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(true));
  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   bool EverBroken;
  91
  92   explicit VerifierSupport(raw_ostream &OS)
  93       : OS(OS), M(nullptr), Broken(false), EverBroken(false) {}
  94
  95 private:
  96   void Write(const Value *V) {
  97     if (!V)
  98       return;
  99     if (isa<Instruction>(V)) {
 100       OS << *V << '\n';
 101     } else {
 102       V->printAsOperand(OS, true, M);
 103       OS << '\n';
 104     }
 105   }
 106
 107   void Write(const Metadata *MD) {
 108     if (!MD)
 109       return;
 110     MD->print(OS, M);
 111     OS << '\n';
 112   }
 113
 114   void Write(const NamedMDNode *NMD) {
 115     if (!NMD)
 116       return;
 117     NMD->print(OS);
 118     OS << '\n';
 119   }
 120
 121   void Write(Type *T) {
 122     if (!T)
 123       return;
 124     OS << ' ' << *T;
 125   }
 126
 127   void Write(const Comdat *C) {
 128     if (!C)
 129       return;
 130     OS << *C;
 131   }
 132
 133   template <typename T1, typename... Ts>
 134   void WriteTs(const T1 &V1, const Ts &... Vs) {
 135     Write(V1);
 136     WriteTs(Vs...);
 137   }
 138
 139   template <typename... Ts> void WriteTs() {}
 140
 141 public:
 142   /// \brief A check failed, so printout out the condition and the message.
 143   ///
 144   /// This provides a nice place to put a breakpoint if you want to see why
 145   /// something is not correct.
 146   void CheckFailed(const Twine &Message) {
 147     OS << Message << '\n';
 148     EverBroken = Broken = true;
 149   }
 150
 151   /// \brief A check failed (with values to print).
 152   ///
 153   /// This calls the Message-only version so that the above is easier to set a
 154   /// breakpoint on.
 155   template <typename T1, typename... Ts>
 156   void CheckFailed(const Twine &Message, const T1 &V1, const Ts &... Vs) {
 157     CheckFailed(Message);
 158     WriteTs(V1, Vs...);
 159   }
 160 };
 161
 162 class Verifier : public InstVisitor<Verifier>, VerifierSupport {
 163   friend class InstVisitor<Verifier>;
 164
 165   LLVMContext *Context;
 166   DominatorTree DT;
 167
 168   /// \brief When verifying a basic block, keep track of all of the
 169   /// instructions we have seen so far.
 170   ///
 171   /// This allows us to do efficient dominance checks for the case when an
 172   /// instruction has an operand that is an instruction in the same block.
 173   SmallPtrSet<Instruction *, 16> InstsInThisBlock;
 174
 175   /// \brief Keep track of the metadata nodes that have been checked already.
 176   SmallPtrSet<const Metadata *, 32> MDNodes;
 177
 178   /// \brief The personality function referenced by the LandingPadInsts.
 179   /// All LandingPadInsts within the same function must use the same
 180   /// personality function.
 181   const Value *PersonalityFn;
 182
 183   /// \brief Whether we've seen a call to @llvm.frameescape in this function
 184   /// already.
 185   bool SawFrameEscape;
 186
 187   /// Stores the count of how many objects were passed to llvm.frameescape for a
 188   /// given function and the largest index passed to llvm.framerecover.
 189   DenseMap<Function *, std::pair<unsigned, unsigned>> FrameEscapeInfo;
 190
 191 public:
 192   explicit Verifier(raw_ostream &OS)
 193       : VerifierSupport(OS), Context(nullptr), PersonalityFn(nullptr),
 194         SawFrameEscape(false) {}
 195
 196   bool verify(const Function &F) {
 197     M = F.getParent();
 198     Context = &M->getContext();
 199
 200     // First ensure the function is well-enough formed to compute dominance
 201     // information.
 202     if (F.empty()) {
 203       OS << "Function '" << F.getName()
 204          << "' does not contain an entry block!\n";
 205       return false;
 206     }
 207     for (Function::const_iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
 208       if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
 209         OS << "Basic Block in function '" << F.getName()
 210            << "' does not have terminator!\n";
 211         I->printAsOperand(OS, true);
 212         OS << "\n";
 213         return false;
 214       }
 215     }
 216
 217     // Now directly compute a dominance tree. We don't rely on the pass
 218     // manager to provide this as it isolates us from a potentially
 219     // out-of-date dominator tree and makes it significantly more complex to
 220     // run this code outside of a pass manager.
 221     // FIXME: It's really gross that we have to cast away constness here.
 222     DT.recalculate(const_cast<Function &>(F));
 223
 224     Broken = false;
 225     // FIXME: We strip const here because the inst visitor strips const.
 226     visit(const_cast<Function &>(F));
 227     InstsInThisBlock.clear();
 228     PersonalityFn = nullptr;
 229     SawFrameEscape = false;
 230
 231     return !Broken;
 232   }
 233
 234   bool verify(const Module &M) {
 235     this->M = &M;
 236     Context = &M.getContext();
 237     Broken = false;
 238
 239     // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
 240     for (Module::const_iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 241       visitGlobalValue(*I);
 242
 243       // Check to make sure function prototypes are okay.
 244       if (I->isDeclaration())
 245         visitFunction(*I);
 246     }
 247
 248     // Now that we've visited every function, verify that we never asked to
 249     // recover a frame index that wasn't escaped.
 250     verifyFrameRecoverIndices();
 251
 252     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 253          I != E; ++I)
 254       visitGlobalVariable(*I);
 255
 256     for (Module::const_alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
 257          I != E; ++I)
 258       visitGlobalAlias(*I);
 259
 260     for (Module::const_named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
 261                                                E = M.named_metadata_end();
 262          I != E; ++I)
 263       visitNamedMDNode(*I);
 264
 265     for (const StringMapEntry<Comdat> &SMEC : M.getComdatSymbolTable())
 266       visitComdat(SMEC.getValue());
 267
 268     visitModuleFlags(M);
 269     visitModuleIdents(M);
 270
 271     // Verify debug info last.
 272     verifyDebugInfo();
 273
 274     return !Broken;
 275   }
 276
 277 private:
 278   // Verification methods...
 279   void visitGlobalValue(const GlobalValue &GV);
 280   void visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV);
 281   void visitGlobalAlias(const GlobalAlias &GA);
 282   void visitAliaseeSubExpr(const GlobalAlias &A, const Constant &C);
 283   void visitAliaseeSubExpr(SmallPtrSetImpl<const GlobalAlias *> &Visited,
 284                            const GlobalAlias &A, const Constant &C);
 285   void visitNamedMDNode(const NamedMDNode &NMD);
 286   void visitMDNode(const MDNode &MD);
 287   void visitMetadataAsValue(const MetadataAsValue &MD, Function *F);
 288   void visitValueAsMetadata(const ValueAsMetadata &MD, Function *F);
 289   void visitComdat(const Comdat &C);
 290   void visitModuleIdents(const Module &M);
 291   void visitModuleFlags(const Module &M);
 292   void visitModuleFlag(const MDNode *Op,
 293                        DenseMap<const MDString *, const MDNode *> &SeenIDs,
 294                        SmallVectorImpl<const MDNode *> &Requirements);
 295   void visitFunction(const Function &F);
 296   void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
 297   void visitRangeMetadata(Instruction& I, MDNode* Range, Type* Ty);
 298
 299   template <class Ty> bool isValidMetadataArray(const MDTuple &N);
 300 #define HANDLE_SPECIALIZED_MDNODE_LEAF(CLASS) void visit##CLASS(const CLASS &N);
 301 #include "llvm/IR/Metadata.def"
 302   void visitMDScope(const MDScope &N);
 303   void visitMDDerivedTypeBase(const MDDerivedTypeBase &N);
 304   void visitMDVariable(const MDVariable &N);
 305
 306   // InstVisitor overrides...
 307   using InstVisitor<Verifier>::visit;
 308   void visit(Instruction &I);
 309
 310   void visitTruncInst(TruncInst &I);
 311   void visitZExtInst(ZExtInst &I);
 312   void visitSExtInst(SExtInst &I);
 313   void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
 314   void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
 315   void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
 316   void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
 317   void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
 318   void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
 319   void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
 320   void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
 321   void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
 322   void visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I);
 323   void visitPHINode(PHINode &PN);
 324   void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
 325   void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
 326   void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
 327   void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
 328   void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
 329   void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
 330   void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
 331   void visitCallInst(CallInst &CI);
 332   void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
 333   void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
 334   void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 335   void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 336   void verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i);
 337   void visitInstruction(Instruction &I);
 338   void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
 339   void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 340   void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 341   void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
 342   void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
 343   void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 344   void visitUserOp1(Instruction &I);
 345   void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
 346   void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
 347   template <class DbgIntrinsicTy>
 348   void visitDbgIntrinsic(StringRef Kind, DbgIntrinsicTy &DII);
 349   void visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI);
 350   void visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI);
 351   void visitFenceInst(FenceInst &FI);
 352   void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
 353   void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
 354   void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
 355   void visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI);
 356
 357   void VerifyCallSite(CallSite CS);
 358   void verifyMustTailCall(CallInst &CI);
 359   bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty, int VT,
 360                         unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
 361   bool VerifyIntrinsicType(Type *Ty, ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
 362                            SmallVectorImpl<Type *> &ArgTys);
 363   bool VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
 364                                ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos);
 365   bool VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params);
 366   void VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, bool isFunction,
 367                             const Value *V);
 368   void VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
 369                             bool isReturnValue, const Value *V);
 370   void VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
 371                            const Value *V);
 372
 373   void VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE);
 374   void VerifyStatepoint(ImmutableCallSite CS);
 375   void verifyFrameRecoverIndices();
 376
 377   // Module-level debug info verification...
 378   void verifyDebugInfo();
 379   void processInstructions(DebugInfoFinder &Finder);
 380   void processCallInst(DebugInfoFinder &Finder, const CallInst &CI);
 381 };
 382 } // End anonymous namespace
 383
 384 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
 385 #define Assert(C, ...) \
 386   do { if (!(C)) { CheckFailed(__VA_ARGS__); return; } } while (0)
 387
 388 void Verifier::visit(Instruction &I) {
 389   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
 390     Assert(I.getOperand(i) != nullptr, "Operand is null", &I);
 391   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
 392 }
 393
 394
 395 void Verifier::visitGlobalValue(const GlobalValue &GV) {
 396   Assert(!GV.isDeclaration() || GV.hasExternalLinkage() ||
 397              GV.hasExternalWeakLinkage(),
 398          "Global is external, but doesn't have external or weak linkage!", &GV);
 399
 400   Assert(GV.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
 401          "huge alignment values are unsupported", &GV);
 402   Assert(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
 403          "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 404
 405   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
 406     const GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
 407     Assert(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
 408            "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
 409   }
 410 }
 411
 412 void Verifier::visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV) {
 413   if (GV.hasInitializer()) {
 414     Assert(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
 415            "Global variable initializer type does not match global "
 416            "variable type!",
 417            &GV);
 418
 419     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
 420     // cannot be constant.
 421     if (GV.hasCommonLinkage()) {
 422       Assert(GV.getInitializer()->isNullValue(),
 423              "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
 424       Assert(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
 425              &GV);
 426       Assert(!GV.hasComdat(), "'common' global may not be in a Comdat!", &GV);
 427     }
 428   } else {
 429     Assert(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasExternalWeakLinkage(),
 430            "invalid linkage type for global declaration", &GV);
 431   }
 432
 433   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.global_ctors" ||
 434                        GV.getName() == "llvm.global_dtors")) {
 435     Assert(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 436            "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 437     // Don't worry about emitting an error for it not being an array,
 438     // visitGlobalValue will complain on appending non-array.
 439     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GV.getType()->getElementType())) {
 440       StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
 441       PointerType *FuncPtrTy =
 442           FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Context), false)->getPointerTo();
 443       // FIXME: Reject the 2-field form in LLVM 4.0.
 444       Assert(STy &&
 445                  (STy->getNumElements() == 2 || STy->getNumElements() == 3) &&
 446                  STy->getTypeAtIndex(0u)->isIntegerTy(32) &&
 447                  STy->getTypeAtIndex(1) == FuncPtrTy,
 448              "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 449       if (STy->getNumElements() == 3) {
 450         Type *ETy = STy->getTypeAtIndex(2);
 451         Assert(ETy->isPointerTy() &&
 452                    cast<PointerType>(ETy)->getElementType()->isIntegerTy(8),
 453                "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 454       }
 455     }
 456   }
 457
 458   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.used" ||
 459                        GV.getName() == "llvm.compiler.used")) {
 460     Assert(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 461            "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 462     Type *GVType = GV.getType()->getElementType();
 463     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GVType)) {
 464       PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ATy->getElementType());
 465       Assert(PTy, "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 466       if (GV.hasInitializer()) {
 467         const Constant *Init = GV.getInitializer();
 468         const ConstantArray *InitArray = dyn_cast<ConstantArray>(Init);
 469         Assert(InitArray, "wrong initalizer for intrinsic global variable",
 470                Init);
 471         for (unsigned i = 0, e = InitArray->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 472           Value *V = Init->getOperand(i)->stripPointerCastsNoFollowAliases();
 473           Assert(isa<GlobalVariable>(V) || isa<Function>(V) ||
 474                      isa<GlobalAlias>(V),
 475                  "invalid llvm.used member", V);
 476           Assert(V->hasName(), "members of llvm.used must be named", V);
 477         }
 478       }
 479     }
 480   }
 481
 482   Assert(!GV.hasDLLImportStorageClass() ||
 483              (GV.isDeclaration() && GV.hasExternalLinkage()) ||
 484              GV.hasAvailableExternallyLinkage(),
 485          "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
 486
 487   if (!GV.hasInitializer()) {
 488     visitGlobalValue(GV);
 489     return;
 490   }
 491
 492   // Walk any aggregate initializers looking for bitcasts between address spaces
 493   SmallPtrSet<const Value *, 4> Visited;
 494   SmallVector<const Value *, 4> WorkStack;
 495   WorkStack.push_back(cast<Value>(GV.getInitializer()));
 496
 497   while (!WorkStack.empty()) {
 498     const Value *V = WorkStack.pop_back_val();
 499     if (!Visited.insert(V).second)
 500       continue;
 501
 502     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
 503       WorkStack.append(U->op_begin(), U->op_end());
 504     }
 505
 506     if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 507       VerifyConstantExprBitcastType(CE);
 508       if (Broken)
 509         return;
 510     }
 511   }
 512
 513   visitGlobalValue(GV);
 514 }
 515
 516 void Verifier::visitAliaseeSubExpr(const GlobalAlias &GA, const Constant &C) {
 517   SmallPtrSet<const GlobalAlias*, 4> Visited;
 518   Visited.insert(&GA);
 519   visitAliaseeSubExpr(Visited, GA, C);
 520 }
 521
 522 void Verifier::visitAliaseeSubExpr(SmallPtrSetImpl<const GlobalAlias*> &Visited,
 523                                    const GlobalAlias &GA, const Constant &C) {
 524   if (const auto *GV = dyn_cast<GlobalValue>(&C)) {
 525     Assert(!GV->isDeclaration(), "Alias must point to a definition", &GA);
 526
 527     if (const auto *GA2 = dyn_cast<GlobalAlias>(GV)) {
 528       Assert(Visited.insert(GA2).second, "Aliases cannot form a cycle", &GA);
 529
 530       Assert(!GA2->mayBeOverridden(), "Alias cannot point to a weak alias",
 531              &GA);
 532     } else {
 533       // Only continue verifying subexpressions of GlobalAliases.
 534       // Do not recurse into global initializers.
 535       return;
 536     }
 537   }
 538
 539   if (const auto *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(&C))
 540     VerifyConstantExprBitcastType(CE);
 541
 542   for (const Use &U : C.operands()) {
 543     Value *V = &*U;
 544     if (const auto *GA2 = dyn_cast<GlobalAlias>(V))
 545       visitAliaseeSubExpr(Visited, GA, *GA2->getAliasee());
 546     else if (const auto *C2 = dyn_cast<Constant>(V))
 547       visitAliaseeSubExpr(Visited, GA, *C2);
 548   }
 549 }
 550
 551 void Verifier::visitGlobalAlias(const GlobalAlias &GA) {
 552   Assert(!GA.getName().empty(), "Alias name cannot be empty!", &GA);
 553   Assert(GlobalAlias::isValidLinkage(GA.getLinkage()),
 554          "Alias should have private, internal, linkonce, weak, linkonce_odr, "
 555          "weak_odr, or external linkage!",
 556          &GA);
 557   const Constant *Aliasee = GA.getAliasee();
 558   Assert(Aliasee, "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
 559   Assert(GA.getType() == Aliasee->getType(),
 560          "Alias and aliasee types should match!", &GA);
 561
 562   Assert(isa<GlobalValue>(Aliasee) || isa<ConstantExpr>(Aliasee),
 563          "Aliasee should be either GlobalValue or ConstantExpr", &GA);
 564
 565   visitAliaseeSubExpr(GA, *Aliasee);
 566
 567   visitGlobalValue(GA);
 568 }
 569
 570 void Verifier::visitNamedMDNode(const NamedMDNode &NMD) {
 571   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 572     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
 573     if (!MD)
 574       continue;
 575
 576     if (NMD.getName() == "llvm.dbg.cu") {
 577       Assert(isa<MDCompileUnit>(MD), "invalid compile unit", &NMD, MD);
 578     }
 579
 580     visitMDNode(*MD);
 581   }
 582 }
 583
 584 void Verifier::visitMDNode(const MDNode &MD) {
 585   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
 586   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
 587   if (!MDNodes.insert(&MD).second)
 588     return;
 589
 590   switch (MD.getMetadataID()) {
 591   default:
 592     llvm_unreachable("Invalid MDNode subclass");
 593   case Metadata::MDTupleKind:
 594     break;
 595 #define HANDLE_SPECIALIZED_MDNODE_LEAF(CLASS)                                  \
 596   case Metadata::CLASS##Kind:                                                  \
 597     visit##CLASS(cast<CLASS>(MD));                                             \
 598     break;
 599 #include "llvm/IR/Metadata.def"
 600   }
 601
 602   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 603     Metadata *Op = MD.getOperand(i);
 604     if (!Op)
 605       continue;
 606     Assert(!isa<LocalAsMetadata>(Op), "Invalid operand for global metadata!",
 607            &MD, Op);
 608     if (auto *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
 609       visitMDNode(*N);
 610       continue;
 611     }
 612     if (auto *V = dyn_cast<ValueAsMetadata>(Op)) {
 613       visitValueAsMetadata(*V, nullptr);
 614       continue;
 615     }
 616   }
 617
 618   // Check these last, so we diagnose problems in operands first.
 619   Assert(!MD.isTemporary(), "Expected no forward declarations!", &MD);
 620   Assert(MD.isResolved(), "All nodes should be resolved!", &MD);
 621 }
 622
 623 void Verifier::visitValueAsMetadata(const ValueAsMetadata &MD, Function *F) {
 624   Assert(MD.getValue(), "Expected valid value", &MD);
 625   Assert(!MD.getValue()->getType()->isMetadataTy(),
 626          "Unexpected metadata round-trip through values", &MD, MD.getValue());
 627
 628   auto *L = dyn_cast<LocalAsMetadata>(&MD);
 629   if (!L)
 630     return;
 631
 632   Assert(F, "function-local metadata used outside a function", L);
 633
 634   // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
 635   // function that we expect.
 636   Function *ActualF = nullptr;
 637   if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(L->getValue())) {
 638     Assert(I->getParent(), "function-local metadata not in basic block", L, I);
 639     ActualF = I->getParent()->getParent();
 640   } else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(L->getValue()))
 641     ActualF = BB->getParent();
 642   else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(L->getValue()))
 643     ActualF = A->getParent();
 644   assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
 645
 646   Assert(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function", L);
 647 }
 648
 649 void Verifier::visitMetadataAsValue(const MetadataAsValue &MDV, Function *F) {
 650   Metadata *MD = MDV.getMetadata();
 651   if (auto *N = dyn_cast<MDNode>(MD)) {
 652     visitMDNode(*N);
 653     return;
 654   }
 655
 656   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
 657   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
 658   if (!MDNodes.insert(MD).second)
 659     return;
 660
 661   if (auto *V = dyn_cast<ValueAsMetadata>(MD))
 662     visitValueAsMetadata(*V, F);
 663 }
 664
 665 /// \brief Check if a value can be a reference to a type.
 666 static bool isTypeRef(const Metadata *MD) {
 667   if (!MD)
 668     return true;
 669   if (auto *S = dyn_cast<MDString>(MD))
 670     return !S->getString().empty();
 671   return isa<MDType>(MD);
 672 }
 673
 674 /// \brief Check if a value can be a ScopeRef.
 675 static bool isScopeRef(const Metadata *MD) {
 676   if (!MD)
 677     return true;
 678   if (auto *S = dyn_cast<MDString>(MD))
 679     return !S->getString().empty();
 680   return isa<MDScope>(MD);
 681 }
 682
 683 template <class Ty>
 684 bool isValidMetadataArrayImpl(const MDTuple &N, bool AllowNull) {
 685   for (Metadata *MD : N.operands()) {
 686     if (MD) {
 687       if (!isa<Ty>(MD))
 688         return false;
 689     } else {
 690       if (!AllowNull)
 691         return false;
 692     }
 693   }
 694   return true;
 695 }
 696
 697 template <class Ty>
 698 bool isValidMetadataArray(const MDTuple &N) {
 699   return isValidMetadataArrayImpl<Ty>(N, /* AllowNull */ false);
 700 }
 701
 702 template <class Ty>
 703 bool isValidMetadataNullArray(const MDTuple &N) {
 704   return isValidMetadataArrayImpl<Ty>(N, /* AllowNull */ true);
 705 }
 706
 707 void Verifier::visitMDLocation(const MDLocation &N) {
 708   Assert(N.getRawScope() && isa<MDLocalScope>(N.getRawScope()),
 709          "location requires a valid scope", &N, N.getRawScope());
 710   if (auto *IA = N.getRawInlinedAt())
 711     Assert(isa<MDLocation>(IA), "inlined-at should be a location", &N, IA);
 712 }
 713
 714 void Verifier::visitGenericDebugNode(const GenericDebugNode &N) {
 715   Assert(N.getTag(), "invalid tag", &N);
 716 }
 717
 718 void Verifier::visitMDScope(const MDScope &N) {
 719   if (auto *F = N.getRawFile())
 720     Assert(isa<MDFile>(F), "invalid file", &N, F);
 721 }
 722
 723 void Verifier::visitMDSubrange(const MDSubrange &N) {
 724   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_subrange_type, "invalid tag", &N);
 725   Assert(N.getCount() >= -1, "invalid subrange count", &N);
 726 }
 727
 728 void Verifier::visitMDEnumerator(const MDEnumerator &N) {
 729   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_enumerator, "invalid tag", &N);
 730 }
 731
 732 void Verifier::visitMDBasicType(const MDBasicType &N) {
 733   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_base_type ||
 734              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_unspecified_type,
 735          "invalid tag", &N);
 736 }
 737
 738 void Verifier::visitMDDerivedTypeBase(const MDDerivedTypeBase &N) {
 739   // Common scope checks.
 740   visitMDScope(N);
 741
 742   Assert(isScopeRef(N.getScope()), "invalid scope", &N, N.getScope());
 743   Assert(isTypeRef(N.getBaseType()), "invalid base type", &N, N.getBaseType());
 744 }
 745
 746 void Verifier::visitMDDerivedType(const MDDerivedType &N) {
 747   // Common derived type checks.
 748   visitMDDerivedTypeBase(N);
 749
 750   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_typedef ||
 751              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_pointer_type ||
 752              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_ptr_to_member_type ||
 753              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_reference_type ||
 754              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_rvalue_reference_type ||
 755              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_const_type ||
 756              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_volatile_type ||
 757              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_restrict_type ||
 758              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_member ||
 759              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_inheritance ||
 760              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_friend,
 761          "invalid tag", &N);
 762 }
 763
 764 void Verifier::visitMDCompositeType(const MDCompositeType &N) {
 765   // Common derived type checks.
 766   visitMDDerivedTypeBase(N);
 767
 768   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_array_type ||
 769              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_structure_type ||
 770              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_union_type ||
 771              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_enumeration_type ||
 772              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_subroutine_type ||
 773              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_class_type,
 774          "invalid tag", &N);
 775
 776   Assert(!N.getRawElements() || isa<MDTuple>(N.getRawElements()),
 777          "invalid composite elements", &N, N.getRawElements());
 778   Assert(isTypeRef(N.getRawVTableHolder()), "invalid vtable holder", &N,
 779          N.getRawVTableHolder());
 780   Assert(!N.getRawElements() || isa<MDTuple>(N.getRawElements()),
 781          "invalid composite elements", &N, N.getRawElements());
 782 }
 783
 784 void Verifier::visitMDSubroutineType(const MDSubroutineType &N) {
 785   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_subroutine_type, "invalid tag", &N);
 786   if (auto *Types = N.getRawTypeArray()) {
 787     Assert(isa<MDTuple>(Types), "invalid composite elements", &N, Types);
 788     for (Metadata *Ty : N.getTypeArray()->operands()) {
 789       Assert(isTypeRef(Ty), "invalid subroutine type ref", &N, Types, Ty);
 790     }
 791   }
 792 }
 793
 794 void Verifier::visitMDFile(const MDFile &N) {
 795   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_file_type, "invalid tag", &N);
 796 }
 797
 798 void Verifier::visitMDCompileUnit(const MDCompileUnit &N) {
 799   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_compile_unit, "invalid tag", &N);
 800
 801   if (auto *Array = N.getRawEnumTypes()) {
 802     Assert(isa<MDTuple>(Array), "invalid enum list", &N, Array);
 803     for (Metadata *Op : N.getEnumTypes()->operands()) {
 804       auto *Enum = dyn_cast_or_null<MDCompositeType>(Op);
 805       Assert(Enum && Enum->getTag() == dwarf::DW_TAG_enumeration_type,
 806              "invalid enum type", &N, N.getEnumTypes(), Op);
 807     }
 808   }
 809   if (auto *Array = N.getRawRetainedTypes()) {
 810     Assert(isa<MDTuple>(Array), "invalid retained type list", &N, Array);
 811     for (Metadata *Op : N.getRetainedTypes()->operands()) {
 812       Assert(Op && isa<MDType>(Op), "invalid retained type", &N, Op);
 813     }
 814   }
 815   if (auto *Array = N.getRawSubprograms()) {
 816     Assert(isa<MDTuple>(Array), "invalid subprogram list", &N, Array);
 817     for (Metadata *Op : N.getSubprograms()->operands()) {
 818       Assert(Op && isa<MDSubprogram>(Op), "invalid subprogram ref", &N, Op);
 819     }
 820   }
 821   if (auto *Array = N.getRawGlobalVariables()) {
 822     Assert(isa<MDTuple>(Array), "invalid global variable list", &N, Array);
 823     for (Metadata *Op : N.getGlobalVariables()->operands()) {
 824       Assert(Op && isa<MDGlobalVariable>(Op), "invalid global variable ref", &N,
 825              Op);
 826     }
 827   }
 828   if (auto *Array = N.getRawImportedEntities()) {
 829     Assert(isa<MDTuple>(Array), "invalid imported entity list", &N, Array);
 830     for (Metadata *Op : N.getImportedEntities()->operands()) {
 831       Assert(Op && isa<MDImportedEntity>(Op), "invalid imported entity ref", &N,
 832              Op);
 833     }
 834   }
 835 }
 836
 837 void Verifier::visitMDSubprogram(const MDSubprogram &N) {
 838   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_subprogram, "invalid tag", &N);
 839   Assert(isScopeRef(N.getRawScope()), "invalid scope", &N, N.getRawScope());
 840   if (auto *T = N.getRawType())
 841     Assert(isa<MDSubroutineType>(T), "invalid subroutine type", &N, T);
 842   Assert(isTypeRef(N.getRawContainingType()), "invalid containing type", &N,
 843          N.getRawContainingType());
 844   if (auto *RawF = N.getRawFunction()) {
 845     auto *FMD = dyn_cast<ConstantAsMetadata>(RawF);
 846     auto *F = FMD ? FMD->getValue() : nullptr;
 847     auto *FT = F ? dyn_cast<PointerType>(F->getType()) : nullptr;
 848     Assert(F && (isa<Function>(F) || isa<ConstantPointerNull>(F)) && FT &&
 849                isa<FunctionType>(FT->getElementType()),
 850            "invalid function", &N, F);
 851   }
 852   if (N.getRawTemplateParams()) {
 853     auto *Params = dyn_cast<MDTuple>(N.getRawTemplateParams());
 854     Assert(Params, "invalid template params", &N, Params);
 855     for (Metadata *Op : Params->operands()) {
 856       Assert(Op && isa<MDTemplateParameter>(Op), "invalid template parameter",
 857              &N, Params, Op);
 858     }
 859   }
 860   if (auto *S = N.getRawDeclaration()) {
 861     Assert(isa<MDSubprogram>(S) && !cast<MDSubprogram>(S)->isDefinition(),
 862            "invalid subprogram declaration", &N, S);
 863   }
 864   if (N.getRawVariables()) {
 865     auto *Vars = dyn_cast<MDTuple>(N.getRawVariables());
 866     Assert(Vars, "invalid variable list", &N, Vars);
 867     for (Metadata *Op : Vars->operands()) {
 868       Assert(Op && isa<MDLocalVariable>(Op), "invalid local variable", &N, Vars,
 869              Op);
 870     }
 871   }
 872 }
 873
 874 void Verifier::visitMDLexicalBlock(const MDLexicalBlock &N) {
 875   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_lexical_block, "invalid tag", &N);
 876 }
 877
 878 void Verifier::visitMDLexicalBlockFile(const MDLexicalBlockFile &N) {
 879   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_lexical_block, "invalid tag", &N);
 880 }
 881
 882 void Verifier::visitMDNamespace(const MDNamespace &N) {
 883   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_namespace, "invalid tag", &N);
 884 }
 885
 886 void Verifier::visitMDTemplateTypeParameter(const MDTemplateTypeParameter &N) {
 887   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_template_type_parameter, "invalid tag",
 888          &N);
 889 }
 890
 891 void Verifier::visitMDTemplateValueParameter(
 892     const MDTemplateValueParameter &N) {
 893   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_template_value_parameter ||
 894              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_GNU_template_template_param ||
 895              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_GNU_template_parameter_pack,
 896          "invalid tag", &N);
 897 }
 898
 899 void Verifier::visitMDVariable(const MDVariable &N) {
 900   if (auto *S = N.getRawScope())
 901     Assert(isa<MDScope>(S), "invalid scope", &N, S);
 902   Assert(isTypeRef(N.getRawType()), "invalid type ref", &N, N.getRawType());
 903   if (auto *F = N.getRawFile())
 904     Assert(isa<MDFile>(F), "invalid file", &N, F);
 905 }
 906
 907 void Verifier::visitMDGlobalVariable(const MDGlobalVariable &N) {
 908   // Checks common to all variables.
 909   visitMDVariable(N);
 910
 911   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_variable, "invalid tag", &N);
 912   if (auto *V = N.getRawVariable()) {
 913     Assert(isa<ConstantAsMetadata>(V) &&
 914                !isa<Function>(cast<ConstantAsMetadata>(V)->getValue()),
 915            "invalid global varaible ref", &N, V);
 916   }
 917   if (auto *Member = N.getRawStaticDataMemberDeclaration()) {
 918     Assert(isa<MDDerivedType>(Member), "invalid static data member declaration",
 919            &N, Member);
 920   }
 921 }
 922
 923 void Verifier::visitMDLocalVariable(const MDLocalVariable &N) {
 924   // Checks common to all variables.
 925   visitMDVariable(N);
 926
 927   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_auto_variable ||
 928              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_arg_variable,
 929          "invalid tag", &N);
 930   Assert(N.getRawScope() && isa<MDLocalScope>(N.getRawScope()),
 931          "local variable requires a valid scope", &N, N.getRawScope());
 932   if (auto *IA = N.getRawInlinedAt())
 933     Assert(isa<MDLocation>(IA), "local variable requires a valid scope", &N,
 934            IA);
 935 }
 936
 937 void Verifier::visitMDExpression(const MDExpression &N) {
 938   Assert(N.isValid(), "invalid expression", &N);
 939 }
 940
 941 void Verifier::visitMDObjCProperty(const MDObjCProperty &N) {
 942   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_APPLE_property, "invalid tag", &N);
 943 }
 944
 945 void Verifier::visitMDImportedEntity(const MDImportedEntity &N) {
 946   Assert(N.getTag() == dwarf::DW_TAG_imported_module ||
 947              N.getTag() == dwarf::DW_TAG_imported_declaration,
 948          "invalid tag", &N);
 949 }
 950
 951 void Verifier::visitComdat(const Comdat &C) {
 952   // The Module is invalid if the GlobalValue has private linkage.  Entities
 953   // with private linkage don't have entries in the symbol table.
 954   if (const GlobalValue *GV = M->getNamedValue(C.getName()))
 955     Assert(!GV->hasPrivateLinkage(), "comdat global value has private linkage",
 956            GV);
 957 }
 958
 959 void Verifier::visitModuleIdents(const Module &M) {
 960   const NamedMDNode *Idents = M.getNamedMetadata("llvm.ident");
 961   if (!Idents)
 962     return;
 963
 964   // llvm.ident takes a list of metadata entry. Each entry has only one string.
 965   // Scan each llvm.ident entry and make sure that this requirement is met.
 966   for (unsigned i = 0, e = Idents->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 967     const MDNode *N = Idents->getOperand(i);
 968     Assert(N->getNumOperands() == 1,
 969            "incorrect number of operands in llvm.ident metadata", N);
 970     Assert(dyn_cast_or_null<MDString>(N->getOperand(0)),
 971            ("invalid value for llvm.ident metadata entry operand"
 972             "(the operand should be a string)"),
 973            N->getOperand(0));
 974   }
 975 }
 976
 977 void Verifier::visitModuleFlags(const Module &M) {
 978   const NamedMDNode *Flags = M.getModuleFlagsMetadata();
 979   if (!Flags) return;
 980
 981   // Scan each flag, and track the flags and requirements.
 982   DenseMap<const MDString*, const MDNode*> SeenIDs;
 983   SmallVector<const MDNode*, 16> Requirements;
 984   for (unsigned I = 0, E = Flags->getNumOperands(); I != E; ++I) {
 985     visitModuleFlag(Flags->getOperand(I), SeenIDs, Requirements);
 986   }
 987
 988   // Validate that the requirements in the module are valid.
 989   for (unsigned I = 0, E = Requirements.size(); I != E; ++I) {
 990     const MDNode *Requirement = Requirements[I];
 991     const MDString *Flag = cast<MDString>(Requirement->getOperand(0));
 992     const Metadata *ReqValue = Requirement->getOperand(1);
 993
 994     const MDNode *Op = SeenIDs.lookup(Flag);
 995     if (!Op) {
 996       CheckFailed("invalid requirement on flag, flag is not present in module",
 997                   Flag);
 998       continue;
 999     }
1000
1001     if (Op->getOperand(2) != ReqValue) {
1002       CheckFailed(("invalid requirement on flag, "
1003                    "flag does not have the required value"),
1004                   Flag);
1005       continue;
1006     }
1007   }
1008 }
1009
1010 void
1011 Verifier::visitModuleFlag(const MDNode *Op,
1012                           DenseMap<const MDString *, const MDNode *> &SeenIDs,
1013                           SmallVectorImpl<const MDNode *> &Requirements) {
1014   // Each module flag should have three arguments, the merge behavior (a
1015   // constant int), the flag ID (an MDString), and the value.
1016   Assert(Op->getNumOperands() == 3,
1017          "incorrect number of operands in module flag", Op);
1018   Module::ModFlagBehavior MFB;
1019   if (!Module::isValidModFlagBehavior(Op->getOperand(0), MFB)) {
1020     Assert(
1021         mdconst::dyn_extract_or_null<ConstantInt>(Op->getOperand(0)),
1022         "invalid behavior operand in module flag (expected constant integer)",
1023         Op->getOperand(0));
1024     Assert(false,
1025            "invalid behavior operand in module flag (unexpected constant)",
1026            Op->getOperand(0));
1027   }
1028   MDString *ID = dyn_cast_or_null<MDString>(Op->getOperand(1));
1029   Assert(ID, "invalid ID operand in module flag (expected metadata string)",
1030          Op->getOperand(1));
1031
1032   // Sanity check the values for behaviors with additional requirements.
1033   switch (MFB) {
1034   case Module::Error:
1035   case Module::Warning:
1036   case Module::Override:
1037     // These behavior types accept any value.
1038     break;
1039
1040   case Module::Require: {
1041     // The value should itself be an MDNode with two operands, a flag ID (an
1042     // MDString), and a value.
1043     MDNode *Value = dyn_cast<MDNode>(Op->getOperand(2));
1044     Assert(Value && Value->getNumOperands() == 2,
1045            "invalid value for 'require' module flag (expected metadata pair)",
1046            Op->getOperand(2));
1047     Assert(isa<MDString>(Value->getOperand(0)),
1048            ("invalid value for 'require' module flag "
1049             "(first value operand should be a string)"),
1050            Value->getOperand(0));
1051
1052     // Append it to the list of requirements, to check once all module flags are
1053     // scanned.
1054     Requirements.push_back(Value);
1055     break;
1056   }
1057
1058   case Module::Append:
1059   case Module::AppendUnique: {
1060     // These behavior types require the operand be an MDNode.
1061     Assert(isa<MDNode>(Op->getOperand(2)),
1062            "invalid value for 'append'-type module flag "
1063            "(expected a metadata node)",
1064            Op->getOperand(2));
1065     break;
1066   }
1067   }
1068
1069   // Unless this is a "requires" flag, check the ID is unique.
1070   if (MFB != Module::Require) {
1071     bool Inserted = SeenIDs.insert(std::make_pair(ID, Op)).second;
1072     Assert(Inserted,
1073            "module flag identifiers must be unique (or of 'require' type)", ID);
1074   }
1075 }
1076
1077 void Verifier::VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx,
1078                                     bool isFunction, const Value *V) {
1079   unsigned Slot = ~0U;
1080   for (unsigned I = 0, E = Attrs.getNumSlots(); I != E; ++I)
1081     if (Attrs.getSlotIndex(I) == Idx) {
1082       Slot = I;
1083       break;
1084     }
1085
1086   assert(Slot != ~0U && "Attribute set inconsistency!");
1087
1088   for (AttributeSet::iterator I = Attrs.begin(Slot), E = Attrs.end(Slot);
1089          I != E; ++I) {
1090     if (I->isStringAttribute())
1091       continue;
1092
1093     if (I->getKindAsEnum() == Attribute::NoReturn ||
1094         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoUnwind ||
1095         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoInline ||
1096         I->getKindAsEnum() == Attribute::AlwaysInline ||
1097         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeForSize ||
1098         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtect ||
1099         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectReq ||
1100         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectStrong ||
1101         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoRedZone ||
1102         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoImplicitFloat ||
1103         I->getKindAsEnum() == Attribute::Naked ||
1104         I->getKindAsEnum() == Attribute::InlineHint ||
1105         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackAlignment ||
1106         I->getKindAsEnum() == Attribute::UWTable ||
1107         I->getKindAsEnum() == Attribute::NonLazyBind ||
1108         I->getKindAsEnum() == Attribute::ReturnsTwice ||
1109         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeAddress ||
1110         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeThread ||
1111         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeMemory ||
1112         I->getKindAsEnum() == Attribute::MinSize ||
1113         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoDuplicate ||
1114         I->getKindAsEnum() == Attribute::Builtin ||
1115         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoBuiltin ||
1116         I->getKindAsEnum() == Attribute::Cold ||
1117         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeNone ||
1118         I->getKindAsEnum() == Attribute::JumpTable) {
1119       if (!isFunction) {
1120         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
1121                     "' only applies to functions!", V);
1122         return;
1123       }
1124     } else if (I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadOnly ||
1125                I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadNone) {
1126       if (Idx == 0) {
1127         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
1128                     "' does not apply to function returns");
1129         return;
1130       }
1131     } else if (isFunction) {
1132       CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
1133                   "' does not apply to functions!", V);
1134       return;
1135     }
1136   }
1137 }
1138
1139 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
1140 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
1141 void Verifier::VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
1142                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
1143   if (!Attrs.hasAttributes(Idx))
1144     return;
1145
1146   VerifyAttributeTypes(Attrs, Idx, false, V);
1147
1148   if (isReturnValue)
1149     Assert(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
1150                !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest) &&
1151                !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
1152                !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoCapture) &&
1153                !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned) &&
1154                !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
1155            "Attributes 'byval', 'inalloca', 'nest', 'sret', 'nocapture', and "
1156            "'returned' do not apply to return values!",
1157            V);
1158
1159   // Check for mutually incompatible attributes.  Only inreg is compatible with
1160   // sret.
1161   unsigned AttrCount = 0;
1162   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal);
1163   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca);
1164   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) ||
1165                Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InReg);
1166   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest);
1167   Assert(AttrCount <= 1, "Attributes 'byval', 'inalloca', 'inreg', 'nest', "
1168                          "and 'sret' are incompatible!",
1169          V);
1170
1171   Assert(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca) &&
1172            Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)),
1173          "Attributes "
1174          "'inalloca and readonly' are incompatible!",
1175          V);
1176
1177   Assert(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
1178            Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)),
1179          "Attributes "
1180          "'sret and returned' are incompatible!",
1181          V);
1182
1183   Assert(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ZExt) &&
1184            Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::SExt)),
1185          "Attributes "
1186          "'zeroext and signext' are incompatible!",
1187          V);
1188
1189   Assert(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadNone) &&
1190            Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)),
1191          "Attributes "
1192          "'readnone and readonly' are incompatible!",
1193          V);
1194
1195   Assert(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoInline) &&
1196            Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::AlwaysInline)),
1197          "Attributes "
1198          "'noinline and alwaysinline' are incompatible!",
1199          V);
1200
1201   Assert(!AttrBuilder(Attrs, Idx)
1202               .hasAttributes(AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx), Idx),
1203          "Wrong types for attribute: " +
1204              AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx).getAsString(Idx),
1205          V);
1206
1207   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
1208     SmallPtrSet<const Type*, 4> Visited;
1209     if (!PTy->getElementType()->isSized(&Visited)) {
1210       Assert(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
1211                  !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
1212              "Attributes 'byval' and 'inalloca' do not support unsized types!",
1213              V);
1214     }
1215   } else {
1216     Assert(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal),
1217            "Attribute 'byval' only applies to parameters with pointer type!",
1218            V);
1219   }
1220 }
1221
1222 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
1223 // The value V is printed in error messages.
1224 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
1225                                    const Value *V) {
1226   if (Attrs.isEmpty())
1227     return;
1228
1229   bool SawNest = false;
1230   bool SawReturned = false;
1231   bool SawSRet = false;
1232
1233   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
1234     unsigned Idx = Attrs.getSlotIndex(i);
1235
1236     Type *Ty;
1237     if (Idx == 0)
1238       Ty = FT->getReturnType();
1239     else if (Idx-1 < FT->getNumParams())
1240       Ty = FT->getParamType(Idx-1);
1241     else
1242       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
1243
1244     VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, Idx == 0, V);
1245
1246     if (Idx == 0)
1247       continue;
1248
1249     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
1250       Assert(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
1251       SawNest = true;
1252     }
1253
1254     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
1255       Assert(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
1256              V);
1257       Assert(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FT->getReturnType()),
1258              "Incompatible "
1259              "argument and return types for 'returned' attribute",
1260              V);
1261       SawReturned = true;
1262     }
1263
1264     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet)) {
1265       Assert(!SawSRet, "Cannot have multiple 'sret' parameters!", V);
1266       Assert(Idx == 1 || Idx == 2,
1267              "Attribute 'sret' is not on first or second parameter!", V);
1268       SawSRet = true;
1269     }
1270
1271     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca)) {
1272       Assert(Idx == FT->getNumParams(), "inalloca isn't on the last parameter!",
1273              V);
1274     }
1275   }
1276
1277   if (!Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
1278     return;
1279
1280   VerifyAttributeTypes(Attrs, AttributeSet::FunctionIndex, true, V);
1281
1282   Assert(
1283       !(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::ReadNone) &&
1284         Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::ReadOnly)),
1285       "Attributes 'readnone and readonly' are incompatible!", V);
1286
1287   Assert(
1288       !(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::NoInline) &&
1289         Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1290                            Attribute::AlwaysInline)),
1291       "Attributes 'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
1292
1293   if (Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1294                          Attribute::OptimizeNone)) {
1295     Assert(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::NoInline),
1296            "Attribute 'optnone' requires 'noinline'!", V);
1297
1298     Assert(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1299                                Attribute::OptimizeForSize),
1300            "Attributes 'optsize and optnone' are incompatible!", V);
1301
1302     Assert(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::MinSize),
1303            "Attributes 'minsize and optnone' are incompatible!", V);
1304   }
1305
1306   if (Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1307                          Attribute::JumpTable)) {
1308     const GlobalValue *GV = cast<GlobalValue>(V);
1309     Assert(GV->hasUnnamedAddr(),
1310            "Attribute 'jumptable' requires 'unnamed_addr'", V);
1311   }
1312 }
1313
1314 void Verifier::VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE) {
1315   if (CE->getOpcode() != Instruction::BitCast)
1316     return;
1317
1318   Assert(CastInst::castIsValid(Instruction::BitCast, CE->getOperand(0),
1319                                CE->getType()),
1320          "Invalid bitcast", CE);
1321 }
1322
1323 bool Verifier::VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params) {
1324   if (Attrs.getNumSlots() == 0)
1325     return true;
1326
1327   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
1328   unsigned LastIndex = Attrs.getSlotIndex(LastSlot);
1329   if (LastIndex <= Params
1330       || (LastIndex == AttributeSet::FunctionIndex
1331           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlotIndex(LastSlot - 1) <= Params)))
1332     return true;
1333
1334   return false;
1335 }
1336
1337 /// \brief Verify that statepoint intrinsic is well formed.
1338 void Verifier::VerifyStatepoint(ImmutableCallSite CS) {
1339   assert(CS.getCalledFunction() &&
1340          CS.getCalledFunction()->getIntrinsicID() ==
1341            Intrinsic::experimental_gc_statepoint);
1342
1343   const Instruction &CI = *CS.getInstruction();
1344
1345   Assert(!CS.doesNotAccessMemory() && !CS.onlyReadsMemory(),
1346          "gc.statepoint must read and write memory to preserve "
1347          "reordering restrictions required by safepoint semantics",
1348          &CI);
1349
1350   const Value *Target = CS.getArgument(0);
1351   const PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Target->getType());
1352   Assert(PT && PT->getElementType()->isFunctionTy(),
1353          "gc.statepoint callee must be of function pointer type", &CI, Target);
1354   FunctionType *TargetFuncType = cast<FunctionType>(PT->getElementType());
1355
1356   const Value *NumCallArgsV = CS.getArgument(1);
1357   Assert(isa<ConstantInt>(NumCallArgsV),
1358          "gc.statepoint number of arguments to underlying call "
1359          "must be constant integer",
1360          &CI);
1361   const int NumCallArgs = cast<ConstantInt>(NumCallArgsV)->getZExtValue();
1362   Assert(NumCallArgs >= 0,
1363          "gc.statepoint number of arguments to underlying call "
1364          "must be positive",
1365          &CI);
1366   const int NumParams = (int)TargetFuncType->getNumParams();
1367   if (TargetFuncType->isVarArg()) {
1368     Assert(NumCallArgs >= NumParams,
1369            "gc.statepoint mismatch in number of vararg call args", &CI);
1370
1371     // TODO: Remove this limitation
1372     Assert(TargetFuncType->getReturnType()->isVoidTy(),
1373            "gc.statepoint doesn't support wrapping non-void "
1374            "vararg functions yet",
1375            &CI);
1376   } else
1377     Assert(NumCallArgs == NumParams,
1378            "gc.statepoint mismatch in number of call args", &CI);
1379
1380   const Value *Unused = CS.getArgument(2);
1381   Assert(isa<ConstantInt>(Unused) && cast<ConstantInt>(Unused)->isNullValue(),
1382          "gc.statepoint parameter #3 must be zero", &CI);
1383
1384   // Verify that the types of the call parameter arguments match
1385   // the type of the wrapped callee.
1386   for (int i = 0; i < NumParams; i++) {
1387     Type *ParamType = TargetFuncType->getParamType(i);
1388     Type *ArgType = CS.getArgument(3+i)->getType();
1389     Assert(ArgType == ParamType,
1390            "gc.statepoint call argument does not match wrapped "
1391            "function type",
1392            &CI);
1393   }
1394   const int EndCallArgsInx = 2+NumCallArgs;
1395   const Value *NumDeoptArgsV = CS.getArgument(EndCallArgsInx+1);
1396   Assert(isa<ConstantInt>(NumDeoptArgsV),
1397          "gc.statepoint number of deoptimization arguments "
1398          "must be constant integer",
1399          &CI);
1400   const int NumDeoptArgs = cast<ConstantInt>(NumDeoptArgsV)->getZExtValue();
1401   Assert(NumDeoptArgs >= 0, "gc.statepoint number of deoptimization arguments "
1402                             "must be positive",
1403          &CI);
1404
1405   Assert(4 + NumCallArgs + NumDeoptArgs <= (int)CS.arg_size(),
1406          "gc.statepoint too few arguments according to length fields", &CI);
1407
1408   // Check that the only uses of this gc.statepoint are gc.result or
1409   // gc.relocate calls which are tied to this statepoint and thus part
1410   // of the same statepoint sequence
1411   for (const User *U : CI.users()) {
1412     const CallInst *Call = dyn_cast<const CallInst>(U);
1413     Assert(Call, "illegal use of statepoint token", &CI, U);
1414     if (!Call) continue;
1415     Assert(isGCRelocate(Call) || isGCResult(Call),
1416            "gc.result or gc.relocate are the only value uses"
1417            "of a gc.statepoint",
1418            &CI, U);
1419     if (isGCResult(Call)) {
1420       Assert(Call->getArgOperand(0) == &CI,
1421              "gc.result connected to wrong gc.statepoint", &CI, Call);
1422     } else if (isGCRelocate(Call)) {
1423       Assert(Call->getArgOperand(0) == &CI,
1424              "gc.relocate connected to wrong gc.statepoint", &CI, Call);
1425     }
1426   }
1427
1428   // Note: It is legal for a single derived pointer to be listed multiple
1429   // times.  It's non-optimal, but it is legal.  It can also happen after
1430   // insertion if we strip a bitcast away.
1431   // Note: It is really tempting to check that each base is relocated and
1432   // that a derived pointer is never reused as a base pointer.  This turns
1433   // out to be problematic since optimizations run after safepoint insertion
1434   // can recognize equality properties that the insertion logic doesn't know
1435   // about.  See example statepoint.ll in the verifier subdirectory
1436 }
1437
1438 void Verifier::verifyFrameRecoverIndices() {
1439   for (auto &Counts : FrameEscapeInfo) {
1440     Function *F = Counts.first;
1441     unsigned EscapedObjectCount = Counts.second.first;
1442     unsigned MaxRecoveredIndex = Counts.second.second;
1443     Assert(MaxRecoveredIndex <= EscapedObjectCount,
1444            "all indices passed to llvm.framerecover must be less than the "
1445            "number of arguments passed ot llvm.frameescape in the parent "
1446            "function",
1447            F);
1448   }
1449 }
1450
1451 // visitFunction - Verify that a function is ok.
1452 //
1453 void Verifier::visitFunction(const Function &F) {
1454   // Check function arguments.
1455   FunctionType *FT = F.getFunctionType();
1456   unsigned NumArgs = F.arg_size();
1457
1458   Assert(Context == &F.getContext(),
1459          "Function context does not match Module context!", &F);
1460
1461   Assert(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
1462   Assert(FT->getNumParams() == NumArgs,
1463          "# formal arguments must match # of arguments for function type!", &F,
1464          FT);
1465   Assert(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
1466              F.getReturnType()->isVoidTy() || F.getReturnType()->isStructTy(),
1467          "Functions cannot return aggregate values!", &F);
1468
1469   Assert(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
1470          "Invalid struct return type!", &F);
1471
1472   AttributeSet Attrs = F.getAttributes();
1473
1474   Assert(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
1475          "Attribute after last parameter!", &F);
1476
1477   // Check function attributes.
1478   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
1479
1480   // On function declarations/definitions, we do not support the builtin
1481   // attribute. We do not check this in VerifyFunctionAttrs since that is
1482   // checking for Attributes that can/can not ever be on functions.
1483   Assert(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, Attribute::Builtin),
1484          "Attribute 'builtin' can only be applied to a callsite.", &F);
1485
1486   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
1487   // Sometimes varargs is used for perfectly forwarding thunks, so some of these
1488   // restrictions can be lifted.
1489   switch (F.getCallingConv()) {
1490   default:
1491   case CallingConv::C:
1492     break;
1493   case CallingConv::Fast:
1494   case CallingConv::Cold:
1495   case CallingConv::Intel_OCL_BI:
1496   case CallingConv::PTX_Kernel:
1497   case CallingConv::PTX_Device:
1498     Assert(!F.isVarArg(), "Calling convention does not support varargs or "
1499                           "perfect forwarding!",
1500            &F);
1501     break;
1502   }
1503
1504   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
1505                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
1506
1507   // Check that the argument values match the function type for this function...
1508   unsigned i = 0;
1509   for (Function::const_arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end(); I != E;
1510        ++I, ++i) {
1511     Assert(I->getType() == FT->getParamType(i),
1512            "Argument value does not match function argument type!", I,
1513            FT->getParamType(i));
1514     Assert(I->getType()->isFirstClassType(),
1515            "Function arguments must have first-class types!", I);
1516     if (!isLLVMdotName)
1517       Assert(!I->getType()->isMetadataTy(),
1518              "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
1519   }
1520
1521   if (F.isMaterializable()) {
1522     // Function has a body somewhere we can't see.
1523   } else if (F.isDeclaration()) {
1524     Assert(F.hasExternalLinkage() || F.hasExternalWeakLinkage(),
1525            "invalid linkage type for function declaration", &F);
1526   } else {
1527     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
1528     // is not legal to define intrinsics.
1529     Assert(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
1530
1531     // Check the entry node
1532     const BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
1533     Assert(pred_empty(Entry),
1534            "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
1535
1536     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
1537     if (Entry->hasAddressTaken()) {
1538       Assert(!BlockAddress::lookup(Entry)->isConstantUsed(),
1539              "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
1540     }
1541   }
1542
1543   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
1544   // direct call/invokes, never having its "address taken".
1545   if (F.getIntrinsicID()) {
1546     const User *U;
1547     if (F.hasAddressTaken(&U))
1548       Assert(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
1549   }
1550
1551   Assert(!F.hasDLLImportStorageClass() ||
1552              (F.isDeclaration() && F.hasExternalLinkage()) ||
1553              F.hasAvailableExternallyLinkage(),
1554          "Function is marked as dllimport, but not external.", &F);
1555 }
1556
1557 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
1558 //
1559 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
1560   InstsInThisBlock.clear();
1561
1562   // Ensure that basic blocks have terminators!
1563   Assert(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
1564
1565   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
1566   // it.
1567   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
1568     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
1569     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
1570     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
1571     PHINode *PN;
1572     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
1573       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
1574       Assert(PN->getNumIncomingValues() != 0,
1575              "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
1576              "the PHI should be removed!",
1577              PN);
1578       Assert(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
1579              "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
1580              "parent basic block!",
1581              PN);
1582
1583       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
1584       Values.clear();
1585       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
1586       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
1587         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
1588                                         PN->getIncomingValue(i)));
1589       std::sort(Values.begin(), Values.end());
1590
1591       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
1592         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
1593         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
1594         // all identical.
1595         //
1596         Assert(i == 0 || Values[i].first != Values[i - 1].first ||
1597                    Values[i].second == Values[i - 1].second,
1598                "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
1599                "different incoming values!",
1600                PN, Values[i].first, Values[i].second, Values[i - 1].second);
1601
1602         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
1603         // matched up.
1604         Assert(Values[i].first == Preds[i],
1605                "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
1606                Values[i].first, Preds[i]);
1607       }
1608     }
1609   }
1610
1611   // Check that all instructions have their parent pointers set up correctly.
1612   for (auto &I : BB)
1613   {
1614     Assert(I.getParent() == &BB, "Instruction has bogus parent pointer!");
1615   }
1616 }
1617
1618 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
1619   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
1620   Assert(&I == I.getParent()->getTerminator(),
1621          "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
1622   visitInstruction(I);
1623 }
1624
1625 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
1626   if (BI.isConditional()) {
1627     Assert(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
1628            "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
1629   }
1630   visitTerminatorInst(BI);
1631 }
1632
1633 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
1634   Function *F = RI.getParent()->getParent();
1635   unsigned N = RI.getNumOperands();
1636   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
1637     Assert(N == 0,
1638            "Found return instr that returns non-void in Function of void "
1639            "return type!",
1640            &RI, F->getReturnType());
1641   else
1642     Assert(N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType(),
1643            "Function return type does not match operand "
1644            "type of return inst!",
1645            &RI, F->getReturnType());
1646
1647   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
1648   // terminators...
1649   visitTerminatorInst(RI);
1650 }
1651
1652 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1653   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
1654   // have the same type as the switched-on value.
1655   Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
1656   SmallPtrSet<ConstantInt*, 32> Constants;
1657   for (SwitchInst::CaseIt i = SI.case_begin(), e = SI.case_end(); i != e; ++i) {
1658     Assert(i.getCaseValue()->getType() == SwitchTy,
1659            "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
1660     Assert(Constants.insert(i.getCaseValue()).second,
1661            "Duplicate integer as switch case", &SI, i.getCaseValue());
1662   }
1663
1664   visitTerminatorInst(SI);
1665 }
1666
1667 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
1668   Assert(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
1669          "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
1670   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
1671     Assert(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
1672            "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
1673
1674   visitTerminatorInst(BI);
1675 }
1676
1677 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
1678   Assert(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
1679                                          SI.getOperand(2)),
1680          "Invalid operands for select instruction!", &SI);
1681
1682   Assert(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
1683          "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
1684   visitInstruction(SI);
1685 }
1686
1687 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
1688 /// a pass, if any exist, it's an error.
1689 ///
1690 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
1691   Assert(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
1692 }
1693
1694 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
1695   // Get the source and destination types
1696   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1697   Type *DestTy = I.getType();
1698
1699   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1700   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1701   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1702
1703   Assert(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
1704   Assert(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
1705   Assert(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1706          "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
1707   Assert(SrcBitSize > DestBitSize, "DestTy too big for Trunc", &I);
1708
1709   visitInstruction(I);
1710 }
1711
1712 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
1713   // Get the source and destination types
1714   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1715   Type *DestTy = I.getType();
1716
1717   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1718   Assert(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
1719   Assert(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
1720   Assert(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1721          "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1722   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1723   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1724
1725   Assert(SrcBitSize < DestBitSize, "Type too small for ZExt", &I);
1726
1727   visitInstruction(I);
1728 }
1729
1730 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
1731   // Get the source and destination types
1732   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1733   Type *DestTy = I.getType();
1734
1735   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1736   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1737   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1738
1739   Assert(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
1740   Assert(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
1741   Assert(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1742          "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1743   Assert(SrcBitSize < DestBitSize, "Type too small for SExt", &I);
1744
1745   visitInstruction(I);
1746 }
1747
1748 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
1749   // Get the source and destination types
1750   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1751   Type *DestTy = I.getType();
1752   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1753   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1754   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1755
1756   Assert(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPTrunc only operates on FP", &I);
1757   Assert(DestTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPTrunc only produces an FP", &I);
1758   Assert(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1759          "fptrunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
1760   Assert(SrcBitSize > DestBitSize, "DestTy too big for FPTrunc", &I);
1761
1762   visitInstruction(I);
1763 }
1764
1765 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
1766   // Get the source and destination types
1767   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1768   Type *DestTy = I.getType();
1769
1770   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1771   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1772   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1773
1774   Assert(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPExt only operates on FP", &I);
1775   Assert(DestTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPExt only produces an FP", &I);
1776   Assert(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1777          "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1778   Assert(SrcBitSize < DestBitSize, "DestTy too small for FPExt", &I);
1779
1780   visitInstruction(I);
1781 }
1782
1783 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
1784   // Get the source and destination types
1785   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1786   Type *DestTy = I.getType();
1787
1788   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1789   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1790
1791   Assert(SrcVec == DstVec,
1792          "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1793   Assert(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1794          "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1795   Assert(DestTy->isFPOrFPVectorTy(), "UIToFP result must be FP or FP vector",
1796          &I);
1797
1798   if (SrcVec && DstVec)
1799     Assert(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1800                cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1801            "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1802
1803   visitInstruction(I);
1804 }
1805
1806 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
1807   // Get the source and destination types
1808   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1809   Type *DestTy = I.getType();
1810
1811   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1812   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1813
1814   Assert(SrcVec == DstVec,
1815          "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1816   Assert(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1817          "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1818   Assert(DestTy->isFPOrFPVectorTy(), "SIToFP result must be FP or FP vector",
1819          &I);
1820
1821   if (SrcVec && DstVec)
1822     Assert(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1823                cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1824            "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1825
1826   visitInstruction(I);
1827 }
1828
1829 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
1830   // Get the source and destination types
1831   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1832   Type *DestTy = I.getType();
1833
1834   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1835   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1836
1837   Assert(SrcVec == DstVec,
1838          "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1839   Assert(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
1840          &I);
1841   Assert(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1842          "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
1843
1844   if (SrcVec && DstVec)
1845     Assert(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1846                cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1847            "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
1848
1849   visitInstruction(I);
1850 }
1851
1852 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1853   // Get the source and destination types
1854   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1855   Type *DestTy = I.getType();
1856
1857   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1858   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1859
1860   Assert(SrcVec == DstVec,
1861          "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1862   Assert(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToSI source must be FP or FP vector",
1863          &I);
1864   Assert(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1865          "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1866
1867   if (SrcVec && DstVec)
1868     Assert(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1869                cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1870            "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1871
1872   visitInstruction(I);
1873 }
1874
1875 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1876   // Get the source and destination types
1877   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1878   Type *DestTy = I.getType();
1879
1880   Assert(SrcTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1881          "PtrToInt source must be pointer", &I);
1882   Assert(DestTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1883          "PtrToInt result must be integral", &I);
1884   Assert(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(), "PtrToInt type mismatch",
1885          &I);
1886
1887   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1888     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1889     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1890     Assert(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1891            "PtrToInt Vector width mismatch", &I);
1892   }
1893
1894   visitInstruction(I);
1895 }
1896
1897 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1898   // Get the source and destination types
1899   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1900   Type *DestTy = I.getType();
1901
1902   Assert(SrcTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1903          "IntToPtr source must be an integral", &I);
1904   Assert(DestTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1905          "IntToPtr result must be a pointer", &I);
1906   Assert(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(), "IntToPtr type mismatch",
1907          &I);
1908   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1909     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1910     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1911     Assert(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1912            "IntToPtr Vector width mismatch", &I);
1913   }
1914   visitInstruction(I);
1915 }
1916
1917 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1918   Assert(
1919       CastInst::castIsValid(Instruction::BitCast, I.getOperand(0), I.getType()),
1920       "Invalid bitcast", &I);
1921   visitInstruction(I);
1922 }
1923
1924 void Verifier::visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I) {
1925   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1926   Type *DestTy = I.getType();
1927
1928   Assert(SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy(), "AddrSpaceCast source must be a pointer",
1929          &I);
1930   Assert(DestTy->isPtrOrPtrVectorTy(), "AddrSpaceCast result must be a pointer",
1931          &I);
1932   Assert(SrcTy->getPointerAddressSpace() != DestTy->getPointerAddressSpace(),
1933          "AddrSpaceCast must be between different address spaces", &I);
1934   if (SrcTy->isVectorTy())
1935     Assert(SrcTy->getVectorNumElements() == DestTy->getVectorNumElements(),
1936            "AddrSpaceCast vector pointer number of elements mismatch", &I);
1937   visitInstruction(I);
1938 }
1939
1940 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1941 ///
1942 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1943   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1944   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1945   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1946   // then there is some other instruction before a PHI.
1947   Assert(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1948              isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1949          "PHI nodes not grouped at top of basic block!", &PN, PN.getParent());
1950
1951   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1952   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1953   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1954     Assert(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1955            "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1956   }
1957
1958   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1959
1960   visitInstruction(PN);
1961 }
1962
1963 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1964   Instruction *I = CS.getInstruction();
1965
1966   Assert(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1967          "Called function must be a pointer!", I);
1968   PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1969
1970   Assert(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1971          "Called function is not pointer to function type!", I);
1972   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1973
1974   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1975   if (FTy->isVarArg())
1976     Assert(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1977            "Called function requires more parameters than were provided!", I);
1978   else
1979     Assert(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1980            "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1981
1982   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1983   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1984     Assert(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1985            "Call parameter type does not match function signature!",
1986            CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1987
1988   AttributeSet Attrs = CS.getAttributes();
1989
1990   Assert(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1991          "Attribute after last parameter!", I);
1992
1993   // Verify call attributes.
1994   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1995
1996   // Conservatively check the inalloca argument.
1997   // We have a bug if we can find that there is an underlying alloca without
1998   // inalloca.
1999   if (CS.hasInAllocaArgument()) {
2000     Value *InAllocaArg = CS.getArgument(FTy->getNumParams() - 1);
2001     if (auto AI = dyn_cast<AllocaInst>(InAllocaArg->stripInBoundsOffsets()))
2002       Assert(AI->isUsedWithInAlloca(),
2003              "inalloca argument for call has mismatched alloca", AI, I);
2004   }
2005
2006   if (FTy->isVarArg()) {
2007     // FIXME? is 'nest' even legal here?
2008     bool SawNest = false;
2009     bool SawReturned = false;
2010
2011     for (unsigned Idx = 1; Idx < 1 + FTy->getNumParams(); ++Idx) {
2012       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest))
2013         SawNest = true;
2014       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned))
2015         SawReturned = true;
2016     }
2017
2018     // Check attributes on the varargs part.
2019     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
2020       Type *Ty = CS.getArgument(Idx-1)->getType();
2021       VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, false, I);
2022
2023       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
2024         Assert(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", I);
2025         SawNest = true;
2026       }
2027
2028       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
2029         Assert(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
2030                I);
2031         Assert(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FTy->getReturnType()),
2032                "Incompatible argument and return types for 'returned' "
2033                "attribute",
2034                I);
2035         SawReturned = true;
2036       }
2037
2038       Assert(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet),
2039              "Attribute 'sret' cannot be used for vararg call arguments!", I);
2040
2041       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca))
2042         Assert(Idx == CS.arg_size(), "inalloca isn't on the last argument!", I);
2043     }
2044   }
2045
2046   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
2047   if (CS.getCalledFunction() == nullptr ||
2048       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
2049     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
2050            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
2051       Assert(!(*PI)->isMetadataTy(),
2052              "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
2053   }
2054
2055   visitInstruction(*I);
2056 }
2057
2058 /// Two types are "congruent" if they are identical, or if they are both pointer
2059 /// types with different pointee types and the same address space.
2060 static bool isTypeCongruent(Type *L, Type *R) {
2061   if (L == R)
2062     return true;
2063   PointerType *PL = dyn_cast<PointerType>(L);
2064   PointerType *PR = dyn_cast<PointerType>(R);
2065   if (!PL || !PR)
2066     return false;
2067   return PL->getAddressSpace() == PR->getAddressSpace();
2068 }
2069
2070 static AttrBuilder getParameterABIAttributes(int I, AttributeSet Attrs) {
2071   static const Attribute::AttrKind ABIAttrs[] = {
2072       Attribute::StructRet, Attribute::ByVal, Attribute::InAlloca,
2073       Attribute::InReg, Attribute::Returned};
2074   AttrBuilder Copy;
2075   for (auto AK : ABIAttrs) {
2076     if (Attrs.hasAttribute(I + 1, AK))
2077       Copy.addAttribute(AK);
2078   }
2079   if (Attrs.hasAttribute(I + 1, Attribute::Alignment))
2080     Copy.addAlignmentAttr(Attrs.getParamAlignment(I + 1));
2081   return Copy;
2082 }
2083
2084 void Verifier::verifyMustTailCall(CallInst &CI) {
2085   Assert(!CI.isInlineAsm(), "cannot use musttail call with inline asm", &CI);
2086
2087   // - The caller and callee prototypes must match.  Pointer types of
2088   //   parameters or return types may differ in pointee type, but not
2089   //   address space.
2090   Function *F = CI.getParent()->getParent();
2091   auto GetFnTy = [](Value *V) {
2092     return cast<FunctionType>(
2093         cast<PointerType>(V->getType())->getElementType());
2094   };
2095   FunctionType *CallerTy = GetFnTy(F);
2096   FunctionType *CalleeTy = GetFnTy(CI.getCalledValue());
2097   Assert(CallerTy->getNumParams() == CalleeTy->getNumParams(),
2098          "cannot guarantee tail call due to mismatched parameter counts", &CI);
2099   Assert(CallerTy->isVarArg() == CalleeTy->isVarArg(),
2100          "cannot guarantee tail call due to mismatched varargs", &CI);
2101   Assert(isTypeCongruent(CallerTy->getReturnType(), CalleeTy->getReturnType()),
2102          "cannot guarantee tail call due to mismatched return types", &CI);
2103   for (int I = 0, E = CallerTy->getNumParams(); I != E; ++I) {
2104     Assert(
2105         isTypeCongruent(CallerTy->getParamType(I), CalleeTy->getParamType(I)),
2106         "cannot guarantee tail call due to mismatched parameter types", &CI);
2107   }
2108
2109   // - The calling conventions of the caller and callee must match.
2110   Assert(F->getCallingConv() == CI.getCallingConv(),
2111          "cannot guarantee tail call due to mismatched calling conv", &CI);
2112
2113   // - All ABI-impacting function attributes, such as sret, byval, inreg,
2114   //   returned, and inalloca, must match.
2115   AttributeSet CallerAttrs = F->getAttributes();
2116   AttributeSet CalleeAttrs = CI.getAttributes();
2117   for (int I = 0, E = CallerTy->getNumParams(); I != E; ++I) {
2118     AttrBuilder CallerABIAttrs = getParameterABIAttributes(I, CallerAttrs);
2119     AttrBuilder CalleeABIAttrs = getParameterABIAttributes(I, CalleeAttrs);
2120     Assert(CallerABIAttrs == CalleeABIAttrs,
2121            "cannot guarantee tail call due to mismatched ABI impacting "
2122            "function attributes",
2123            &CI, CI.getOperand(I));
2124   }
2125
2126   // - The call must immediately precede a :ref:`ret <i_ret>` instruction,
2127   //   or a pointer bitcast followed by a ret instruction.
2128   // - The ret instruction must return the (possibly bitcasted) value
2129   //   produced by the call or void.
2130   Value *RetVal = &CI;
2131   Instruction *Next = CI.getNextNode();
2132
2133   // Handle the optional bitcast.
2134   if (BitCastInst *BI = dyn_cast_or_null<BitCastInst>(Next)) {
2135     Assert(BI->getOperand(0) == RetVal,
2136            "bitcast following musttail call must use the call", BI);
2137     RetVal = BI;
2138     Next = BI->getNextNode();
2139   }
2140
2141   // Check the return.
2142   ReturnInst *Ret = dyn_cast_or_null<ReturnInst>(Next);
2143   Assert(Ret, "musttail call must be precede a ret with an optional bitcast",
2144          &CI);
2145   Assert(!Ret->getReturnValue() || Ret->getReturnValue() == RetVal,
2146          "musttail call result must be returned", Ret);
2147 }
2148
2149 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
2150   VerifyCallSite(&CI);
2151
2152   if (CI.isMustTailCall())
2153     verifyMustTailCall(CI);
2154
2155   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
2156     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
2157       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
2158 }
2159
2160 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
2161   VerifyCallSite(&II);
2162
2163   // Verify that there is a landingpad instruction as the first non-PHI
2164   // instruction of the 'unwind' destination.
2165   Assert(II.getUnwindDest()->isLandingPad(),
2166          "The unwind destination does not have a landingpad instruction!", &II);
2167
2168   if (Function *F = II.getCalledFunction())
2169     // TODO: Ideally we should use visitIntrinsicFunction here. But it uses
2170     //       CallInst as an input parameter. It not woth updating this whole
2171     //       function only to support statepoint verification.
2172     if (F->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_gc_statepoint)
2173       VerifyStatepoint(ImmutableCallSite(&II));
2174
2175   visitTerminatorInst(II);
2176 }
2177
2178 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
2179 /// of the same type!
2180 ///
2181 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
2182   Assert(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
2183          "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
2184
2185   switch (B.getOpcode()) {
2186   // Check that integer arithmetic operators are only used with
2187   // integral operands.
2188   case Instruction::Add:
2189   case Instruction::Sub:
2190   case Instruction::Mul:
2191   case Instruction::SDiv:
2192   case Instruction::UDiv:
2193   case Instruction::SRem:
2194   case Instruction::URem:
2195     Assert(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
2196            "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
2197     Assert(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
2198            "Integer arithmetic operators must have same type "
2199            "for operands and result!",
2200            &B);
2201     break;
2202   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
2203   // floating-point operands.
2204   case Instruction::FAdd:
2205   case Instruction::FSub:
2206   case Instruction::FMul:
2207   case Instruction::FDiv:
2208   case Instruction::FRem:
2209     Assert(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
2210            "Floating-point arithmetic operators only work with "
2211            "floating-point types!",
2212            &B);
2213     Assert(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
2214            "Floating-point arithmetic operators must have same type "
2215            "for operands and result!",
2216            &B);
2217     break;
2218   // Check that logical operators are only used with integral operands.
2219   case Instruction::And:
2220   case Instruction::Or:
2221   case Instruction::Xor:
2222     Assert(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
2223            "Logical operators only work with integral types!", &B);
2224     Assert(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
2225            "Logical operators must have same type for operands and result!",
2226            &B);
2227     break;
2228   case Instruction::Shl:
2229   case Instruction::LShr:
2230   case Instruction::AShr:
2231     Assert(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
2232            "Shifts only work with integral types!", &B);
2233     Assert(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
2234            "Shift return type must be same as operands!", &B);
2235     break;
2236   default:
2237     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
2238   }
2239
2240   visitInstruction(B);
2241 }
2242
2243 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst &IC) {
2244   // Check that the operands are the same type
2245   Type *Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
2246   Type *Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
2247   Assert(Op0Ty == Op1Ty,
2248          "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
2249   // Check that the operands are the right type
2250   Assert(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->getScalarType()->isPointerTy(),
2251          "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
2252   // Check that the predicate is valid.
2253   Assert(IC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
2254              IC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE,
2255          "Invalid predicate in ICmp instruction!", &IC);
2256
2257   visitInstruction(IC);
2258 }
2259
2260 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst &FC) {
2261   // Check that the operands are the same type
2262   Type *Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
2263   Type *Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
2264   Assert(Op0Ty == Op1Ty,
2265          "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
2266   // Check that the operands are the right type
2267   Assert(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
2268          "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
2269   // Check that the predicate is valid.
2270   Assert(FC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE &&
2271              FC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE,
2272          "Invalid predicate in FCmp instruction!", &FC);
2273
2274   visitInstruction(FC);
2275 }
2276
2277 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
2278   Assert(
2279       ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0), EI.getOperand(1)),
2280       "Invalid extractelement operands!", &EI);
2281   visitInstruction(EI);
2282 }
2283
2284 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
2285   Assert(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0), IE.getOperand(1),
2286                                             IE.getOperand(2)),
2287          "Invalid insertelement operands!", &IE);
2288   visitInstruction(IE);
2289 }
2290
2291 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
2292   Assert(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
2293                                             SV.getOperand(2)),
2294          "Invalid shufflevector operands!", &SV);
2295   visitInstruction(SV);
2296 }
2297
2298 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
2299   Type *TargetTy = GEP.getPointerOperandType()->getScalarType();
2300
2301   Assert(isa<PointerType>(TargetTy),
2302          "GEP base pointer is not a vector or a vector of pointers", &GEP);
2303   Assert(cast<PointerType>(TargetTy)->getElementType()->isSized(),
2304          "GEP into unsized type!", &GEP);
2305   Assert(GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy() ==
2306              GEP.getType()->isVectorTy(),
2307          "Vector GEP must return a vector value", &GEP);
2308
2309   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
2310   Type *ElTy =
2311     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getPointerOperandType(), Idxs);
2312   Assert(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
2313
2314   Assert(GEP.getType()->getScalarType()->isPointerTy() &&
2315              cast<PointerType>(GEP.getType()->getScalarType())
2316                      ->getElementType() == ElTy,
2317          "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
2318
2319   if (GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy()) {
2320     // Additional checks for vector GEPs.
2321     unsigned GepWidth = GEP.getPointerOperandType()->getVectorNumElements();
2322     Assert(GepWidth == GEP.getType()->getVectorNumElements(),
2323            "Vector GEP result width doesn't match operand's", &GEP);
2324     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i) {
2325       Type *IndexTy = Idxs[i]->getType();
2326       Assert(IndexTy->isVectorTy(), "Vector GEP must have vector indices!",
2327              &GEP);
2328       unsigned IndexWidth = IndexTy->getVectorNumElements();
2329       Assert(IndexWidth == GepWidth, "Invalid GEP index vector width", &GEP);
2330     }
2331   }
2332   visitInstruction(GEP);
2333 }
2334
2335 static bool isContiguous(const ConstantRange &A, const ConstantRange &B) {
2336   return A.getUpper() == B.getLower() || A.getLower() == B.getUpper();
2337 }
2338
2339 void Verifier::visitRangeMetadata(Instruction& I,
2340                                   MDNode* Range, Type* Ty) {
2341   assert(Range &&
2342          Range == I.getMetadata(LLVMContext::MD_range) &&
2343          "precondition violation");
2344
2345   unsigned NumOperands = Range->getNumOperands();
2346   Assert(NumOperands % 2 == 0, "Unfinished range!", Range);
2347   unsigned NumRanges = NumOperands / 2;
2348   Assert(NumRanges >= 1, "It should have at least one range!", Range);
2349
2350   ConstantRange LastRange(1); // Dummy initial value
2351   for (unsigned i = 0; i < NumRanges; ++i) {
2352     ConstantInt *Low =
2353         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(2 * i));
2354     Assert(Low, "The lower limit must be an integer!", Low);
2355     ConstantInt *High =
2356         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(2 * i + 1));
2357     Assert(High, "The upper limit must be an integer!", High);
2358     Assert(High->getType() == Low->getType() && High->getType() == Ty,
2359            "Range types must match instruction type!", &I);
2360
2361     APInt HighV = High->getValue();
2362     APInt LowV = Low->getValue();
2363     ConstantRange CurRange(LowV, HighV);
2364     Assert(!CurRange.isEmptySet() && !CurRange.isFullSet(),
2365            "Range must not be empty!", Range);
2366     if (i != 0) {
2367       Assert(CurRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
2368              "Intervals are overlapping", Range);
2369       Assert(LowV.sgt(LastRange.getLower()), "Intervals are not in order",
2370              Range);
2371       Assert(!isContiguous(CurRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
2372              Range);
2373     }
2374     LastRange = ConstantRange(LowV, HighV);
2375   }
2376   if (NumRanges > 2) {
2377     APInt FirstLow =
2378         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(0))->getValue();
2379     APInt FirstHigh =
2380         mdconst::dyn_extract<ConstantInt>(Range->getOperand(1))->getValue();
2381     ConstantRange FirstRange(FirstLow, FirstHigh);
2382     Assert(FirstRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
2383            "Intervals are overlapping", Range);
2384     Assert(!isContiguous(FirstRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
2385            Range);
2386   }
2387 }
2388
2389 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
2390   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
2391   Assert(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
2392   Type *ElTy = PTy->getElementType();
2393   Assert(ElTy == LI.getType(),
2394          "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
2395   Assert(LI.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
2396          "huge alignment values are unsupported", &LI);
2397   if (LI.isAtomic()) {
2398     Assert(LI.getOrdering() != Release && LI.getOrdering() != AcquireRelease,
2399            "Load cannot have Release ordering", &LI);
2400     Assert(LI.getAlignment() != 0,
2401            "Atomic load must specify explicit alignment", &LI);
2402     if (!ElTy->isPointerTy()) {
2403       Assert(ElTy->isIntegerTy(), "atomic load operand must have integer type!",
2404              &LI, ElTy);
2405       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2406       Assert(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2407              "atomic load operand must be power-of-two byte-sized integer", &LI,
2408              ElTy);
2409     }
2410   } else {
2411     Assert(LI.getSynchScope() == CrossThread,
2412            "Non-atomic load cannot have SynchronizationScope specified", &LI);
2413   }
2414
2415   visitInstruction(LI);
2416 }
2417
2418 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
2419   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
2420   Assert(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
2421   Type *ElTy = PTy->getElementType();
2422   Assert(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
2423          "Stored value type does not match pointer operand type!", &SI, ElTy);
2424   Assert(SI.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
2425          "huge alignment values are unsupported", &SI);
2426   if (SI.isAtomic()) {
2427     Assert(SI.getOrdering() != Acquire && SI.getOrdering() != AcquireRelease,
2428            "Store cannot have Acquire ordering", &SI);
2429     Assert(SI.getAlignment() != 0,
2430            "Atomic store must specify explicit alignment", &SI);
2431     if (!ElTy->isPointerTy()) {
2432       Assert(ElTy->isIntegerTy(),
2433              "atomic store operand must have integer type!", &SI, ElTy);
2434       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2435       Assert(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2436              "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
2437              &SI, ElTy);
2438     }
2439   } else {
2440     Assert(SI.getSynchScope() == CrossThread,
2441            "Non-atomic store cannot have SynchronizationScope specified", &SI);
2442   }
2443   visitInstruction(SI);
2444 }
2445
2446 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
2447   SmallPtrSet<const Type*, 4> Visited;
2448   PointerType *PTy = AI.getType();
2449   Assert(PTy->getAddressSpace() == 0,
2450          "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
2451          &AI);
2452   Assert(PTy->getElementType()->isSized(&Visited),
2453          "Cannot allocate unsized type", &AI);
2454   Assert(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
2455          "Alloca array size must have integer type", &AI);
2456   Assert(AI.getAlignment() <= Value::MaximumAlignment,
2457          "huge alignment values are unsupported", &AI);
2458
2459   visitInstruction(AI);
2460 }
2461
2462 void Verifier::visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI) {
2463
2464   // FIXME: more conditions???
2465   Assert(CXI.getSuccessOrdering() != NotAtomic,
2466          "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
2467   Assert(CXI.getFailureOrdering() != NotAtomic,
2468          "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
2469   Assert(CXI.getSuccessOrdering() != Unordered,
2470          "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
2471   Assert(CXI.getFailureOrdering() != Unordered,
2472          "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
2473   Assert(CXI.getSuccessOrdering() >= CXI.getFailureOrdering(),
2474          "cmpxchg instructions be at least as constrained on success as fail",
2475          &CXI);
2476   Assert(CXI.getFailureOrdering() != Release &&
2477              CXI.getFailureOrdering() != AcquireRelease,
2478          "cmpxchg failure ordering cannot include release semantics", &CXI);
2479
2480   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CXI.getOperand(0)->getType());
2481   Assert(PTy, "First cmpxchg operand must be a pointer.", &CXI);
2482   Type *ElTy = PTy->getElementType();
2483   Assert(ElTy->isIntegerTy(), "cmpxchg operand must have integer type!", &CXI,
2484          ElTy);
2485   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2486   Assert(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2487          "cmpxchg operand must be power-of-two byte-sized integer", &CXI, ElTy);
2488   Assert(ElTy == CXI.getOperand(1)->getType(),
2489          "Expected value type does not match pointer operand type!", &CXI,
2490          ElTy);
2491   Assert(ElTy == CXI.getOperand(2)->getType(),
2492          "Stored value type does not match pointer operand type!", &CXI, ElTy);
2493   visitInstruction(CXI);
2494 }
2495
2496 void Verifier::visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI) {
2497   Assert(RMWI.getOrdering() != NotAtomic,
2498          "atomicrmw instructions must be atomic.", &RMWI);
2499   Assert(RMWI.getOrdering() != Unordered,
2500          "atomicrmw instructions cannot be unordered.", &RMWI);
2501   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RMWI.getOperand(0)->getType());
2502   Assert(PTy, "First atomicrmw operand must be a pointer.", &RMWI);
2503   Type *ElTy = PTy->getElementType();
2504   Assert(ElTy->isIntegerTy(), "atomicrmw operand must have integer type!",
2505          &RMWI, ElTy);
2506   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
2507   Assert(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
2508          "atomicrmw operand must be power-of-two byte-sized integer", &RMWI,
2509          ElTy);
2510   Assert(ElTy == RMWI.getOperand(1)->getType(),
2511          "Argument value type does not match pointer operand type!", &RMWI,
2512          ElTy);
2513   Assert(AtomicRMWInst::FIRST_BINOP <= RMWI.getOperation() &&
2514              RMWI.getOperation() <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP,
2515          "Invalid binary operation!", &RMWI);
2516   visitInstruction(RMWI);
2517 }
2518
2519 void Verifier::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
2520   const AtomicOrdering Ordering = FI.getOrdering();
2521   Assert(Ordering == Acquire || Ordering == Release ||
2522              Ordering == AcquireRelease || Ordering == SequentiallyConsistent,
2523          "fence instructions may only have "
2524          "acquire, release, acq_rel, or seq_cst ordering.",
2525          &FI);
2526   visitInstruction(FI);
2527 }
2528
2529 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
2530   Assert(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
2531                                           EVI.getIndices()) == EVI.getType(),
2532          "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
2533
2534   visitInstruction(EVI);
2535 }
2536
2537 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
2538   Assert(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
2539                                           IVI.getIndices()) ==
2540              IVI.getOperand(1)->getType(),
2541          "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
2542
2543   visitInstruction(IVI);
2544 }
2545
2546 void Verifier::visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI) {
2547   BasicBlock *BB = LPI.getParent();
2548
2549   // The landingpad instruction is ill-formed if it doesn't have any clauses and
2550   // isn't a cleanup.
2551   Assert(LPI.getNumClauses() > 0 || LPI.isCleanup(),
2552          "LandingPadInst needs at least one clause or to be a cleanup.", &LPI);
2553
2554   // The landingpad instruction defines its parent as a landing pad block. The
2555   // landing pad block may be branched to only by the unwind edge of an invoke.
2556   for (pred_iterator I = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); I != E; ++I) {
2557     const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>((*I)->getTerminator());
2558     Assert(II && II->getUnwindDest() == BB && II->getNormalDest() != BB,
2559            "Block containing LandingPadInst must be jumped to "
2560            "only by the unwind edge of an invoke.",
2561            &LPI);
2562   }
2563
2564   // The landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
2565   // block.
2566   Assert(LPI.getParent()->getLandingPadInst() == &LPI,
2567          "LandingPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
2568          &LPI);
2569
2570   // The personality functions for all landingpad instructions within the same
2571   // function should match.
2572   if (PersonalityFn)
2573     Assert(LPI.getPersonalityFn() == PersonalityFn,
2574            "Personality function doesn't match others in function", &LPI);
2575   PersonalityFn = LPI.getPersonalityFn();
2576
2577   // All operands must be constants.
2578   Assert(isa<Constant>(PersonalityFn), "Personality function is not constant!",
2579          &LPI);
2580   for (unsigned i = 0, e = LPI.getNumClauses(); i < e; ++i) {
2581     Constant *Clause = LPI.getClause(i);
2582     if (LPI.isCatch(i)) {
2583       Assert(isa<PointerType>(Clause->getType()),
2584              "Catch operand does not have pointer type!", &LPI);
2585     } else {
2586       Assert(LPI.isFilter(i), "Clause is neither catch nor filter!", &LPI);
2587       Assert(isa<ConstantArray>(Clause) || isa<ConstantAggregateZero>(Clause),
2588              "Filter operand is not an array of constants!", &LPI);
2589     }
2590   }
2591
2592   visitInstruction(LPI);
2593 }
2594
2595 void Verifier::verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i) {
2596   Instruction *Op = cast<Instruction>(I.getOperand(i));
2597   // If the we have an invalid invoke, don't try to compute the dominance.
2598   // We already reject it in the invoke specific checks and the dominance
2599   // computation doesn't handle multiple edges.
2600   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
2601     if (II->getNormalDest() == II->getUnwindDest())
2602       return;
2603   }
2604
2605   const Use &U = I.getOperandUse(i);
2606   Assert(InstsInThisBlock.count(Op) || DT.dominates(Op, U),
2607          "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
2608 }
2609
2610 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
2611 ///
2612 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
2613   BasicBlock *BB = I.getParent();
2614   Assert(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
2615
2616   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
2617     for (User *U : I.users()) {
2618       Assert(U != (User *)&I || !DT.isReachableFromEntry(BB),
2619              "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
2620     }
2621   }
2622
2623   // Check that void typed values don't have names
2624   Assert(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
2625          "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
2626
2627   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
2628   // value type.
2629   Assert(I.getType()->isVoidTy() || I.getType()->isFirstClassType(),
2630          "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
2631
2632   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
2633   // checked against the callee type.
2634   Assert(!I.getType()->isMetadataTy() || isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
2635          "Invalid use of metadata!", &I);
2636
2637   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
2638   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
2639   // instruction, it is an error!
2640   for (Use &U : I.uses()) {
2641     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(U.getUser()))
2642       Assert(Used->getParent() != nullptr,
2643              "Instruction referencing"
2644              " instruction not embedded in a basic block!",
2645              &I, Used);
2646     else {
2647       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", U);
2648       return;
2649     }
2650   }
2651
2652   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
2653     Assert(I.getOperand(i) != nullptr, "Instruction has null operand!", &I);
2654
2655     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
2656     // instructions.
2657     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
2658       Assert(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
2659     }
2660
2661     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
2662       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
2663       // taken.
2664       Assert(
2665           !F->isIntrinsic() ||
2666               i == (isa<CallInst>(I) ? e - 1 : isa<InvokeInst>(I) ? e - 3 : 0),
2667           "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
2668       Assert(
2669           !F->isIntrinsic() || isa<CallInst>(I) ||
2670               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::donothing ||
2671               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_patchpoint_void ||
2672               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_patchpoint_i64 ||
2673               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::experimental_gc_statepoint,
2674           "Cannot invoke an intrinsinc other than"
2675           " donothing or patchpoint",
2676           &I);
2677       Assert(F->getParent() == M, "Referencing function in another module!",
2678              &I);
2679     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
2680       Assert(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
2681              "Referring to a basic block in another function!", &I);
2682     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
2683       Assert(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
2684              "Referring to an argument in another function!", &I);
2685     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
2686       Assert(GV->getParent() == M, "Referencing global in another module!", &I);
2687     } else if (isa<Instruction>(I.getOperand(i))) {
2688       verifyDominatesUse(I, i);
2689     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
2690       Assert((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
2691                  (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
2692              "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
2693     } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(I.getOperand(i))) {
2694       if (CE->getType()->isPtrOrPtrVectorTy()) {
2695         // If we have a ConstantExpr pointer, we need to see if it came from an
2696         // illegal bitcast (inttoptr <constant int> )
2697         SmallVector<const ConstantExpr *, 4> Stack;
2698         SmallPtrSet<const ConstantExpr *, 4> Visited;
2699         Stack.push_back(CE);
2700
2701         while (!Stack.empty()) {
2702           const ConstantExpr *V = Stack.pop_back_val();
2703           if (!Visited.insert(V).second)
2704             continue;
2705
2706           VerifyConstantExprBitcastType(V);
2707
2708           for (unsigned I = 0, N = V->getNumOperands(); I != N; ++I) {
2709             if (ConstantExpr *Op = dyn_cast<ConstantExpr>(V->getOperand(I)))
2710               Stack.push_back(Op);
2711           }
2712         }
2713       }
2714     }
2715   }
2716
2717   if (MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_fpmath)) {
2718     Assert(I.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
2719            "fpmath requires a floating point result!", &I);
2720     Assert(MD->getNumOperands() == 1, "fpmath takes one operand!", &I);
2721     if (ConstantFP *CFP0 =
2722             mdconst::dyn_extract_or_null<ConstantFP>(MD->getOperand(0))) {
2723       APFloat Accuracy = CFP0->getValueAPF();
2724       Assert(Accuracy.isFiniteNonZero() && !Accuracy.isNegative(),
2725              "fpmath accuracy not a positive number!", &I);
2726     } else {
2727       Assert(false, "invalid fpmath accuracy!", &I);
2728     }
2729   }
2730
2731   if (MDNode *Range = I.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
2732     Assert(isa<LoadInst>(I) || isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
2733            "Ranges are only for loads, calls and invokes!", &I);
2734     visitRangeMetadata(I, Range, I.getType());
2735   }
2736
2737   if (I.getMetadata(LLVMContext::MD_nonnull)) {
2738     Assert(I.getType()->isPointerTy(), "nonnull applies only to pointer types",
2739            &I);
2740     Assert(isa<LoadInst>(I),
2741            "nonnull applies only to load instructions, use attributes"
2742            " for calls or invokes",
2743            &I);
2744   }
2745
2746   if (MDNode *N = I.getDebugLoc().getAsMDNode()) {
2747     Assert(isa<MDLocation>(N), "invalid !dbg metadata attachment", &I, N);
2748     visitMDNode(*N);
2749   }
2750
2751   InstsInThisBlock.insert(&I);
2752 }
2753
2754 /// VerifyIntrinsicType - Verify that the specified type (which comes from an
2755 /// intrinsic argument or return value) matches the type constraints specified
2756 /// by the .td file (e.g. an "any integer" argument really is an integer).
2757 ///
2758 /// This return true on error but does not print a message.
2759 bool Verifier::VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
2760                                    ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
2761                                    SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys) {
2762   using namespace Intrinsic;
2763
2764   // If we ran out of descriptors, there are too many arguments.
2765   if (Infos.empty()) return true;
2766   IITDescriptor D = Infos.front();
2767   Infos = Infos.slice(1);
2768
2769   switch (D.Kind) {
2770   case IITDescriptor::Void: return !Ty->isVoidTy();
2771   case IITDescriptor::VarArg: return true;
2772   case IITDescriptor::MMX:  return !Ty->isX86_MMXTy();
2773   case IITDescriptor::Metadata: return !Ty->isMetadataTy();
2774   case IITDescriptor::Half: return !Ty->isHalfTy();
2775   case IITDescriptor::Float: return !Ty->isFloatTy();
2776   case IITDescriptor::Double: return !Ty->isDoubleTy();
2777   case IITDescriptor::Integer: return !Ty->isIntegerTy(D.Integer_Width);
2778   case IITDescriptor::Vector: {
2779     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(Ty);
2780     return !VT || VT->getNumElements() != D.Vector_Width ||
2781            VerifyIntrinsicType(VT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2782   }
2783   case IITDescriptor::Pointer: {
2784     PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty);
2785     return !PT || PT->getAddressSpace() != D.Pointer_AddressSpace ||
2786            VerifyIntrinsicType(PT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2787   }
2788
2789   case IITDescriptor::Struct: {
2790     StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
2791     if (!ST || ST->getNumElements() != D.Struct_NumElements)
2792       return true;
2793
2794     for (unsigned i = 0, e = D.Struct_NumElements; i != e; ++i)
2795       if (VerifyIntrinsicType(ST->getElementType(i), Infos, ArgTys))
2796         return true;
2797     return false;
2798   }
2799
2800   case IITDescriptor::Argument:
2801     // Two cases here - If this is the second occurrence of an argument, verify
2802     // that the later instance matches the previous instance.
2803     if (D.getArgumentNumber() < ArgTys.size())
2804       return Ty != ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2805
2806     // Otherwise, if this is the first instance of an argument, record it and
2807     // verify the "Any" kind.
2808     assert(D.getArgumentNumber() == ArgTys.size() && "Table consistency error");
2809     ArgTys.push_back(Ty);
2810
2811     switch (D.getArgumentKind()) {
2812     case IITDescriptor::AK_Any:        return false; // Success
2813     case IITDescriptor::AK_AnyInteger: return !Ty->isIntOrIntVectorTy();
2814     case IITDescriptor::AK_AnyFloat:   return !Ty->isFPOrFPVectorTy();
2815     case IITDescriptor::AK_AnyVector:  return !isa<VectorType>(Ty);
2816     case IITDescriptor::AK_AnyPointer: return !isa<PointerType>(Ty);
2817     }
2818     llvm_unreachable("all argument kinds not covered");
2819
2820   case IITDescriptor::ExtendArgument: {
2821     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2822     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2823       return true;
2824
2825     Type *NewTy = ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2826     if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(NewTy))
2827       NewTy = VectorType::getExtendedElementVectorType(VTy);
2828     else if (IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(NewTy))
2829       NewTy = IntegerType::get(ITy->getContext(), 2 * ITy->getBitWidth());
2830     else
2831       return true;
2832
2833     return Ty != NewTy;
2834   }
2835   case IITDescriptor::TruncArgument: {
2836     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2837     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2838       return true;
2839
2840     Type *NewTy = ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2841     if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(NewTy))
2842       NewTy = VectorType::getTruncatedElementVectorType(VTy);
2843     else if (IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(NewTy))
2844       NewTy = IntegerType::get(ITy->getContext(), ITy->getBitWidth() / 2);
2845     else
2846       return true;
2847
2848     return Ty != NewTy;
2849   }
2850   case IITDescriptor::HalfVecArgument:
2851     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2852     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
2853            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
2854            VectorType::getHalfElementsVectorType(
2855                          cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
2856   case IITDescriptor::SameVecWidthArgument: {
2857     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2858       return true;
2859     VectorType * ReferenceType =
2860       dyn_cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]);
2861     VectorType *ThisArgType = dyn_cast<VectorType>(Ty);
2862     if (!ThisArgType || !ReferenceType ||
2863         (ReferenceType->getVectorNumElements() !=
2864          ThisArgType->getVectorNumElements()))
2865       return true;
2866     return VerifyIntrinsicType(ThisArgType->getVectorElementType(),
2867                                Infos, ArgTys);
2868   }
2869   case IITDescriptor::PtrToArgument: {
2870     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2871       return true;
2872     Type * ReferenceType = ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2873     PointerType *ThisArgType = dyn_cast<PointerType>(Ty);
2874     return (!ThisArgType || ThisArgType->getElementType() != ReferenceType);
2875   }
2876   case IITDescriptor::VecOfPtrsToElt: {
2877     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2878       return true;
2879     VectorType * ReferenceType =
2880       dyn_cast<VectorType> (ArgTys[D.getArgumentNumber()]);
2881     VectorType *ThisArgVecTy = dyn_cast<VectorType>(Ty);
2882     if (!ThisArgVecTy || !ReferenceType ||
2883         (ReferenceType->getVectorNumElements() !=
2884          ThisArgVecTy->getVectorNumElements()))
2885       return true;
2886     PointerType *ThisArgEltTy =
2887       dyn_cast<PointerType>(ThisArgVecTy->getVectorElementType());
2888     if (!ThisArgEltTy)
2889       return true;
2890     return (!(ThisArgEltTy->getElementType() ==
2891             ReferenceType->getVectorElementType()));
2892   }
2893   }
2894   llvm_unreachable("unhandled");
2895 }
2896
2897 /// \brief Verify if the intrinsic has variable arguments.
2898 /// This method is intended to be called after all the fixed arguments have been
2899 /// verified first.
2900 ///
2901 /// This method returns true on error and does not print an error message.
2902 bool
2903 Verifier::VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
2904                                   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos) {
2905   using namespace Intrinsic;
2906
2907   // If there are no descriptors left, then it can't be a vararg.
2908   if (Infos.empty())
2909     return isVarArg;
2910
2911   // There should be only one descriptor remaining at this point.
2912   if (Infos.size() != 1)
2913     return true;
2914
2915   // Check and verify the descriptor.
2916   IITDescriptor D = Infos.front();
2917   Infos = Infos.slice(1);
2918   if (D.Kind == IITDescriptor::VarArg)
2919     return !isVarArg;
2920
2921   return true;
2922 }
2923
2924 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
2925 ///
2926 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
2927   Function *IF = CI.getCalledFunction();
2928   Assert(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
2929          IF);
2930
2931   // Verify that the intrinsic prototype lines up with what the .td files
2932   // describe.
2933   FunctionType *IFTy = IF->getFunctionType();
2934   bool IsVarArg = IFTy->isVarArg();
2935
2936   SmallVector<Intrinsic::IITDescriptor, 8> Table;
2937   getIntrinsicInfoTableEntries(ID, Table);
2938   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> TableRef = Table;
2939
2940   SmallVector<Type *, 4> ArgTys;
2941   Assert(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getReturnType(), TableRef, ArgTys),
2942          "Intrinsic has incorrect return type!", IF);
2943   for (unsigned i = 0, e = IFTy->getNumParams(); i != e; ++i)
2944     Assert(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getParamType(i), TableRef, ArgTys),
2945            "Intrinsic has incorrect argument type!", IF);
2946
2947   // Verify if the intrinsic call matches the vararg property.
2948   if (IsVarArg)
2949     Assert(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2950            "Intrinsic was not defined with variable arguments!", IF);
2951   else
2952     Assert(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2953            "Callsite was not defined with variable arguments!", IF);
2954
2955   // All descriptors should be absorbed by now.
2956   Assert(TableRef.empty(), "Intrinsic has too few arguments!", IF);
2957
2958   // Now that we have the intrinsic ID and the actual argument types (and we
2959   // know they are legal for the intrinsic!) get the intrinsic name through the
2960   // usual means.  This allows us to verify the mangling of argument types into
2961   // the name.
2962   const std::string ExpectedName = Intrinsic::getName(ID, ArgTys);
2963   Assert(ExpectedName == IF->getName(),
2964          "Intrinsic name not mangled correctly for type arguments! "
2965          "Should be: " +
2966              ExpectedName,
2967          IF);
2968
2969   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
2970   // or are local to *this* function.
2971   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
2972     if (auto *MD = dyn_cast<MetadataAsValue>(CI.getArgOperand(i)))
2973       visitMetadataAsValue(*MD, CI.getParent()->getParent());
2974
2975   switch (ID) {
2976   default:
2977     break;
2978   case Intrinsic::ctlz:  // llvm.ctlz
2979   case Intrinsic::cttz:  // llvm.cttz
2980     Assert(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2981            "is_zero_undef argument of bit counting intrinsics must be a "
2982            "constant int",
2983            &CI);
2984     break;
2985   case Intrinsic::dbg_declare: // llvm.dbg.declare
2986     Assert(isa<MetadataAsValue>(CI.getArgOperand(0)),
2987            "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
2988     visitDbgIntrinsic("declare", cast<DbgDeclareInst>(CI));
2989     break;
2990   case Intrinsic::dbg_value: // llvm.dbg.value
2991     visitDbgIntrinsic("value", cast<DbgValueInst>(CI));
2992     break;
2993   case Intrinsic::memcpy:
2994   case Intrinsic::memmove:
2995   case Intrinsic::memset: {
2996     ConstantInt *AlignCI = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3));
2997     Assert(AlignCI,
2998            "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
2999            &CI);
3000     const APInt &AlignVal = AlignCI->getValue();
3001     Assert(AlignCI->isZero() || AlignVal.isPowerOf2(),
3002            "alignment argument of memory intrinsics must be a power of 2", &CI);
3003     Assert(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(4)),
3004            "isvolatile argument of memory intrinsics must be a constant int",
3005            &CI);
3006     break;
3007   }
3008   case Intrinsic::gcroot:
3009   case Intrinsic::gcwrite:
3010   case Intrinsic::gcread:
3011     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
3012       AllocaInst *AI =
3013         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
3014       Assert(AI, "llvm.gcroot parameter #1 must be an alloca.", &CI);
3015       Assert(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
3016              "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
3017       if (!AI->getType()->getElementType()->isPointerTy()) {
3018         Assert(!isa<ConstantPointerNull>(CI.getArgOperand(1)),
3019                "llvm.gcroot parameter #1 must either be a pointer alloca, "
3020                "or argument #2 must be a non-null constant.",
3021                &CI);
3022       }
3023     }
3024
3025     Assert(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
3026            "Enclosing function does not use GC.", &CI);
3027     break;
3028   case Intrinsic::init_trampoline:
3029     Assert(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
3030            "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
3031            &CI);
3032     break;
3033   case Intrinsic::prefetch:
3034     Assert(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
3035                isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
3036                cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
3037                cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
3038            "invalid arguments to llvm.prefetch", &CI);
3039     break;
3040   case Intrinsic::stackprotector:
3041     Assert(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
3042            "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.", &CI);
3043     break;
3044   case Intrinsic::lifetime_start:
3045   case Intrinsic::lifetime_end:
3046   case Intrinsic::invariant_start:
3047     Assert(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
3048            "size argument of memory use markers must be a constant integer",
3049            &CI);
3050     break;
3051   case Intrinsic::invariant_end:
3052     Assert(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
3053            "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
3054     break;
3055
3056   case Intrinsic::frameescape: {
3057     BasicBlock *BB = CI.getParent();
3058     Assert(BB == &BB->getParent()->front(),
3059            "llvm.frameescape used outside of entry block", &CI);
3060     Assert(!SawFrameEscape,
3061            "multiple calls to llvm.frameescape in one function", &CI);
3062     for (Value *Arg : CI.arg_operands()) {
3063       auto *AI = dyn_cast<AllocaInst>(Arg->stripPointerCasts());
3064       Assert(AI && AI->isStaticAlloca(),
3065              "llvm.frameescape only accepts static allocas", &CI);
3066     }
3067     FrameEscapeInfo[BB->getParent()].first = CI.getNumArgOperands();
3068     SawFrameEscape = true;
3069     break;
3070   }
3071   case Intrinsic::framerecover: {
3072     Value *FnArg = CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts();
3073     Function *Fn = dyn_cast<Function>(FnArg);
3074     Assert(Fn && !Fn->isDeclaration(),
3075            "llvm.framerecover first "
3076            "argument must be function defined in this module",
3077            &CI);
3078     auto *IdxArg = dyn_cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2));
3079     Assert(IdxArg, "idx argument of llvm.framerecover must be a constant int",
3080            &CI);
3081     auto &Entry = FrameEscapeInfo[Fn];
3082     Entry.second = unsigned(
3083         std::max(uint64_t(Entry.second), IdxArg->getLimitedValue(~0U) + 1));
3084     break;
3085   }
3086
3087   case Intrinsic::eh_parentframe: {
3088     auto *AI = dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
3089     Assert(AI && AI->isStaticAlloca(),
3090            "llvm.eh.parentframe requires a static alloca", &CI);
3091     break;
3092   }
3093
3094   case Intrinsic::eh_unwindhelp: {
3095     auto *AI = dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
3096     Assert(AI && AI->isStaticAlloca(),
3097            "llvm.eh.unwindhelp requires a static alloca", &CI);
3098     break;
3099   }
3100
3101   case Intrinsic::experimental_gc_statepoint:
3102     Assert(!CI.isInlineAsm(),
3103            "gc.statepoint support for inline assembly unimplemented", &CI);
3104     Assert(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
3105            "Enclosing function does not use GC.", &CI);
3106
3107     VerifyStatepoint(ImmutableCallSite(&CI));
3108     break;
3109   case Intrinsic::experimental_gc_result_int:
3110   case Intrinsic::experimental_gc_result_float:
3111   case Intrinsic::experimental_gc_result_ptr:
3112   case Intrinsic::experimental_gc_result: {
3113     Assert(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
3114            "Enclosing function does not use GC.", &CI);
3115     // Are we tied to a statepoint properly?
3116     CallSite StatepointCS(CI.getArgOperand(0));
3117     const Function *StatepointFn =
3118       StatepointCS.getInstruction() ? StatepointCS.getCalledFunction() : nullptr;
3119     Assert(StatepointFn && StatepointFn->isDeclaration() &&
3120                StatepointFn->getIntrinsicID() ==
3121                    Intrinsic::experimental_gc_statepoint,
3122            "gc.result operand #1 must be from a statepoint", &CI,
3123            CI.getArgOperand(0));
3124
3125     // Assert that result type matches wrapped callee.
3126     const Value *Target = StatepointCS.getArgument(0);
3127     const PointerType *PT = cast<PointerType>(Target->getType());
3128     const FunctionType *TargetFuncType =
3129       cast<FunctionType>(PT->getElementType());
3130     Assert(CI.getType() == TargetFuncType->getReturnType(),
3131            "gc.result result type does not match wrapped callee", &CI);
3132     break;
3133   }
3134   case Intrinsic::experimental_gc_relocate: {
3135     Assert(CI.getNumArgOperands() == 3, "wrong number of arguments", &CI);
3136
3137     // Check that this relocate is correctly tied to the statepoint
3138
3139     // This is case for relocate on the unwinding path of an invoke statepoint
3140     if (ExtractValueInst *ExtractValue =
3141           dyn_cast<ExtractValueInst>(CI.getArgOperand(0))) {
3142       Assert(isa<LandingPadInst>(ExtractValue->getAggregateOperand()),
3143              "gc relocate on unwind path incorrectly linked to the statepoint",
3144              &CI);
3145
3146       const BasicBlock *invokeBB =
3147         ExtractValue->getParent()->getUniquePredecessor();
3148
3149       // Landingpad relocates should have only one predecessor with invoke
3150       // statepoint terminator
3151       Assert(invokeBB, "safepoints should have unique landingpads",
3152              ExtractValue->getParent());
3153       Assert(invokeBB->getTerminator(), "safepoint block should be well formed",
3154              invokeBB);
3155       Assert(isStatepoint(invokeBB->getTerminator()),
3156              "gc relocate should be linked to a statepoint", invokeBB);
3157     }
3158     else {
3159       // In all other cases relocate should be tied to the statepoint directly.
3160       // This covers relocates on a normal return path of invoke statepoint and
3161       // relocates of a call statepoint
3162       auto Token = CI.getArgOperand(0);
3163       Assert(isa<Instruction>(Token) && isStatepoint(cast<Instruction>(Token)),
3164              "gc relocate is incorrectly tied to the statepoint", &CI, Token);
3165     }
3166
3167     // Verify rest of the relocate arguments
3168
3169     GCRelocateOperands ops(&CI);
3170     ImmutableCallSite StatepointCS(ops.statepoint());
3171
3172     // Both the base and derived must be piped through the safepoint
3173     Value* Base = CI.getArgOperand(1);
3174     Assert(isa<ConstantInt>(Base),
3175            "gc.relocate operand #2 must be integer offset", &CI);
3176
3177     Value* Derived = CI.getArgOperand(2);
3178     Assert(isa<ConstantInt>(Derived),
3179            "gc.relocate operand #3 must be integer offset", &CI);
3180
3181     const int BaseIndex = cast<ConstantInt>(Base)->getZExtValue();
3182     const int DerivedIndex = cast<ConstantInt>(Derived)->getZExtValue();
3183     // Check the bounds
3184     Assert(0 <= BaseIndex && BaseIndex < (int)StatepointCS.arg_size(),
3185            "gc.relocate: statepoint base index out of bounds", &CI);
3186     Assert(0 <= DerivedIndex && DerivedIndex < (int)StatepointCS.arg_size(),
3187            "gc.relocate: statepoint derived index out of bounds", &CI);
3188
3189     // Check that BaseIndex and DerivedIndex fall within the 'gc parameters'
3190     // section of the statepoint's argument
3191     Assert(StatepointCS.arg_size() > 0,
3192            "gc.statepoint: insufficient arguments");
3193     Assert(isa<ConstantInt>(StatepointCS.getArgument(1)),
3194            "gc.statement: number of call arguments must be constant integer");
3195     const unsigned NumCallArgs =
3196       cast<ConstantInt>(StatepointCS.getArgument(1))->getZExtValue();
3197     Assert(StatepointCS.arg_size() > NumCallArgs+3,
3198            "gc.statepoint: mismatch in number of call arguments");
3199     Assert(isa<ConstantInt>(StatepointCS.getArgument(NumCallArgs+3)),
3200            "gc.statepoint: number of deoptimization arguments must be "
3201            "a constant integer");
3202     const int NumDeoptArgs =
3203       cast<ConstantInt>(StatepointCS.getArgument(NumCallArgs + 3))->getZExtValue();
3204     const int GCParamArgsStart = NumCallArgs + NumDeoptArgs + 4;
3205     const int GCParamArgsEnd = StatepointCS.arg_size();
3206     Assert(GCParamArgsStart <= BaseIndex && BaseIndex < GCParamArgsEnd,
3207            "gc.relocate: statepoint base index doesn't fall within the "
3208            "'gc parameters' section of the statepoint call",
3209            &CI);
3210     Assert(GCParamArgsStart <= DerivedIndex && DerivedIndex < GCParamArgsEnd,
3211            "gc.relocate: statepoint derived index doesn't fall within the "
3212            "'gc parameters' section of the statepoint call",
3213            &CI);
3214
3215     // Assert that the result type matches the type of the relocated pointer
3216     GCRelocateOperands Operands(&CI);
3217     Assert(Operands.derivedPtr()->getType() == CI.getType(),
3218            "gc.relocate: relocating a pointer shouldn't change its type", &CI);
3219     break;
3220   }
3221   };
3222 }
3223
3224 template <class DbgIntrinsicTy>
3225 void Verifier::visitDbgIntrinsic(StringRef Kind, DbgIntrinsicTy &DII) {
3226   auto *MD = cast<MetadataAsValue>(DII.getArgOperand(0))->getMetadata();
3227   Assert(isa<ValueAsMetadata>(MD) ||
3228              (isa<MDNode>(MD) && !cast<MDNode>(MD)->getNumOperands()),
3229          "invalid llvm.dbg." + Kind + " intrinsic address/value", &DII, MD);
3230   Assert(isa<MDLocalVariable>(DII.getRawVariable()),
3231          "invalid llvm.dbg." + Kind + " intrinsic variable", &DII,
3232          DII.getRawVariable());
3233   Assert(isa<MDExpression>(DII.getRawExpression()),
3234          "invalid llvm.dbg." + Kind + " intrinsic expression", &DII,
3235          DII.getRawExpression());
3236 }
3237
3238 void Verifier::verifyDebugInfo() {
3239   // Run the debug info verifier only if the regular verifier succeeds, since
3240   // sometimes checks that have already failed will cause crashes here.
3241   if (EverBroken || !VerifyDebugInfo)
3242     return;
3243
3244   DebugInfoFinder Finder;
3245   Finder.processModule(*M);
3246   processInstructions(Finder);
3247
3248   // Verify Debug Info.
3249   //
3250   // NOTE:  The loud braces are necessary for MSVC compatibility.
3251   for (DICompileUnit CU : Finder.compile_units()) {
3252     Assert(CU.Verify(), "DICompileUnit does not Verify!", CU);
3253   }
3254   for (DISubprogram S : Finder.subprograms()) {
3255     Assert(S.Verify(), "DISubprogram does not Verify!", S);
3256   }
3257   for (DIGlobalVariable GV : Finder.global_variables()) {
3258     Assert(GV.Verify(), "DIGlobalVariable does not Verify!", GV);
3259   }
3260   for (DIType T : Finder.types()) {
3261     Assert(T.Verify(), "DIType does not Verify!", T);
3262   }
3263   for (DIScope S : Finder.scopes()) {
3264     Assert(S.Verify(), "DIScope does not Verify!", S);
3265   }
3266 }
3267
3268 void Verifier::processInstructions(DebugInfoFinder &Finder) {
3269   for (const Function &F : *M)
3270     for (auto I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I) {
3271       if (MDNode *MD = I->getMetadata(LLVMContext::MD_dbg))
3272         Finder.processLocation(*M, DILocation(MD));
3273       if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(&*I))
3274         processCallInst(Finder, *CI);
3275     }
3276 }
3277
3278 void Verifier::processCallInst(DebugInfoFinder &Finder, const CallInst &CI) {
3279   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
3280     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
3281       switch (ID) {
3282       case Intrinsic::dbg_declare:
3283         Finder.processDeclare(*M, cast<DbgDeclareInst>(&CI));
3284         break;
3285       case Intrinsic::dbg_value:
3286         Finder.processValue(*M, cast<DbgValueInst>(&CI));
3287         break;
3288       default:
3289         break;
3290       }
3291 }
3292
3293 //===----------------------------------------------------------------------===//
3294 //  Implement the public interfaces to this file...
3295 //===----------------------------------------------------------------------===//
3296
3297 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, raw_ostream *OS) {
3298   Function &F = const_cast<Function &>(f);
3299   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
3300
3301   raw_null_ostream NullStr;
3302   Verifier V(OS ? *OS : NullStr);
3303
3304   // Note that this function's return value is inverted from what you would
3305   // expect of a function called "verify".
3306   return !V.verify(F);
3307 }
3308
3309 bool llvm::verifyModule(const Module &M, raw_ostream *OS) {
3310   raw_null_ostream NullStr;
3311   Verifier V(OS ? *OS : NullStr);
3312
3313   bool Broken = false;
3314   for (Module::const_iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I)
3315     if (!I->isDeclaration() && !I->isMaterializable())
3316       Broken |= !V.verify(*I);
3317
3318   // Note that this function's return value is inverted from what you would
3319   // expect of a function called "verify".
3320   return !V.verify(M) || Broken;
3321 }
3322
3323 namespace {
3324 struct VerifierLegacyPass : public FunctionPass {
3325   static char ID;
3326
3327   Verifier V;
3328   bool FatalErrors;
3329
3330   VerifierLegacyPass() : FunctionPass(ID), V(dbgs()), FatalErrors(true) {
3331     initializeVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
3332   }
3333   explicit VerifierLegacyPass(bool FatalErrors)
3334       : FunctionPass(ID), V(dbgs()), FatalErrors(FatalErrors) {
3335     initializeVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
3336   }
3337
3338   bool runOnFunction(Function &F) override {
3339     if (!V.verify(F) && FatalErrors)
3340       report_fatal_error("Broken function found, compilation aborted!");
3341
3342     return false;
3343   }
3344
3345   bool doFinalization(Module &M) override {
3346     if (!V.verify(M) && FatalErrors)
3347       report_fatal_error("Broken module found, compilation aborted!");
3348
3349     return false;
3350   }
3351
3352   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
3353     AU.setPreservesAll();
3354   }
3355 };
3356 }
3357
3358 char VerifierLegacyPass::ID = 0;
3359 INITIALIZE_PASS(VerifierLegacyPass, "verify", "Module Verifier", false, false)
3360
3361 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(bool FatalErrors) {
3362   return new VerifierLegacyPass(FatalErrors);
3363 }
3364
3365 PreservedAnalyses VerifierPass::run(Module &M) {
3366   if (verifyModule(M, &dbgs()) && FatalErrors)
3367     report_fatal_error("Broken module found, compilation aborted!");
3368
3369   return PreservedAnalyses::all();
3370 }
3371
3372 PreservedAnalyses VerifierPass::run(Function &F) {
3373   if (verifyFunction(F, &dbgs()) && FatalErrors)
3374     report_fatal_error("Broken function found, compilation aborted!");
3375
3376   return PreservedAnalyses::all();
3377 }