lib/IR/Verifier.cpp

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