lib/IR/Verifier.cpp

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