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