(RI);
1188 }
1189
1190 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1191   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
1192   // have the same type as the switched-on value.
1193   Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
1194   SmallPtrSet<ConstantInt*, 32> Constants;
1195   for (SwitchInst::CaseIt i = SI.case_begin(), e = SI.case_end(); i != e; ++i) {
1196     Assert1(i.getCaseValue()->getType() == SwitchTy,
1197             "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
1198     Assert2(Constants.insert(i.getCaseValue()),
1199             "Duplicate integer as switch case", &SI, i.getCaseValue());
1200   }
1201
1202   visitTerminatorInst(SI);
1203 }
1204
1205 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
1206   Assert1(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
1207           "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
1208   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
1209     Assert1(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
1210             "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
1211
1212   visitTerminatorInst(BI);
1213 }
1214
1215 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
1216   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
1217                                           SI.getOperand(2)),
1218           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
1219
1220   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
1221           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
1222   visitInstruction(SI);
1223 }
1224
1225 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
1226 /// a pass, if any exist, it's an error.
1227 ///
1228 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
1229   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
1230 }
1231
1232 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
1233   // Get the source and destination types
1234   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1235   Type *DestTy = I.getType();
1236
1237   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1238   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1239   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1240
1241   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
1242   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
1243   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1244           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
1245   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
1246
1247   visitInstruction(I);
1248 }
1249
1250 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
1251   // Get the source and destination types
1252   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1253   Type *DestTy = I.getType();
1254
1255   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1256   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
1257   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
1258   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1259           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1260   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1261   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1262
1263   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
1264
1265   visitInstruction(I);
1266 }
1267
1268 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
1269   // Get the source and destination types
1270   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1271   Type *DestTy = I.getType();
1272
1273   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1274   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1275   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1276
1277   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
1278   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
1279   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1280           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1281   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
1282
1283   visitInstruction(I);
1284 }
1285
1286 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
1287   // Get the source and destination types
1288   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1289   Type *DestTy = I.getType();
1290   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1291   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1292   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1293
1294   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
1295   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
1296   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1297           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
1298   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
1299
1300   visitInstruction(I);
1301 }
1302
1303 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
1304   // Get the source and destination types
1305   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1306   Type *DestTy = I.getType();
1307
1308   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1309   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1310   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1311
1312   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
1313   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
1314   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1315           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1316   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
1317
1318   visitInstruction(I);
1319 }
1320
1321 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
1322   // Get the source and destination types
1323   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1324   Type *DestTy = I.getType();
1325
1326   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1327   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1328
1329   Assert1(SrcVec == DstVec,
1330           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1331   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1332           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1333   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1334           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1335
1336   if (SrcVec && DstVec)
1337     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1338             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1339             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1340
1341   visitInstruction(I);
1342 }
1343
1344 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
1345   // Get the source and destination types
1346   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1347   Type *DestTy = I.getType();
1348
1349   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1350   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1351
1352   Assert1(SrcVec == DstVec,
1353           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1354   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1355           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1356   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1357           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1358
1359   if (SrcVec && DstVec)
1360     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1361             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1362             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1363
1364   visitInstruction(I);
1365 }
1366
1367 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
1368   // Get the source and destination types
1369   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1370   Type *DestTy = I.getType();
1371
1372   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1373   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1374
1375   Assert1(SrcVec == DstVec,
1376           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1377   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
1378           &I);
1379   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1380           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
1381
1382   if (SrcVec && DstVec)
1383     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1384             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1385             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
1386
1387   visitInstruction(I);
1388 }
1389
1390 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1391   // Get the source and destination types
1392   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1393   Type *DestTy = I.getType();
1394
1395   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1396   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1397
1398   Assert1(SrcVec == DstVec,
1399           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1400   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
1401           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1402   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1403           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1404
1405   if (SrcVec && DstVec)
1406     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1407             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1408             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1409
1410   visitInstruction(I);
1411 }
1412
1413 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1414   // Get the source and destination types
1415   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1416   Type *DestTy = I.getType();
1417
1418   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1419           "PtrToInt source must be pointer", &I);
1420   Assert1(DestTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1421           "PtrToInt result must be integral", &I);
1422   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1423           "PtrToInt type mismatch", &I);
1424
1425   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1426     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1427     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1428     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1429           "PtrToInt Vector width mismatch", &I);
1430   }
1431
1432   visitInstruction(I);
1433 }
1434
1435 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1436   // Get the source and destination types
1437   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1438   Type *DestTy = I.getType();
1439
1440   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1441           "IntToPtr source must be an integral", &I);
1442   Assert1(DestTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1443           "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1444   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1445           "IntToPtr type mismatch", &I);
1446   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1447     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1448     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1449     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1450           "IntToPtr Vector width mismatch", &I);
1451   }
1452   visitInstruction(I);
1453 }
1454
1455 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1456   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1457   Type *DestTy = I.getType();
1458   VerifyBitcastType(&I, DestTy, SrcTy);
1459   visitInstruction(I);
1460 }
1461
1462 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1463 ///
1464 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1465   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1466   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1467   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1468   // then there is some other instruction before a PHI.
1469   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1470           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1471           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1472           &PN, PN.getParent());
1473
1474   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1475   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1476   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1477     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1478             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1479   }
1480
1481   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1482
1483   visitInstruction(PN);
1484 }
1485
1486 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1487   Instruction *I = CS.getInstruction();
1488
1489   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1490           "Called function must be a pointer!", I);
1491   PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1492
1493   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1494           "Called function is not pointer to function type!", I);
1495   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1496
1497   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1498   if (FTy->isVarArg())
1499     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1500             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1501   else
1502     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1503             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1504
1505   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1506   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1507     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1508             "Call parameter type does not match function signature!",
1509             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1510
1511   AttributeSet Attrs = CS.getAttributes();
1512
1513   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1514           "Attribute after last parameter!", I);
1515
1516   // Verify call attributes.
1517   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1518
1519   if (FTy->isVarArg()) {
1520     // FIXME? is 'nest' even legal here?
1521     bool SawNest = false;
1522     bool SawReturned = false;
1523
1524     for (unsigned Idx = 1; Idx < 1 + FTy->getNumParams(); ++Idx) {
1525       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest))
1526         SawNest = true;
1527       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned))
1528         SawReturned = true;
1529     }
1530
1531     // Check attributes on the varargs part.
1532     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1533       Type *Ty = CS.getArgument(Idx-1)->getType();
1534       VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, false, I);
1535
1536       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
1537         Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", I);
1538         SawNest = true;
1539       }
1540
1541       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
1542         Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
1543                 I);
1544         Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FTy->getReturnType()),
1545                 "Incompatible argument and return types for 'returned' "
1546                 "attribute", I);
1547         SawReturned = true;
1548       }
1549
1550       Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet),
1551               "Attribute 'sret' cannot be used for vararg call arguments!", I);
1552     }
1553   }
1554
1555   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1556   if (CS.getCalledFunction() == 0 ||
1557       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
1558     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1559            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1560       Assert1(!(*PI)->isMetadataTy(),
1561               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1562   }
1563
1564   visitInstruction(*I);
1565 }
1566
1567 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1568   VerifyCallSite(&CI);
1569
1570   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1571     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1572       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1573 }
1574
1575 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1576   VerifyCallSite(&II);
1577
1578   // Verify that there is a landingpad instruction as the first non-PHI
1579   // instruction of the 'unwind' destination.
1580   Assert1(II.getUnwindDest()->isLandingPad(),
1581           "The unwind destination does not have a landingpad instruction!",&II);
1582
1583   visitTerminatorInst(II);
1584 }
1585
1586 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1587 /// of the same type!
1588 ///
1589 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1590   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1591           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1592
1593   switch (B.getOpcode()) {
1594   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1595   // integral operands.
1596   case Instruction::Add:
1597   case Instruction::Sub:
1598   case Instruction::Mul:
1599   case Instruction::SDiv:
1600   case Instruction::UDiv:
1601   case Instruction::SRem:
1602   case Instruction::URem:
1603     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1604             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1605     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1606             "Integer arithmetic operators must have same type "
1607             "for operands and result!", &B);
1608     break;
1609   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1610   // floating-point operands.
1611   case Instruction::FAdd:
1612   case Instruction::FSub:
1613   case Instruction::FMul:
1614   case Instruction::FDiv:
1615   case Instruction::FRem:
1616     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1617             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1618             "floating-point types!", &B);
1619     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1620             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1621             "for operands and result!", &B);
1622     break;
1623   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1624   case Instruction::And:
1625   case Instruction::Or:
1626   case Instruction::Xor:
1627     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1628             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1629     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1630             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1631             &B);
1632     break;
1633   case Instruction::Shl:
1634   case Instruction::LShr:
1635   case Instruction::AShr:
1636     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1637             "Shifts only work with integral types!", &B);
1638     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1639             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1640     break;
1641   default:
1642     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1643   }
1644
1645   visitInstruction(B);
1646 }
1647
1648 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst &IC) {
1649   // Check that the operands are the same type
1650   Type *Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1651   Type *Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1652   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1653           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1654   // Check that the operands are the right type
1655   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->getScalarType()->isPointerTy(),
1656           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1657   // Check that the predicate is valid.
1658   Assert1(IC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
1659           IC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE,
1660           "Invalid predicate in ICmp instruction!", &IC);
1661
1662   visitInstruction(IC);
1663 }
1664
1665 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst &FC) {
1666   // Check that the operands are the same type
1667   Type *Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1668   Type *Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1669   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1670           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1671   // Check that the operands are the right type
1672   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
1673           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1674   // Check that the predicate is valid.
1675   Assert1(FC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE &&
1676           FC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE,
1677           "Invalid predicate in FCmp instruction!", &FC);
1678
1679   visitInstruction(FC);
1680 }
1681
1682 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1683   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1684                                               EI.getOperand(1)),
1685           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1686   visitInstruction(EI);
1687 }
1688
1689 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1690   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1691                                              IE.getOperand(1),
1692                                              IE.getOperand(2)),
1693           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1694   visitInstruction(IE);
1695 }
1696
1697 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1698   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1699                                              SV.getOperand(2)),
1700           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1701   visitInstruction(SV);
1702 }
1703
1704 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1705   Type *TargetTy = GEP.getPointerOperandType()->getScalarType();
1706
1707   Assert1(isa<PointerType>(TargetTy),
1708     "GEP base pointer is not a vector or a vector of pointers", &GEP);
1709   Assert1(cast<PointerType>(TargetTy)->getElementType()->isSized(),
1710           "GEP into unsized type!", &GEP);
1711   Assert1(GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy() ==
1712           GEP.getType()->isVectorTy(), "Vector GEP must return a vector value",
1713           &GEP);
1714
1715   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1716   Type *ElTy =
1717     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getPointerOperandType(), Idxs);
1718   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1719
1720   Assert2(GEP.getType()->getScalarType()->isPointerTy() &&
1721           cast<PointerType>(GEP.getType()->getScalarType())->getElementType()
1722           == ElTy, "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1723
1724   if (GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy()) {
1725     // Additional checks for vector GEPs.
1726     unsigned GepWidth = GEP.getPointerOperandType()->getVectorNumElements();
1727     Assert1(GepWidth == GEP.getType()->getVectorNumElements(),
1728             "Vector GEP result width doesn't match operand's", &GEP);
1729     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i) {
1730       Type *IndexTy = Idxs[i]->getType();
1731       Assert1(IndexTy->isVectorTy(),
1732               "Vector GEP must have vector indices!", &GEP);
1733       unsigned IndexWidth = IndexTy->getVectorNumElements();
1734       Assert1(IndexWidth == GepWidth, "Invalid GEP index vector width", &GEP);
1735     }
1736   }
1737   visitInstruction(GEP);
1738 }
1739
1740 static bool isContiguous(const ConstantRange &A, const ConstantRange &B) {
1741   return A.getUpper() == B.getLower() || A.getLower() == B.getUpper();
1742 }
1743
1744 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1745   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
1746   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
1747   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1748   Assert2(ElTy == LI.getType(),
1749           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
1750   if (LI.isAtomic()) {
1751     Assert1(LI.getOrdering() != Release && LI.getOrdering() != AcquireRelease,
1752             "Load cannot have Release ordering", &LI);
1753     Assert1(LI.getAlignment() != 0,
1754             "Atomic load must specify explicit alignment", &LI);
1755     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1756       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1757               "atomic store operand must have integer type!",
1758               &LI, ElTy);
1759       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1760       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1761               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
1762               &LI, ElTy);
1763     }
1764   } else {
1765     Assert1(LI.getSynchScope() == CrossThread,
1766             "Non-atomic load cannot have SynchronizationScope specified", &LI);
1767   }
1768
1769   if (MDNode *Range = LI.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
1770     unsigned NumOperands = Range->getNumOperands();
1771     Assert1(NumOperands % 2 == 0, "Unfinished range!", Range);
1772     unsigned NumRanges = NumOperands / 2;
1773     Assert1(NumRanges >= 1, "It should have at least one range!", Range);
1774
1775     ConstantRange LastRange(1); // Dummy initial value
1776     for (unsigned i = 0; i < NumRanges; ++i) {
1777       ConstantInt *Low = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i));
1778       Assert1(Low, "The lower limit must be an integer!", Low);
1779       ConstantInt *High = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i + 1));
1780       Assert1(High, "The upper limit must be an integer!", High);
1781       Assert1(High->getType() == Low->getType() &&
1782               High->getType() == ElTy, "Range types must match load type!",
1783               &LI);
1784
1785       APInt HighV = High->getValue();
1786       APInt LowV = Low->getValue();
1787       ConstantRange CurRange(LowV, HighV);
1788       Assert1(!CurRange.isEmptySet() && !CurRange.isFullSet(),
1789               "Range must not be empty!", Range);
1790       if (i != 0) {
1791         Assert1(CurRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1792                 "Intervals are overlapping", Range);
1793         Assert1(LowV.sgt(LastRange.getLower()), "Intervals are not in order",
1794                 Range);
1795         Assert1(!isContiguous(CurRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1796                 Range);
1797       }
1798       LastRange = ConstantRange(LowV, HighV);
1799     }
1800     if (NumRanges > 2) {
1801       APInt FirstLow =
1802         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(0))->getValue();
1803       APInt FirstHigh =
1804         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(1))->getValue();
1805       ConstantRange FirstRange(FirstLow, FirstHigh);
1806       Assert1(FirstRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1807               "Intervals are overlapping", Range);
1808       Assert1(!isContiguous(FirstRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1809               Range);
1810     }
1811
1812
1813   }
1814
1815   visitInstruction(LI);
1816 }
1817
1818 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1819   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
1820   Assert1(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
1821   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1822   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
1823           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1824           &SI, ElTy);
1825   if (SI.isAtomic()) {
1826     Assert1(SI.getOrdering() != Acquire && SI.getOrdering() != AcquireRelease,
1827             "Store cannot have Acquire ordering", &SI);
1828     Assert1(SI.getAlignment() != 0,
1829             "Atomic store must specify explicit alignment", &SI);
1830     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1831       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1832               "atomic store operand must have integer type!",
1833               &SI, ElTy);
1834       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1835       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1836               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
1837               &SI, ElTy);
1838     }
1839   } else {
1840     Assert1(SI.getSynchScope() == CrossThread,
1841             "Non-atomic store cannot have SynchronizationScope specified", &SI);
1842   }
1843   visitInstruction(SI);
1844 }
1845
1846 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
1847   PointerType *PTy = AI.getType();
1848   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
1849           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
1850           &AI);
1851   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(), "Cannot allocate unsized type",
1852           &AI);
1853   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
1854           "Alloca array size must have integer type", &AI);
1855   visitInstruction(AI);
1856 }
1857
1858 void Verifier::visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI) {
1859   Assert1(CXI.getOrdering() != NotAtomic,
1860           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
1861   Assert1(CXI.getOrdering() != Unordered,
1862           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
1863   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CXI.getOperand(0)->getType());
1864   Assert1(PTy, "First cmpxchg operand must be a pointer.", &CXI);
1865   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1866   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1867           "cmpxchg operand must have integer type!",
1868           &CXI, ElTy);
1869   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1870   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1871           "cmpxchg operand must be power-of-two byte-sized integer",
1872           &CXI, ElTy);
1873   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(1)->getType(),
1874           "Expected value type does not match pointer operand type!",
1875           &CXI, ElTy);
1876   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(2)->getType(),
1877           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1878           &CXI, ElTy);
1879   visitInstruction(CXI);
1880 }
1881
1882 void Verifier::visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI) {
1883   Assert1(RMWI.getOrdering() != NotAtomic,
1884           "atomicrmw instructions must be atomic.", &RMWI);
1885   Assert1(RMWI.getOrdering() != Unordered,
1886           "atomicrmw instructions cannot be unordered.", &RMWI);
1887   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RMWI.getOperand(0)->getType());
1888   Assert1(PTy, "First atomicrmw operand must be a pointer.", &RMWI);
1889   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1890   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1891           "atomicrmw operand must have integer type!",
1892           &RMWI, ElTy);
1893   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1894   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1895           "atomicrmw operand must be power-of-two byte-sized integer",
1896           &RMWI, ElTy);
1897   Assert2(ElTy == RMWI.getOperand(1)->getType(),
1898           "Argument value type does not match pointer operand type!",
1899           &RMWI, ElTy);
1900   Assert1(AtomicRMWInst::FIRST_BINOP <= RMWI.getOperation() &&
1901           RMWI.getOperation() <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP,
1902           "Invalid binary operation!", &RMWI);
1903   visitInstruction(RMWI);
1904 }
1905
1906 void Verifier::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
1907   const AtomicOrdering Ordering = FI.getOrdering();
1908   Assert1(Ordering == Acquire || Ordering == Release ||
1909           Ordering == AcquireRelease || Ordering == SequentiallyConsistent,
1910           "fence instructions may only have "
1911           "acquire, release, acq_rel, or seq_cst ordering.", &FI);
1912   visitInstruction(FI);
1913 }
1914
1915 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
1916   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
1917                                            EVI.getIndices()) ==
1918           EVI.getType(),
1919           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
1920
1921   visitInstruction(EVI);
1922 }
1923
1924 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
1925   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
1926                                            IVI.getIndices()) ==
1927           IVI.getOperand(1)->getType(),
1928           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
1929
1930   visitInstruction(IVI);
1931 }
1932
1933 void Verifier::visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI) {
1934   BasicBlock *BB = LPI.getParent();
1935
1936   // The landingpad instruction is ill-formed if it doesn't have any clauses and
1937   // isn't a cleanup.
1938   Assert1(LPI.getNumClauses() > 0 || LPI.isCleanup(),
1939           "LandingPadInst needs at least one clause or to be a cleanup.", &LPI);
1940
1941   // The landingpad instruction defines its parent as a landing pad block. The
1942   // landing pad block may be branched to only by the unwind edge of an invoke.
1943   for (pred_iterator I = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); I != E; ++I) {
1944     const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>((*I)->getTerminator());
1945     Assert1(II && II->getUnwindDest() == BB && II->getNormalDest() != BB,
1946             "Block containing LandingPadInst must be jumped to "
1947             "only by the unwind edge of an invoke.", &LPI);
1948   }
1949
1950   // The landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
1951   // block.
1952   Assert1(LPI.getParent()->getLandingPadInst() == &LPI,
1953           "LandingPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
1954           &LPI);
1955
1956   // The personality functions for all landingpad instructions within the same
1957   // function should match.
1958   if (PersonalityFn)
1959     Assert1(LPI.getPersonalityFn() == PersonalityFn,
1960             "Personality function doesn't match others in function", &LPI);
1961   PersonalityFn = LPI.getPersonalityFn();
1962
1963   // All operands must be constants.
1964   Assert1(isa<Constant>(PersonalityFn), "Personality function is not constant!",
1965           &LPI);
1966   for (unsigned i = 0, e = LPI.getNumClauses(); i < e; ++i) {
1967     Value *Clause = LPI.getClause(i);
1968     Assert1(isa<Constant>(Clause), "Clause is not constant!", &LPI);
1969     if (LPI.isCatch(i)) {
1970       Assert1(isa<PointerType>(Clause->getType()),
1971               "Catch operand does not have pointer type!", &LPI);
1972     } else {
1973       Assert1(LPI.isFilter(i), "Clause is neither catch nor filter!", &LPI);
1974       Assert1(isa<ConstantArray>(Clause) || isa<ConstantAggregateZero>(Clause),
1975               "Filter operand is not an array of constants!", &LPI);
1976     }
1977   }
1978
1979   visitInstruction(LPI);
1980 }
1981
1982 void Verifier::verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i) {
1983   Instruction *Op = cast<Instruction>(I.getOperand(i));
1984   // If the we have an invalid invoke, don't try to compute the dominance.
1985   // We already reject it in the invoke specific checks and the dominance
1986   // computation doesn't handle multiple edges.
1987   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
1988     if (II->getNormalDest() == II->getUnwindDest())
1989       return;
1990   }
1991
1992   const Use &U = I.getOperandUse(i);
1993   Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT->dominates(Op, U),
1994           "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1995 }
1996
1997 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
1998 ///
1999 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
2000   BasicBlock *BB = I.getParent();
2001   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
2002
2003   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
2004     for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
2005          UI != UE; ++UI)
2006       Assert1(*UI != (User*)&I || !DT->isReachableFromEntry(BB),
2007               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
2008   }
2009
2010   // Check that void typed values don't have names
2011   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
2012           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
2013
2014   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
2015   // value type.
2016   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
2017           I.getType()->isFirstClassType(),
2018           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
2019
2020   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
2021   // checked against the callee type.
2022   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
2023           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
2024           "Invalid use of metadata!", &I);
2025
2026   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
2027   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
2028   // instruction, it is an error!
2029   for (User::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
2030        UI != UE; ++UI) {
2031     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(*UI))
2032       Assert2(Used->getParent() != 0, "Instruction referencing instruction not"
2033               " embedded in a basic block!", &I, Used);
2034     else {
2035       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", *UI);
2036       return;
2037     }
2038   }
2039
2040   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
2041     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Instruction has null operand!", &I);
2042
2043     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
2044     // instructions.
2045     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
2046       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
2047     }
2048
2049     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
2050       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
2051       // taken.
2052       Assert1(!F->isIntrinsic() || i == (isa<CallInst>(I) ? e-1 : 0),
2053               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
2054       Assert1(!F->isIntrinsic() || isa<CallInst>(I) ||
2055               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::donothing,
2056               "Cannot invoke an intrinsinc other than donothing", &I);
2057       Assert1(F->getParent() == Mod, "Referencing function in another module!",
2058               &I);
2059     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
2060       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
2061               "Referring to a basic block in another function!", &I);
2062     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
2063       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
2064               "Referring to an argument in another function!", &I);
2065     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
2066       Assert1(GV->getParent() == Mod, "Referencing global in another module!",
2067               &I);
2068     } else if (isa<Instruction>(I.getOperand(i))) {
2069       verifyDominatesUse(I, i);
2070     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
2071       Assert1((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
2072               (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
2073               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
2074     } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(I.getOperand(i))) {
2075       if (CE->getType()->isPtrOrPtrVectorTy()) {
2076         // If we have a ConstantExpr pointer, we need to see if it came from an
2077         // illegal bitcast (inttoptr <constant int> )
2078         SmallVector<const ConstantExpr *, 4> Stack;
2079         SmallPtrSet<const ConstantExpr *, 4> Visited;
2080         Stack.push_back(CE);
2081
2082         while (!Stack.empty()) {
2083           const ConstantExpr *V = Stack.pop_back_val();
2084           if (!Visited.insert(V))
2085             continue;
2086
2087           VerifyConstantExprBitcastType(V);
2088
2089           for (unsigned I = 0, N = V->getNumOperands(); I != N; ++I) {
2090             if (ConstantExpr *Op = dyn_cast<ConstantExpr>(V->getOperand(I)))
2091               Stack.push_back(Op);
2092           }
2093         }
2094       }
2095     }
2096   }
2097
2098   if (MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_fpmath)) {
2099     Assert1(I.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
2100             "fpmath requires a floating point result!", &I);
2101     Assert1(MD->getNumOperands() == 1, "fpmath takes one operand!", &I);
2102     Value *Op0 = MD->getOperand(0);
2103     if (ConstantFP *CFP0 = dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Op0)) {
2104       APFloat Accuracy = CFP0->getValueAPF();
2105       Assert1(Accuracy.isFiniteNonZero() && !Accuracy.isNegative(),
2106               "fpmath accuracy not a positive number!", &I);
2107     } else {
2108       Assert1(false, "invalid fpmath accuracy!", &I);
2109     }
2110   }
2111
2112   MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_range);
2113   Assert1(!MD || isa<LoadInst>(I), "Ranges are only for loads!", &I);
2114
2115   if (!DisableDebugInfoVerifier) {
2116     MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_dbg);
2117     Finder.processLocation(DILocation(MD));
2118   }
2119
2120   InstsInThisBlock.insert(&I);
2121 }
2122
2123 /// VerifyIntrinsicType - Verify that the specified type (which comes from an
2124 /// intrinsic argument or return value) matches the type constraints specified
2125 /// by the .td file (e.g. an "any integer" argument really is an integer).
2126 ///
2127 /// This return true on error but does not print a message.
2128 bool Verifier::VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
2129                                    ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
2130                                    SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys) {
2131   using namespace Intrinsic;
2132
2133   // If we ran out of descriptors, there are too many arguments.
2134   if (Infos.empty()) return true;
2135   IITDescriptor D = Infos.front();
2136   Infos = Infos.slice(1);
2137
2138   switch (D.Kind) {
2139   case IITDescriptor::Void: return !Ty->isVoidTy();
2140   case IITDescriptor::VarArg: return true;
2141   case IITDescriptor::MMX:  return !Ty->isX86_MMXTy();
2142   case IITDescriptor::Metadata: return !Ty->isMetadataTy();
2143   case IITDescriptor::Half: return !Ty->isHalfTy();
2144   case IITDescriptor::Float: return !Ty->isFloatTy();
2145   case IITDescriptor::Double: return !Ty->isDoubleTy();
2146   case IITDescriptor::Integer: return !Ty->isIntegerTy(D.Integer_Width);
2147   case IITDescriptor::Vector: {
2148     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(Ty);
2149     return VT == 0 || VT->getNumElements() != D.Vector_Width ||
2150            VerifyIntrinsicType(VT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2151   }
2152   case IITDescriptor::Pointer: {
2153     PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty);
2154     return PT == 0 || PT->getAddressSpace() != D.Pointer_AddressSpace ||
2155            VerifyIntrinsicType(PT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2156   }
2157
2158   case IITDescriptor::Struct: {
2159     StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
2160     if (ST == 0 || ST->getNumElements() != D.Struct_NumElements)
2161       return true;
2162
2163     for (unsigned i = 0, e = D.Struct_NumElements; i != e; ++i)
2164       if (VerifyIntrinsicType(ST->getElementType(i), Infos, ArgTys))
2165         return true;
2166     return false;
2167   }
2168
2169   case IITDescriptor::Argument:
2170     // Two cases here - If this is the second occurrence of an argument, verify
2171     // that the later instance matches the previous instance.
2172     if (D.getArgumentNumber() < ArgTys.size())
2173       return Ty != ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2174
2175     // Otherwise, if this is the first instance of an argument, record it and
2176     // verify the "Any" kind.
2177     assert(D.getArgumentNumber() == ArgTys.size() && "Table consistency error");
2178     ArgTys.push_back(Ty);
2179
2180     switch (D.getArgumentKind()) {
2181     case IITDescriptor::AK_AnyInteger: return !Ty->isIntOrIntVectorTy();
2182     case IITDescriptor::AK_AnyFloat:   return !Ty->isFPOrFPVectorTy();
2183     case IITDescriptor::AK_AnyVector:  return !isa<VectorType>(Ty);
2184     case IITDescriptor::AK_AnyPointer: return !isa<PointerType>(Ty);
2185     }
2186     llvm_unreachable("all argument kinds not covered");
2187
2188   case IITDescriptor::ExtendVecArgument:
2189     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2190     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
2191            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
2192            VectorType::getExtendedElementVectorType(
2193                        cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
2194
2195   case IITDescriptor::TruncVecArgument:
2196     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2197     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
2198            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
2199            VectorType::getTruncatedElementVectorType(
2200                          cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
2201   }
2202   llvm_unreachable("unhandled");
2203 }
2204
2205 /// \brief Verify if the intrinsic has variable arguments.
2206 /// This method is intended to be called after all the fixed arguments have been
2207 /// verified first.
2208 ///
2209 /// This method returns true on error and does not print an error message.
2210 bool
2211 Verifier::VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
2212                                   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos) {
2213   using namespace Intrinsic;
2214
2215   // If there are no descriptors left, then it can't be a vararg.
2216   if (Infos.empty())
2217     return isVarArg ? true : false;
2218
2219   // There should be only one descriptor remaining at this point.
2220   if (Infos.size() != 1)
2221     return true;
2222
2223   // Check and verify the descriptor.
2224   IITDescriptor D = Infos.front();
2225   Infos = Infos.slice(1);
2226   if (D.Kind == IITDescriptor::VarArg)
2227     return isVarArg ? false : true;
2228
2229   return true;
2230 }
2231
2232 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
2233 ///
2234 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
2235   Function *IF = CI.getCalledFunction();
2236   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
2237           IF);
2238
2239   // Verify that the intrinsic prototype lines up with what the .td files
2240   // describe.
2241   FunctionType *IFTy = IF->getFunctionType();
2242   bool IsVarArg = IFTy->isVarArg();
2243
2244   SmallVector<Intrinsic::IITDescriptor, 8> Table;
2245   getIntrinsicInfoTableEntries(ID, Table);
2246   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> TableRef = Table;
2247
2248   SmallVector<Type *, 4> ArgTys;
2249   Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getReturnType(), TableRef, ArgTys),
2250           "Intrinsic has incorrect return type!", IF);
2251   for (unsigned i = 0, e = IFTy->getNumParams(); i != e; ++i)
2252     Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getParamType(i), TableRef, ArgTys),
2253             "Intrinsic has incorrect argument type!", IF);
2254
2255   // Verify if the intrinsic call matches the vararg property.
2256   if (IsVarArg)
2257     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2258             "Intrinsic was not defined with variable arguments!", IF);
2259   else
2260     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2261             "Callsite was not defined with variable arguments!", IF);
2262
2263   // All descriptors should be absorbed by now.
2264   Assert1(TableRef.empty(), "Intrinsic has too few arguments!", IF);
2265
2266   // Now that we have the intrinsic ID and the actual argument types (and we
2267   // know they are legal for the intrinsic!) get the intrinsic name through the
2268   // usual means.  This allows us to verify the mangling of argument types into
2269   // the name.
2270   Assert1(Intrinsic::getName(ID, ArgTys) == IF->getName(),
2271           "Intrinsic name not mangled correctly for type arguments!", IF);
2272
2273   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
2274   // or are local to *this* function.
2275   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
2276     if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(CI.getArgOperand(i)))
2277       visitMDNode(*MD, CI.getParent()->getParent());
2278
2279   switch (ID) {
2280   default:
2281     break;
2282   case Intrinsic::ctlz:  // llvm.ctlz
2283   case Intrinsic::cttz:  // llvm.cttz
2284     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2285             "is_zero_undef argument of bit counting intrinsics must be a "
2286             "constant int", &CI);
2287     break;
2288   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
2289     Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
2290                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
2291     MDNode *MD = cast<MDNode>(CI.getArgOperand(0));
2292     Assert1(MD->getNumOperands() == 1,
2293                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 2", &CI);
2294     if (!DisableDebugInfoVerifier)
2295       Finder.processDeclare(cast<DbgDeclareInst>(&CI));
2296   } break;
2297   case Intrinsic::dbg_value: { //llvm.dbg.value
2298     if (!DisableDebugInfoVerifier) {
2299       Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
2300               "invalid llvm.dbg.value intrinsic call 1", &CI);
2301       Finder.processValue(cast<DbgValueInst>(&CI));
2302     }
2303     break;
2304   }
2305   case Intrinsic::memcpy:
2306   case Intrinsic::memmove:
2307   case Intrinsic::memset:
2308     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3)),
2309             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
2310             &CI);
2311     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(4)),
2312             "isvolatile argument of memory intrinsics must be a constant int",
2313             &CI);
2314     break;
2315   case Intrinsic::gcroot:
2316   case Intrinsic::gcwrite:
2317   case Intrinsic::gcread:
2318     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
2319       AllocaInst *AI =
2320         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
2321       Assert1(AI, "llvm.gcroot parameter #1 must be an alloca.", &CI);
2322       Assert1(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
2323               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
2324       if (!AI->getType()->getElementType()->isPointerTy()) {
2325         Assert1(!isa<ConstantPointerNull>(CI.getArgOperand(1)),
2326                 "llvm.gcroot parameter #1 must either be a pointer alloca, "
2327                 "or argument #2 must be a non-null constant.", &CI);
2328       }
2329     }
2330
2331     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
2332             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
2333     break;
2334   case Intrinsic::init_trampoline:
2335     Assert1(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2336             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
2337             &CI);
2338     break;
2339   case Intrinsic::prefetch:
2340     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
2341             isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
2342             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
2343             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
2344             "invalid arguments to llvm.prefetch",
2345             &CI);
2346     break;
2347   case Intrinsic::stackprotector:
2348     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2349             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
2350             &CI);
2351     break;
2352   case Intrinsic::lifetime_start:
2353   case Intrinsic::lifetime_end:
2354   case Intrinsic::invariant_start:
2355     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
2356             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
2357             &CI);
2358     break;
2359   case Intrinsic::invariant_end:
2360     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2361             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
2362     break;
2363   }
2364 }
2365
2366 void Verifier::verifyDebugInfo(Module &M) {
2367   // Verify Debug Info.
2368   if (!DisableDebugInfoVerifier) {
2369     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.compile_unit_begin(),
2370          E = Finder.compile_unit_end(); I != E; ++I)
2371       Assert1(DICompileUnit(*I).Verify(), "DICompileUnit does not Verify!", *I);
2372     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.subprogram_begin(),
2373          E = Finder.subprogram_end(); I != E; ++I)
2374       Assert1(DISubprogram(*I).Verify(), "DISubprogram does not Verify!", *I);
2375     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.global_variable_begin(),
2376          E = Finder.global_variable_end(); I != E; ++I)
2377       Assert1(DIGlobalVariable(*I).Verify(),
2378               "DIGlobalVariable does not Verify!", *I);
2379     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.type_begin(),
2380          E = Finder.type_end(); I != E; ++I)
2381       Assert1(DIType(*I).Verify(), "DIType does not Verify!", *I);
2382     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.scope_begin(),
2383          E = Finder.scope_end(); I != E; ++I)
2384       Assert1(DIScope(*I).Verify(), "DIScope does not Verify!", *I);
2385   }
2386 }
2387
2388 //===----------------------------------------------------------------------===//
2389 //  Implement the public interfaces to this file...
2390 //===----------------------------------------------------------------------===//
2391
2392 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(VerifierFailureAction action) {
2393   return new Verifier(action);
2394 }
2395
2396
2397 /// verifyFunction - Check a function for errors, printing messages on stderr.
2398 /// Return true if the function is corrupt.
2399 ///
2400 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, VerifierFailureAction action) {
2401   Function &F = const_cast<Function&>(f);
2402   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
2403
2404   FunctionPassManager FPM(F.getParent());
2405   Verifier *V = new Verifier(action);
2406   FPM.add(V);
2407   FPM.doInitialization();
2408   FPM.run(F);
2409   FPM.doFinalization();
2410   return V->Broken;
2411 }
2412
2413 /// verifyModule - Check a module for errors, printing messages on stderr.
2414 /// Return true if the module is corrupt.
2415 ///
2416 bool llvm::verifyModule(const Module &M, VerifierFailureAction action,
2417                         std::string *ErrorInfo) {
2418   PassManager PM;
2419   Verifier *V = new Verifier(action);
2420   PM.add(V);
2421   PM.run(const_cast<Module&>(M));
2422
2423   if (ErrorInfo && V->Broken)
2424     *ErrorInfo = V->MessagesStr.str();
2425   return V->Broken;
2426 }