lib/IR/Verifier.cpp

   1 //===-- Verifier.cpp - Implement the Module Verifier -----------------------==//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the function verifier interface, that can be used for some
  11 // sanity checking of input to the system.
  12 //
  13 // Note that this does not provide full `Java style' security and verifications,
  14 // instead it just tries to ensure that code is well-formed.
  15 //
  16 //  * Both of a binary operator's parameters are of the same type
  17 //  * Verify that the indices of mem access instructions match other operands
  18 //  * Verify that arithmetic and other things are only performed on first-class
  19 //    types.  Verify that shifts & logicals only happen on integrals f.e.
  20 //  * All of the constants in a switch statement are of the correct type
  21 //  * The code is in valid SSA form
  22 //  * It should be illegal to put a label into any other type (like a structure)
  23 //    or to return one. [except constant arrays!]
  24 //  * Only phi nodes can be self referential: 'add i32 %0, %0 ; <int>:0' is bad
  25 //  * PHI nodes must have an entry for each predecessor, with no extras.
  26 //  * PHI nodes must be the first thing in a basic block, all grouped together
  27 //  * PHI nodes must have at least one entry
  28 //  * All basic blocks should only end with terminator insts, not contain them
  29 //  * The entry node to a function must not have predecessors
  30 //  * All Instructions must be embedded into a basic block
  31 //  * Functions cannot take a void-typed parameter
  32 //  * Verify that a function's argument list agrees with it's declared type.
  33 //  * It is illegal to specify a name for a void value.
  34 //  * It is illegal to have a internal global value with no initializer
  35 //  * It is illegal to have a ret instruction that returns a value that does not
  36 //    agree with the function return value type.
  37 //  * Function call argument types match the function prototype
  38 //  * A landing pad is defined by a landingpad instruction, and can be jumped to
  39 //    only by the unwind edge of an invoke instruction.
  40 //  * A landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
  41 //    block.
  42 //  * All landingpad instructions must use the same personality function with
  43 //    the same function.
  44 //  * All other things that are tested by asserts spread about the code...
  45 //
  46 //===----------------------------------------------------------------------===//
  47
  48 #include "llvm/Analysis/Verifier.h"
  49 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  50 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
  51 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  52 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  53 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  54 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
  55 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  56 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
  57 #include "llvm/IR/Constants.h"
  58 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  59 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
  60 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  61 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
  62 #include "llvm/IR/Metadata.h"
  63 #include "llvm/IR/Module.h"
  64 #include "llvm/InstVisitor.h"
  65 #include "llvm/Pass.h"
  66 #include "llvm/PassManager.h"
  67 #include "llvm/Support/CFG.h"
  68 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  69 #include "llvm/Support/ConstantRange.h"
  70 #include "llvm/Support/Debug.h"
  71 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  72 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  73 #include <algorithm>
  74 #include <cstdarg>
  75 using namespace llvm;
  76
  77 namespace {  // Anonymous namespace for class
  78   struct PreVerifier : public FunctionPass {
  79     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
  80
  81     PreVerifier() : FunctionPass(ID) {
  82       initializePreVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  83     }
  84
  85     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  86       AU.setPreservesAll();
  87     }
  88
  89     // Check that the prerequisites for successful DominatorTree construction
  90     // are satisfied.
  91     bool runOnFunction(Function &F) {
  92       bool Broken = false;
  93
  94       for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
  95         if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
  96           dbgs() << "Basic Block in function '" << F.getName()
  97                  << "' does not have terminator!\n";
  98           WriteAsOperand(dbgs(), I, true);
  99           dbgs() << "\n";
 100           Broken = true;
 101         }
 102       }
 103
 104       if (Broken)
 105         report_fatal_error("Broken module, no Basic Block terminator!");
 106
 107       return false;
 108     }
 109   };
 110 }
 111
 112 char PreVerifier::ID = 0;
 113 INITIALIZE_PASS(PreVerifier, "preverify", "Preliminary module verification",
 114                 false, false)
 115 static char &PreVerifyID = PreVerifier::ID;
 116
 117 namespace {
 118   struct Verifier : public FunctionPass, public InstVisitor<Verifier> {
 119     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
 120     bool Broken;          // Is this module found to be broken?
 121     VerifierFailureAction action;
 122                           // What to do if verification fails.
 123     Module *Mod;          // Module we are verifying right now
 124     LLVMContext *Context; // Context within which we are verifying
 125     DominatorTree *DT;    // Dominator Tree, caution can be null!
 126
 127     std::string Messages;
 128     raw_string_ostream MessagesStr;
 129
 130     /// InstInThisBlock - when verifying a basic block, keep track of all of the
 131     /// instructions we have seen so far.  This allows us to do efficient
 132     /// dominance checks for the case when an instruction has an operand that is
 133     /// an instruction in the same block.
 134     SmallPtrSet<Instruction*, 16> InstsInThisBlock;
 135
 136     /// MDNodes - keep track of the metadata nodes that have been checked
 137     /// already.
 138     SmallPtrSet<MDNode *, 32> MDNodes;
 139
 140     /// PersonalityFn - The personality function referenced by the
 141     /// LandingPadInsts. All LandingPadInsts within the same function must use
 142     /// the same personality function.
 143     const Value *PersonalityFn;
 144
 145     Verifier()
 146       : FunctionPass(ID), Broken(false),
 147         action(AbortProcessAction), Mod(0), Context(0), DT(0),
 148         MessagesStr(Messages), PersonalityFn(0) {
 149       initializeVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 150     }
 151     explicit Verifier(VerifierFailureAction ctn)
 152       : FunctionPass(ID), Broken(false), action(ctn), Mod(0),
 153         Context(0), DT(0), MessagesStr(Messages), PersonalityFn(0) {
 154       initializeVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 155     }
 156
 157     bool doInitialization(Module &M) {
 158       Mod = &M;
 159       Context = &M.getContext();
 160
 161       // We must abort before returning back to the pass manager, or else the
 162       // pass manager may try to run other passes on the broken module.
 163       return abortIfBroken();
 164     }
 165
 166     bool runOnFunction(Function &F) {
 167       // Get dominator information if we are being run by PassManager
 168       DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
 169
 170       Mod = F.getParent();
 171       if (!Context) Context = &F.getContext();
 172
 173       visit(F);
 174       InstsInThisBlock.clear();
 175       PersonalityFn = 0;
 176
 177       // We must abort before returning back to the pass manager, or else the
 178       // pass manager may try to run other passes on the broken module.
 179       return abortIfBroken();
 180     }
 181
 182     bool doFinalization(Module &M) {
 183       // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
 184       for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 185         visitGlobalValue(*I);
 186
 187         // Check to make sure function prototypes are okay.
 188         if (I->isDeclaration()) visitFunction(*I);
 189       }
 190
 191       for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 192            I != E; ++I)
 193         visitGlobalVariable(*I);
 194
 195       for (Module::alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
 196            I != E; ++I)
 197         visitGlobalAlias(*I);
 198
 199       for (Module::named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
 200            E = M.named_metadata_end(); I != E; ++I)
 201         visitNamedMDNode(*I);
 202
 203       // If the module is broken, abort at this time.
 204       return abortIfBroken();
 205     }
 206
 207     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 208       AU.setPreservesAll();
 209       AU.addRequiredID(PreVerifyID);
 210       AU.addRequired<DominatorTree>();
 211     }
 212
 213     /// abortIfBroken - If the module is broken and we are supposed to abort on
 214     /// this condition, do so.
 215     ///
 216     bool abortIfBroken() {
 217       if (!Broken) return false;
 218       MessagesStr << "Broken module found, ";
 219       switch (action) {
 220       case AbortProcessAction:
 221         MessagesStr << "compilation aborted!\n";
 222         dbgs() << MessagesStr.str();
 223         // Client should choose different reaction if abort is not desired
 224         abort();
 225       case PrintMessageAction:
 226         MessagesStr << "verification continues.\n";
 227         dbgs() << MessagesStr.str();
 228         return false;
 229       case ReturnStatusAction:
 230         MessagesStr << "compilation terminated.\n";
 231         return true;
 232       }
 233       llvm_unreachable("Invalid action");
 234     }
 235
 236
 237     // Verification methods...
 238     void visitGlobalValue(GlobalValue &GV);
 239     void visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV);
 240     void visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA);
 241     void visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD);
 242     void visitMDNode(MDNode &MD, Function *F);
 243     void visitFunction(Function &F);
 244     void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
 245     using InstVisitor<Verifier>::visit;
 246
 247     void visit(Instruction &I);
 248
 249     void visitTruncInst(TruncInst &I);
 250     void visitZExtInst(ZExtInst &I);
 251     void visitSExtInst(SExtInst &I);
 252     void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
 253     void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
 254     void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
 255     void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
 256     void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
 257     void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
 258     void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
 259     void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
 260     void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
 261     void visitPHINode(PHINode &PN);
 262     void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
 263     void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
 264     void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
 265     void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
 266     void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
 267     void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
 268     void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
 269     void visitCallInst(CallInst &CI);
 270     void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
 271     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
 272     void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 273     void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 274     void verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i);
 275     void visitInstruction(Instruction &I);
 276     void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
 277     void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 278     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 279     void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
 280     void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
 281     void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 282     void visitUserOp1(Instruction &I);
 283     void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
 284     void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
 285     void visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI);
 286     void visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI);
 287     void visitFenceInst(FenceInst &FI);
 288     void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
 289     void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
 290     void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
 291     void visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI);
 292
 293     void VerifyCallSite(CallSite CS);
 294     bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty,
 295                           int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
 296     bool VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
 297                              ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
 298                              SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys);
 299     void VerifyParameterAttrs(Attribute Attrs, Type *Ty,
 300                               bool isReturnValue, const Value *V);
 301     void VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, const AttributeSet &Attrs,
 302                              const Value *V);
 303
 304     void WriteValue(const Value *V) {
 305       if (!V) return;
 306       if (isa<Instruction>(V)) {
 307         MessagesStr << *V << '\n';
 308       } else {
 309         WriteAsOperand(MessagesStr, V, true, Mod);
 310         MessagesStr << '\n';
 311       }
 312     }
 313
 314     void WriteType(Type *T) {
 315       if (!T) return;
 316       MessagesStr << ' ' << *T;
 317     }
 318
 319
 320     // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
 321     // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
 322     // to see why something is not correct.
 323     void CheckFailed(const Twine &Message,
 324                      const Value *V1 = 0, const Value *V2 = 0,
 325                      const Value *V3 = 0, const Value *V4 = 0) {
 326       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 327       WriteValue(V1);
 328       WriteValue(V2);
 329       WriteValue(V3);
 330       WriteValue(V4);
 331       Broken = true;
 332     }
 333
 334     void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1,
 335                      Type *T2, const Value *V3 = 0) {
 336       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 337       WriteValue(V1);
 338       WriteType(T2);
 339       WriteValue(V3);
 340       Broken = true;
 341     }
 342
 343     void CheckFailed(const Twine &Message, Type *T1,
 344                      Type *T2 = 0, Type *T3 = 0) {
 345       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 346       WriteType(T1);
 347       WriteType(T2);
 348       WriteType(T3);
 349       Broken = true;
 350     }
 351   };
 352 } // End anonymous namespace
 353
 354 char Verifier::ID = 0;
 355 INITIALIZE_PASS_BEGIN(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 356 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(PreVerifier)
 357 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTree)
 358 INITIALIZE_PASS_END(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 359
 360 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
 361 #define Assert(C, M) \
 362   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
 363 #define Assert1(C, M, V1) \
 364   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
 365 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
 366   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
 367 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
 368   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
 369 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
 370   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
 371
 372 void Verifier::visit(Instruction &I) {
 373   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
 374     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Operand is null", &I);
 375   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
 376 }
 377
 378
 379 void Verifier::visitGlobalValue(GlobalValue &GV) {
 380   Assert1(!GV.isDeclaration() ||
 381           GV.isMaterializable() ||
 382           GV.hasExternalLinkage() ||
 383           GV.hasDLLImportLinkage() ||
 384           GV.hasExternalWeakLinkage() ||
 385           (isa<GlobalAlias>(GV) &&
 386            (GV.hasLocalLinkage() || GV.hasWeakLinkage())),
 387   "Global is external, but doesn't have external or dllimport or weak linkage!",
 388           &GV);
 389
 390   Assert1(!GV.hasDLLImportLinkage() || GV.isDeclaration(),
 391           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
 392
 393   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
 394           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 395
 396   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
 397     GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
 398     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
 399             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
 400   }
 401
 402   Assert1(!GV.hasLinkOnceODRAutoHideLinkage() || GV.hasDefaultVisibility(),
 403           "linkonce_odr_auto_hide can only have default visibility!",
 404           &GV);
 405 }
 406
 407 void Verifier::visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV) {
 408   if (GV.hasInitializer()) {
 409     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
 410             "Global variable initializer type does not match global "
 411             "variable type!", &GV);
 412
 413     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
 414     // cannot be constant.
 415     if (GV.hasCommonLinkage()) {
 416       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
 417               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
 418       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
 419               &GV);
 420     }
 421   } else {
 422     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasDLLImportLinkage() ||
 423             GV.hasExternalWeakLinkage(),
 424             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
 425   }
 426
 427   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.global_ctors" ||
 428                        GV.getName() == "llvm.global_dtors")) {
 429     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 430             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 431     // Don't worry about emitting an error for it not being an array,
 432     // visitGlobalValue will complain on appending non-array.
 433     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GV.getType())) {
 434       StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
 435       PointerType *FuncPtrTy =
 436           FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Context), false)->getPointerTo();
 437       Assert1(STy && STy->getNumElements() == 2 &&
 438               STy->getTypeAtIndex(0u)->isIntegerTy(32) &&
 439               STy->getTypeAtIndex(1) == FuncPtrTy,
 440               "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 441     }
 442   }
 443
 444   visitGlobalValue(GV);
 445 }
 446
 447 void Verifier::visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA) {
 448   Assert1(!GA.getName().empty(),
 449           "Alias name cannot be empty!", &GA);
 450   Assert1(GA.hasExternalLinkage() || GA.hasLocalLinkage() ||
 451           GA.hasWeakLinkage(),
 452           "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
 453   Assert1(GA.getAliasee(),
 454           "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
 455   Assert1(GA.getType() == GA.getAliasee()->getType(),
 456           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
 457   Assert1(!GA.hasUnnamedAddr(), "Alias cannot have unnamed_addr!", &GA);
 458
 459   if (!isa<GlobalValue>(GA.getAliasee())) {
 460     const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(GA.getAliasee());
 461     Assert1(CE &&
 462             (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
 463              CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) &&
 464             isa<GlobalValue>(CE->getOperand(0)),
 465             "Aliasee should be either GlobalValue or bitcast of GlobalValue",
 466             &GA);
 467   }
 468
 469   const GlobalValue* Aliasee = GA.resolveAliasedGlobal(/*stopOnWeak*/ false);
 470   Assert1(Aliasee,
 471           "Aliasing chain should end with function or global variable", &GA);
 472
 473   visitGlobalValue(GA);
 474 }
 475
 476 void Verifier::visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD) {
 477   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 478     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
 479     if (!MD)
 480       continue;
 481
 482     Assert1(!MD->isFunctionLocal(),
 483             "Named metadata operand cannot be function local!", MD);
 484     visitMDNode(*MD, 0);
 485   }
 486 }
 487
 488 void Verifier::visitMDNode(MDNode &MD, Function *F) {
 489   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
 490   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
 491   if (!MDNodes.insert(&MD))
 492     return;
 493
 494   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 495     Value *Op = MD.getOperand(i);
 496     if (!Op)
 497       continue;
 498     if (isa<Constant>(Op) || isa<MDString>(Op))
 499       continue;
 500     if (MDNode *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
 501       Assert2(MD.isFunctionLocal() || !N->isFunctionLocal(),
 502               "Global metadata operand cannot be function local!", &MD, N);
 503       visitMDNode(*N, F);
 504       continue;
 505     }
 506     Assert2(MD.isFunctionLocal(), "Invalid operand for global metadata!", &MD, Op);
 507
 508     // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
 509     // function that we expect.
 510     Function *ActualF = 0;
 511     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Op))
 512       ActualF = I->getParent()->getParent();
 513     else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(Op))
 514       ActualF = BB->getParent();
 515     else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(Op))
 516       ActualF = A->getParent();
 517     assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
 518
 519     Assert2(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function",
 520             &MD, Op);
 521   }
 522 }
 523
 524 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
 525 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
 526 void Verifier::VerifyParameterAttrs(Attribute Attrs, Type *Ty,
 527                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
 528   if (!Attrs.hasAttributes())
 529     return;
 530
 531   Assert1(!Attrs.hasAttribute(Attribute::NoReturn) &&
 532           !Attrs.hasAttribute(Attribute::NoUnwind) &&
 533           !Attrs.hasAttribute(Attribute::ReadNone) &&
 534           !Attrs.hasAttribute(Attribute::ReadOnly) &&
 535           !Attrs.hasAttribute(Attribute::NoInline) &&
 536           !Attrs.hasAttribute(Attribute::AlwaysInline) &&
 537           !Attrs.hasAttribute(Attribute::OptimizeForSize) &&
 538           !Attrs.hasAttribute(Attribute::StackProtect) &&
 539           !Attrs.hasAttribute(Attribute::StackProtectReq) &&
 540           !Attrs.hasAttribute(Attribute::NoRedZone) &&
 541           !Attrs.hasAttribute(Attribute::NoImplicitFloat) &&
 542           !Attrs.hasAttribute(Attribute::Naked) &&
 543           !Attrs.hasAttribute(Attribute::InlineHint) &&
 544           !Attrs.hasAttribute(Attribute::StackAlignment) &&
 545           !Attrs.hasAttribute(Attribute::UWTable) &&
 546           !Attrs.hasAttribute(Attribute::NonLazyBind) &&
 547           !Attrs.hasAttribute(Attribute::ReturnsTwice) &&
 548           !Attrs.hasAttribute(Attribute::AddressSafety) &&
 549           !Attrs.hasAttribute(Attribute::MinSize),
 550           "Some attributes in '" + Attrs.getAsString() +
 551           "' only apply to functions!", V);
 552
 553   if (isReturnValue)
 554     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Attribute::ByVal) &&
 555             !Attrs.hasAttribute(Attribute::Nest) &&
 556             !Attrs.hasAttribute(Attribute::StructRet) &&
 557             !Attrs.hasAttribute(Attribute::NoCapture),
 558             "Attribute 'byval', 'nest', 'sret', and 'nocapture' "
 559             "do not apply to return values!", V);
 560
 561   // Check for mutually incompatible attributes.
 562   Assert1(!((Attrs.hasAttribute(Attribute::ByVal) &&
 563              Attrs.hasAttribute(Attribute::Nest)) ||
 564             (Attrs.hasAttribute(Attribute::ByVal) &&
 565              Attrs.hasAttribute(Attribute::StructRet)) ||
 566             (Attrs.hasAttribute(Attribute::Nest) &&
 567              Attrs.hasAttribute(Attribute::StructRet))), "Attributes "
 568           "'byval, nest, and sret' are incompatible!", V);
 569
 570   Assert1(!((Attrs.hasAttribute(Attribute::ByVal) &&
 571              Attrs.hasAttribute(Attribute::Nest)) ||
 572             (Attrs.hasAttribute(Attribute::ByVal) &&
 573              Attrs.hasAttribute(Attribute::InReg)) ||
 574             (Attrs.hasAttribute(Attribute::Nest) &&
 575              Attrs.hasAttribute(Attribute::InReg))), "Attributes "
 576           "'byval, nest, and inreg' are incompatible!", V);
 577
 578   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Attribute::ZExt) &&
 579             Attrs.hasAttribute(Attribute::SExt)), "Attributes "
 580           "'zeroext and signext' are incompatible!", V);
 581
 582   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Attribute::ReadNone) &&
 583             Attrs.hasAttribute(Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
 584           "'readnone and readonly' are incompatible!", V);
 585
 586   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Attribute::NoInline) &&
 587             Attrs.hasAttribute(Attribute::AlwaysInline)), "Attributes "
 588           "'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
 589
 590   Assert1(!AttrBuilder(Attrs).
 591             hasAttributes(Attribute::typeIncompatible(Ty)),
 592           "Wrong types for attribute: " +
 593           Attribute::typeIncompatible(Ty).getAsString(), V);
 594
 595   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
 596     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Attribute::ByVal) ||
 597             PTy->getElementType()->isSized(),
 598             "Attribute 'byval' does not support unsized types!", V);
 599   else
 600     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Attribute::ByVal),
 601             "Attribute 'byval' only applies to parameters with pointer type!",
 602             V);
 603 }
 604
 605 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
 606 // The value V is printed in error messages.
 607 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT,
 608                                    const AttributeSet &Attrs,
 609                                    const Value *V) {
 610   if (Attrs.isEmpty())
 611     return;
 612
 613   bool SawNest = false;
 614
 615   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
 616     const AttributeWithIndex &Attr = Attrs.getSlot(i);
 617
 618     Type *Ty;
 619     if (Attr.Index == 0)
 620       Ty = FT->getReturnType();
 621     else if (Attr.Index-1 < FT->getNumParams())
 622       Ty = FT->getParamType(Attr.Index-1);
 623     else
 624       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
 625
 626     VerifyParameterAttrs(Attr.Attrs, Ty, Attr.Index == 0, V);
 627
 628     if (Attr.Attrs.hasAttribute(Attribute::Nest)) {
 629       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
 630       SawNest = true;
 631     }
 632
 633     if (Attr.Attrs.hasAttribute(Attribute::StructRet))
 634       Assert1(Attr.Index == 1, "Attribute sret is not on first parameter!", V);
 635   }
 636
 637   Attribute FAttrs = Attrs.getFnAttributes();
 638   AttrBuilder NotFn(FAttrs);
 639   NotFn.removeFunctionOnlyAttrs();
 640   Assert1(!NotFn.hasAttributes(), "Attribute '" +
 641           Attribute::get(V->getContext(), NotFn).getAsString() +
 642           "' do not apply to the function!", V);
 643
 644   // Check for mutually incompatible attributes.
 645   Assert1(!((FAttrs.hasAttribute(Attribute::ByVal) &&
 646              FAttrs.hasAttribute(Attribute::Nest)) ||
 647             (FAttrs.hasAttribute(Attribute::ByVal) &&
 648              FAttrs.hasAttribute(Attribute::StructRet)) ||
 649             (FAttrs.hasAttribute(Attribute::Nest) &&
 650              FAttrs.hasAttribute(Attribute::StructRet))), "Attributes "
 651           "'byval, nest, and sret' are incompatible!", V);
 652
 653   Assert1(!((FAttrs.hasAttribute(Attribute::ByVal) &&
 654              FAttrs.hasAttribute(Attribute::Nest)) ||
 655             (FAttrs.hasAttribute(Attribute::ByVal) &&
 656              FAttrs.hasAttribute(Attribute::InReg)) ||
 657             (FAttrs.hasAttribute(Attribute::Nest) &&
 658              FAttrs.hasAttribute(Attribute::InReg))), "Attributes "
 659           "'byval, nest, and inreg' are incompatible!", V);
 660
 661   Assert1(!(FAttrs.hasAttribute(Attribute::ZExt) &&
 662             FAttrs.hasAttribute(Attribute::SExt)), "Attributes "
 663           "'zeroext and signext' are incompatible!", V);
 664
 665   Assert1(!(FAttrs.hasAttribute(Attribute::ReadNone) &&
 666             FAttrs.hasAttribute(Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
 667           "'readnone and readonly' are incompatible!", V);
 668
 669   Assert1(!(FAttrs.hasAttribute(Attribute::NoInline) &&
 670             FAttrs.hasAttribute(Attribute::AlwaysInline)), "Attributes "
 671           "'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
 672 }
 673
 674 static bool VerifyAttributeCount(const AttributeSet &Attrs, unsigned Params) {
 675   if (Attrs.isEmpty())
 676     return true;
 677
 678   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
 679   unsigned LastIndex = Attrs.getSlot(LastSlot).Index;
 680   if (LastIndex <= Params
 681       || (LastIndex == (unsigned)~0
 682           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlot(LastSlot - 1).Index <= Params)))
 683     return true;
 684
 685   return false;
 686 }
 687
 688 // visitFunction - Verify that a function is ok.
 689 //
 690 void Verifier::visitFunction(Function &F) {
 691   // Check function arguments.
 692   FunctionType *FT = F.getFunctionType();
 693   unsigned NumArgs = F.arg_size();
 694
 695   Assert1(Context == &F.getContext(),
 696           "Function context does not match Module context!", &F);
 697
 698   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
 699   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
 700           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
 701           &F, FT);
 702   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
 703           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
 704           F.getReturnType()->isStructTy(),
 705           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
 706
 707   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
 708           "Invalid struct return type!", &F);
 709
 710   const AttributeSet &Attrs = F.getAttributes();
 711
 712   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
 713           "Attribute after last parameter!", &F);
 714
 715   // Check function attributes.
 716   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
 717
 718   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
 719   switch (F.getCallingConv()) {
 720   default:
 721     break;
 722   case CallingConv::C:
 723     break;
 724   case CallingConv::Fast:
 725   case CallingConv::Cold:
 726   case CallingConv::X86_FastCall:
 727   case CallingConv::X86_ThisCall:
 728   case CallingConv::Intel_OCL_BI:
 729   case CallingConv::PTX_Kernel:
 730   case CallingConv::PTX_Device:
 731     Assert1(!F.isVarArg(),
 732             "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
 733     break;
 734   }
 735
 736   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
 737                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
 738
 739   // Check that the argument values match the function type for this function...
 740   unsigned i = 0;
 741   for (Function::arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
 742        I != E; ++I, ++i) {
 743     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
 744             "Argument value does not match function argument type!",
 745             I, FT->getParamType(i));
 746     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
 747             "Function arguments must have first-class types!", I);
 748     if (!isLLVMdotName)
 749       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
 750               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
 751   }
 752
 753   if (F.isMaterializable()) {
 754     // Function has a body somewhere we can't see.
 755   } else if (F.isDeclaration()) {
 756     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasDLLImportLinkage() ||
 757             F.hasExternalWeakLinkage(),
 758             "invalid linkage type for function declaration", &F);
 759   } else {
 760     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
 761     // is not legal to define intrinsics.
 762     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
 763
 764     // Check the entry node
 765     BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
 766     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
 767             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
 768
 769     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
 770     if (Entry->hasAddressTaken()) {
 771       Assert1(!BlockAddress::get(Entry)->isConstantUsed(),
 772               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
 773     }
 774   }
 775
 776   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
 777   // direct call/invokes, never having its "address taken".
 778   if (F.getIntrinsicID()) {
 779     const User *U;
 780     if (F.hasAddressTaken(&U))
 781       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
 782   }
 783 }
 784
 785 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
 786 //
 787 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
 788   InstsInThisBlock.clear();
 789
 790   // Ensure that basic blocks have terminators!
 791   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
 792
 793   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
 794   // it.
 795   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
 796     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
 797     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
 798     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
 799     PHINode *PN;
 800     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
 801       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
 802       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
 803               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
 804               "the PHI should be removed!", PN);
 805       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
 806               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
 807               "parent basic block!", PN);
 808
 809       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
 810       Values.clear();
 811       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
 812       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 813         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
 814                                         PN->getIncomingValue(i)));
 815       std::sort(Values.begin(), Values.end());
 816
 817       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
 818         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
 819         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
 820         // all identical.
 821         //
 822         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
 823                 Values[i].second == Values[i-1].second,
 824                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
 825                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
 826                 Values[i].second, Values[i-1].second);
 827
 828         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
 829         // matched up.
 830         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
 831                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
 832                 Values[i].first, Preds[i]);
 833       }
 834     }
 835   }
 836 }
 837
 838 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
 839   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
 840   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
 841           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
 842   visitInstruction(I);
 843 }
 844
 845 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
 846   if (BI.isConditional()) {
 847     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
 848             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
 849   }
 850   visitTerminatorInst(BI);
 851 }
 852
 853 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
 854   Function *F = RI.getParent()->getParent();
 855   unsigned N = RI.getNumOperands();
 856   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
 857     Assert2(N == 0,
 858             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
 859             "return type!", &RI, F->getReturnType());
 860   else
 861     Assert2(N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType(),
 862             "Function return type does not match operand "
 863             "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 864
 865   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
 866   // terminators...
 867   visitTerminatorInst(RI);
 868 }
 869
 870 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
 871   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
 872   // have the same type as the switched-on value.
 873   Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
 874   IntegerType *IntTy = cast<IntegerType>(SwitchTy);
 875   IntegersSubsetToBB Mapping;
 876   std::map<IntegersSubset::Range, unsigned> RangeSetMap;
 877   for (SwitchInst::CaseIt i = SI.case_begin(), e = SI.case_end(); i != e; ++i) {
 878     IntegersSubset CaseRanges = i.getCaseValueEx();
 879     for (unsigned ri = 0, rie = CaseRanges.getNumItems(); ri < rie; ++ri) {
 880       IntegersSubset::Range r = CaseRanges.getItem(ri);
 881       Assert1(((const APInt&)r.getLow()).getBitWidth() == IntTy->getBitWidth(),
 882               "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
 883       Assert1(((const APInt&)r.getHigh()).getBitWidth() == IntTy->getBitWidth(),
 884               "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
 885       Mapping.add(r);
 886       RangeSetMap[r] = i.getCaseIndex();
 887     }
 888   }
 889
 890   IntegersSubsetToBB::RangeIterator errItem;
 891   if (!Mapping.verify(errItem)) {
 892     unsigned CaseIndex = RangeSetMap[errItem->first];
 893     SwitchInst::CaseIt i(&SI, CaseIndex);
 894     Assert2(false, "Duplicate integer as switch case", &SI, i.getCaseValueEx());
 895   }
 896
 897   visitTerminatorInst(SI);
 898 }
 899
 900 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
 901   Assert1(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
 902           "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
 903   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
 904     Assert1(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
 905             "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
 906
 907   visitTerminatorInst(BI);
 908 }
 909
 910 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
 911   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
 912                                           SI.getOperand(2)),
 913           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
 914
 915   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
 916           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
 917   visitInstruction(SI);
 918 }
 919
 920 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
 921 /// a pass, if any exist, it's an error.
 922 ///
 923 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
 924   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
 925 }
 926
 927 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
 928   // Get the source and destination types
 929   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 930   Type *DestTy = I.getType();
 931
 932   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 933   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 934   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 935
 936   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
 937   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
 938   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 939           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
 940   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
 941
 942   visitInstruction(I);
 943 }
 944
 945 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
 946   // Get the source and destination types
 947   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 948   Type *DestTy = I.getType();
 949
 950   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 951   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
 952   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
 953   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 954           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 955   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 956   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 957
 958   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
 959
 960   visitInstruction(I);
 961 }
 962
 963 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
 964   // Get the source and destination types
 965   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 966   Type *DestTy = I.getType();
 967
 968   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 969   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 970   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 971
 972   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
 973   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
 974   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 975           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 976   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
 977
 978   visitInstruction(I);
 979 }
 980
 981 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
 982   // Get the source and destination types
 983   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 984   Type *DestTy = I.getType();
 985   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 986   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 987   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 988
 989   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
 990   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
 991   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 992           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
 993   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
 994
 995   visitInstruction(I);
 996 }
 997
 998 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
 999   // Get the source and destination types
1000   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1001   Type *DestTy = I.getType();
1002
1003   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1004   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1005   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1006
1007   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
1008   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
1009   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1010           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1011   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
1012
1013   visitInstruction(I);
1014 }
1015
1016 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
1017   // Get the source and destination types
1018   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1019   Type *DestTy = I.getType();
1020
1021   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1022   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1023
1024   Assert1(SrcVec == DstVec,
1025           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1026   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1027           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1028   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1029           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1030
1031   if (SrcVec && DstVec)
1032     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1033             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1034             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1035
1036   visitInstruction(I);
1037 }
1038
1039 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
1040   // Get the source and destination types
1041   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1042   Type *DestTy = I.getType();
1043
1044   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1045   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1046
1047   Assert1(SrcVec == DstVec,
1048           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1049   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1050           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1051   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1052           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1053
1054   if (SrcVec && DstVec)
1055     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1056             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1057             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1058
1059   visitInstruction(I);
1060 }
1061
1062 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
1063   // Get the source and destination types
1064   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1065   Type *DestTy = I.getType();
1066
1067   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1068   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1069
1070   Assert1(SrcVec == DstVec,
1071           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1072   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
1073           &I);
1074   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1075           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
1076
1077   if (SrcVec && DstVec)
1078     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1079             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1080             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
1081
1082   visitInstruction(I);
1083 }
1084
1085 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1086   // Get the source and destination types
1087   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1088   Type *DestTy = I.getType();
1089
1090   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1091   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1092
1093   Assert1(SrcVec == DstVec,
1094           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1095   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
1096           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1097   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1098           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1099
1100   if (SrcVec && DstVec)
1101     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1102             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1103             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1104
1105   visitInstruction(I);
1106 }
1107
1108 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1109   // Get the source and destination types
1110   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1111   Type *DestTy = I.getType();
1112
1113   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1114           "PtrToInt source must be pointer", &I);
1115   Assert1(DestTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1116           "PtrToInt result must be integral", &I);
1117   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1118           "PtrToInt type mismatch", &I);
1119
1120   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1121     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1122     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1123     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1124           "PtrToInt Vector width mismatch", &I);
1125   }
1126
1127   visitInstruction(I);
1128 }
1129
1130 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1131   // Get the source and destination types
1132   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1133   Type *DestTy = I.getType();
1134
1135   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1136           "IntToPtr source must be an integral", &I);
1137   Assert1(DestTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1138           "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1139   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1140           "IntToPtr type mismatch", &I);
1141   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1142     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1143     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1144     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1145           "IntToPtr Vector width mismatch", &I);
1146   }
1147   visitInstruction(I);
1148 }
1149
1150 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1151   // Get the source and destination types
1152   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1153   Type *DestTy = I.getType();
1154
1155   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1156   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
1157   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
1158
1159   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
1160   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
1161   Assert1(SrcTy->isPointerTy() == DestTy->isPointerTy(),
1162           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", &I);
1163   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize, "Bitcast requires types of same width",&I);
1164
1165   // Disallow aggregates.
1166   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
1167           "Bitcast operand must not be aggregate", &I);
1168   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
1169           "Bitcast type must not be aggregate", &I);
1170
1171   visitInstruction(I);
1172 }
1173
1174 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1175 ///
1176 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1177   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1178   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1179   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1180   // then there is some other instruction before a PHI.
1181   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1182           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1183           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1184           &PN, PN.getParent());
1185
1186   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1187   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1188   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1189     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1190             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1191   }
1192
1193   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1194
1195   visitInstruction(PN);
1196 }
1197
1198 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1199   Instruction *I = CS.getInstruction();
1200
1201   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1202           "Called function must be a pointer!", I);
1203   PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1204
1205   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1206           "Called function is not pointer to function type!", I);
1207   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1208
1209   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1210   if (FTy->isVarArg())
1211     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1212             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1213   else
1214     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1215             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1216
1217   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1218   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1219     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1220             "Call parameter type does not match function signature!",
1221             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1222
1223   const AttributeSet &Attrs = CS.getAttributes();
1224
1225   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1226           "Attribute after last parameter!", I);
1227
1228   // Verify call attributes.
1229   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1230
1231   if (FTy->isVarArg())
1232     // Check attributes on the varargs part.
1233     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1234       Attribute Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1235
1236       VerifyParameterAttrs(Attr, CS.getArgument(Idx-1)->getType(), false, I);
1237
1238       Assert1(!Attr.hasAttribute(Attribute::StructRet),
1239               "Attribute 'sret' cannot be used for vararg call arguments!", I);
1240     }
1241
1242   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1243   if (CS.getCalledFunction() == 0 ||
1244       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
1245     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1246            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1247       Assert1(!(*PI)->isMetadataTy(),
1248               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1249   }
1250
1251   visitInstruction(*I);
1252 }
1253
1254 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1255   VerifyCallSite(&CI);
1256
1257   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1258     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1259       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1260 }
1261
1262 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1263   VerifyCallSite(&II);
1264
1265   // Verify that there is a landingpad instruction as the first non-PHI
1266   // instruction of the 'unwind' destination.
1267   Assert1(II.getUnwindDest()->isLandingPad(),
1268           "The unwind destination does not have a landingpad instruction!",&II);
1269
1270   visitTerminatorInst(II);
1271 }
1272
1273 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1274 /// of the same type!
1275 ///
1276 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1277   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1278           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1279
1280   switch (B.getOpcode()) {
1281   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1282   // integral operands.
1283   case Instruction::Add:
1284   case Instruction::Sub:
1285   case Instruction::Mul:
1286   case Instruction::SDiv:
1287   case Instruction::UDiv:
1288   case Instruction::SRem:
1289   case Instruction::URem:
1290     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1291             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1292     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1293             "Integer arithmetic operators must have same type "
1294             "for operands and result!", &B);
1295     break;
1296   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1297   // floating-point operands.
1298   case Instruction::FAdd:
1299   case Instruction::FSub:
1300   case Instruction::FMul:
1301   case Instruction::FDiv:
1302   case Instruction::FRem:
1303     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1304             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1305             "floating-point types!", &B);
1306     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1307             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1308             "for operands and result!", &B);
1309     break;
1310   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1311   case Instruction::And:
1312   case Instruction::Or:
1313   case Instruction::Xor:
1314     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1315             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1316     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1317             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1318             &B);
1319     break;
1320   case Instruction::Shl:
1321   case Instruction::LShr:
1322   case Instruction::AShr:
1323     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1324             "Shifts only work with integral types!", &B);
1325     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1326             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1327     break;
1328   default:
1329     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1330   }
1331
1332   visitInstruction(B);
1333 }
1334
1335 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst &IC) {
1336   // Check that the operands are the same type
1337   Type *Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1338   Type *Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1339   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1340           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1341   // Check that the operands are the right type
1342   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->getScalarType()->isPointerTy(),
1343           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1344   // Check that the predicate is valid.
1345   Assert1(IC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
1346           IC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE,
1347           "Invalid predicate in ICmp instruction!", &IC);
1348
1349   visitInstruction(IC);
1350 }
1351
1352 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst &FC) {
1353   // Check that the operands are the same type
1354   Type *Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1355   Type *Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1356   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1357           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1358   // Check that the operands are the right type
1359   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
1360           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1361   // Check that the predicate is valid.
1362   Assert1(FC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE &&
1363           FC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE,
1364           "Invalid predicate in FCmp instruction!", &FC);
1365
1366   visitInstruction(FC);
1367 }
1368
1369 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1370   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1371                                               EI.getOperand(1)),
1372           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1373   visitInstruction(EI);
1374 }
1375
1376 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1377   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1378                                              IE.getOperand(1),
1379                                              IE.getOperand(2)),
1380           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1381   visitInstruction(IE);
1382 }
1383
1384 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1385   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1386                                              SV.getOperand(2)),
1387           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1388   visitInstruction(SV);
1389 }
1390
1391 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1392   Type *TargetTy = GEP.getPointerOperandType()->getScalarType();
1393
1394   Assert1(isa<PointerType>(TargetTy),
1395     "GEP base pointer is not a vector or a vector of pointers", &GEP);
1396   Assert1(cast<PointerType>(TargetTy)->getElementType()->isSized(),
1397           "GEP into unsized type!", &GEP);
1398   Assert1(GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy() ==
1399           GEP.getType()->isVectorTy(), "Vector GEP must return a vector value",
1400           &GEP);
1401
1402   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1403   Type *ElTy =
1404     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getPointerOperandType(), Idxs);
1405   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1406
1407   Assert2(GEP.getType()->getScalarType()->isPointerTy() &&
1408           cast<PointerType>(GEP.getType()->getScalarType())->getElementType()
1409           == ElTy, "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1410
1411   if (GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy()) {
1412     // Additional checks for vector GEPs.
1413     unsigned GepWidth = GEP.getPointerOperandType()->getVectorNumElements();
1414     Assert1(GepWidth == GEP.getType()->getVectorNumElements(),
1415             "Vector GEP result width doesn't match operand's", &GEP);
1416     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i) {
1417       Type *IndexTy = Idxs[i]->getType();
1418       Assert1(IndexTy->isVectorTy(),
1419               "Vector GEP must have vector indices!", &GEP);
1420       unsigned IndexWidth = IndexTy->getVectorNumElements();
1421       Assert1(IndexWidth == GepWidth, "Invalid GEP index vector width", &GEP);
1422     }
1423   }
1424   visitInstruction(GEP);
1425 }
1426
1427 static bool isContiguous(const ConstantRange &A, const ConstantRange &B) {
1428   return A.getUpper() == B.getLower() || A.getLower() == B.getUpper();
1429 }
1430
1431 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1432   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
1433   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
1434   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1435   Assert2(ElTy == LI.getType(),
1436           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
1437   if (LI.isAtomic()) {
1438     Assert1(LI.getOrdering() != Release && LI.getOrdering() != AcquireRelease,
1439             "Load cannot have Release ordering", &LI);
1440     Assert1(LI.getAlignment() != 0,
1441             "Atomic load must specify explicit alignment", &LI);
1442     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1443       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1444               "atomic store operand must have integer type!",
1445               &LI, ElTy);
1446       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1447       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1448               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
1449               &LI, ElTy);
1450     }
1451   } else {
1452     Assert1(LI.getSynchScope() == CrossThread,
1453             "Non-atomic load cannot have SynchronizationScope specified", &LI);
1454   }
1455
1456   if (MDNode *Range = LI.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
1457     unsigned NumOperands = Range->getNumOperands();
1458     Assert1(NumOperands % 2 == 0, "Unfinished range!", Range);
1459     unsigned NumRanges = NumOperands / 2;
1460     Assert1(NumRanges >= 1, "It should have at least one range!", Range);
1461
1462     ConstantRange LastRange(1); // Dummy initial value
1463     for (unsigned i = 0; i < NumRanges; ++i) {
1464       ConstantInt *Low = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i));
1465       Assert1(Low, "The lower limit must be an integer!", Low);
1466       ConstantInt *High = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i + 1));
1467       Assert1(High, "The upper limit must be an integer!", High);
1468       Assert1(High->getType() == Low->getType() &&
1469               High->getType() == ElTy, "Range types must match load type!",
1470               &LI);
1471
1472       APInt HighV = High->getValue();
1473       APInt LowV = Low->getValue();
1474       ConstantRange CurRange(LowV, HighV);
1475       Assert1(!CurRange.isEmptySet() && !CurRange.isFullSet(),
1476               "Range must not be empty!", Range);
1477       if (i != 0) {
1478         Assert1(CurRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1479                 "Intervals are overlapping", Range);
1480         Assert1(LowV.sgt(LastRange.getLower()), "Intervals are not in order",
1481                 Range);
1482         Assert1(!isContiguous(CurRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1483                 Range);
1484       }
1485       LastRange = ConstantRange(LowV, HighV);
1486     }
1487     if (NumRanges > 2) {
1488       APInt FirstLow =
1489         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(0))->getValue();
1490       APInt FirstHigh =
1491         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(1))->getValue();
1492       ConstantRange FirstRange(FirstLow, FirstHigh);
1493       Assert1(FirstRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1494               "Intervals are overlapping", Range);
1495       Assert1(!isContiguous(FirstRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1496               Range);
1497     }
1498
1499
1500   }
1501
1502   visitInstruction(LI);
1503 }
1504
1505 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1506   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
1507   Assert1(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
1508   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1509   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
1510           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1511           &SI, ElTy);
1512   if (SI.isAtomic()) {
1513     Assert1(SI.getOrdering() != Acquire && SI.getOrdering() != AcquireRelease,
1514             "Store cannot have Acquire ordering", &SI);
1515     Assert1(SI.getAlignment() != 0,
1516             "Atomic store must specify explicit alignment", &SI);
1517     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1518       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1519               "atomic store operand must have integer type!",
1520               &SI, ElTy);
1521       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1522       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1523               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
1524               &SI, ElTy);
1525     }
1526   } else {
1527     Assert1(SI.getSynchScope() == CrossThread,
1528             "Non-atomic store cannot have SynchronizationScope specified", &SI);
1529   }
1530   visitInstruction(SI);
1531 }
1532
1533 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
1534   PointerType *PTy = AI.getType();
1535   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
1536           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
1537           &AI);
1538   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(), "Cannot allocate unsized type",
1539           &AI);
1540   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
1541           "Alloca array size must have integer type", &AI);
1542   visitInstruction(AI);
1543 }
1544
1545 void Verifier::visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI) {
1546   Assert1(CXI.getOrdering() != NotAtomic,
1547           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
1548   Assert1(CXI.getOrdering() != Unordered,
1549           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
1550   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CXI.getOperand(0)->getType());
1551   Assert1(PTy, "First cmpxchg operand must be a pointer.", &CXI);
1552   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1553   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1554           "cmpxchg operand must have integer type!",
1555           &CXI, ElTy);
1556   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1557   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1558           "cmpxchg operand must be power-of-two byte-sized integer",
1559           &CXI, ElTy);
1560   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(1)->getType(),
1561           "Expected value type does not match pointer operand type!",
1562           &CXI, ElTy);
1563   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(2)->getType(),
1564           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1565           &CXI, ElTy);
1566   visitInstruction(CXI);
1567 }
1568
1569 void Verifier::visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI) {
1570   Assert1(RMWI.getOrdering() != NotAtomic,
1571           "atomicrmw instructions must be atomic.", &RMWI);
1572   Assert1(RMWI.getOrdering() != Unordered,
1573           "atomicrmw instructions cannot be unordered.", &RMWI);
1574   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RMWI.getOperand(0)->getType());
1575   Assert1(PTy, "First atomicrmw operand must be a pointer.", &RMWI);
1576   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1577   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1578           "atomicrmw operand must have integer type!",
1579           &RMWI, ElTy);
1580   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1581   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1582           "atomicrmw operand must be power-of-two byte-sized integer",
1583           &RMWI, ElTy);
1584   Assert2(ElTy == RMWI.getOperand(1)->getType(),
1585           "Argument value type does not match pointer operand type!",
1586           &RMWI, ElTy);
1587   Assert1(AtomicRMWInst::FIRST_BINOP <= RMWI.getOperation() &&
1588           RMWI.getOperation() <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP,
1589           "Invalid binary operation!", &RMWI);
1590   visitInstruction(RMWI);
1591 }
1592
1593 void Verifier::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
1594   const AtomicOrdering Ordering = FI.getOrdering();
1595   Assert1(Ordering == Acquire || Ordering == Release ||
1596           Ordering == AcquireRelease || Ordering == SequentiallyConsistent,
1597           "fence instructions may only have "
1598           "acquire, release, acq_rel, or seq_cst ordering.", &FI);
1599   visitInstruction(FI);
1600 }
1601
1602 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
1603   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
1604                                            EVI.getIndices()) ==
1605           EVI.getType(),
1606           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
1607
1608   visitInstruction(EVI);
1609 }
1610
1611 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
1612   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
1613                                            IVI.getIndices()) ==
1614           IVI.getOperand(1)->getType(),
1615           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
1616
1617   visitInstruction(IVI);
1618 }
1619
1620 void Verifier::visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI) {
1621   BasicBlock *BB = LPI.getParent();
1622
1623   // The landingpad instruction is ill-formed if it doesn't have any clauses and
1624   // isn't a cleanup.
1625   Assert1(LPI.getNumClauses() > 0 || LPI.isCleanup(),
1626           "LandingPadInst needs at least one clause or to be a cleanup.", &LPI);
1627
1628   // The landingpad instruction defines its parent as a landing pad block. The
1629   // landing pad block may be branched to only by the unwind edge of an invoke.
1630   for (pred_iterator I = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); I != E; ++I) {
1631     const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>((*I)->getTerminator());
1632     Assert1(II && II->getUnwindDest() == BB && II->getNormalDest() != BB,
1633             "Block containing LandingPadInst must be jumped to "
1634             "only by the unwind edge of an invoke.", &LPI);
1635   }
1636
1637   // The landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
1638   // block.
1639   Assert1(LPI.getParent()->getLandingPadInst() == &LPI,
1640           "LandingPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
1641           &LPI);
1642
1643   // The personality functions for all landingpad instructions within the same
1644   // function should match.
1645   if (PersonalityFn)
1646     Assert1(LPI.getPersonalityFn() == PersonalityFn,
1647             "Personality function doesn't match others in function", &LPI);
1648   PersonalityFn = LPI.getPersonalityFn();
1649
1650   // All operands must be constants.
1651   Assert1(isa<Constant>(PersonalityFn), "Personality function is not constant!",
1652           &LPI);
1653   for (unsigned i = 0, e = LPI.getNumClauses(); i < e; ++i) {
1654     Value *Clause = LPI.getClause(i);
1655     Assert1(isa<Constant>(Clause), "Clause is not constant!", &LPI);
1656     if (LPI.isCatch(i)) {
1657       Assert1(isa<PointerType>(Clause->getType()),
1658               "Catch operand does not have pointer type!", &LPI);
1659     } else {
1660       Assert1(LPI.isFilter(i), "Clause is neither catch nor filter!", &LPI);
1661       Assert1(isa<ConstantArray>(Clause) || isa<ConstantAggregateZero>(Clause),
1662               "Filter operand is not an array of constants!", &LPI);
1663     }
1664   }
1665
1666   visitInstruction(LPI);
1667 }
1668
1669 void Verifier::verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i) {
1670   Instruction *Op = cast<Instruction>(I.getOperand(i));
1671   // If the we have an invalid invoke, don't try to compute the dominance.
1672   // We already reject it in the invoke specific checks and the dominance
1673   // computation doesn't handle multiple edges.
1674   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
1675     if (II->getNormalDest() == II->getUnwindDest())
1676       return;
1677   }
1678
1679   const Use &U = I.getOperandUse(i);
1680   Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT->dominates(Op, U),
1681           "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1682 }
1683
1684 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
1685 ///
1686 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
1687   BasicBlock *BB = I.getParent();
1688   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
1689
1690   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
1691     for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1692          UI != UE; ++UI)
1693       Assert1(*UI != (User*)&I || !DT->isReachableFromEntry(BB),
1694               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
1695   }
1696
1697   // Check that void typed values don't have names
1698   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
1699           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
1700
1701   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
1702   // value type.
1703   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
1704           I.getType()->isFirstClassType(),
1705           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
1706
1707   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
1708   // checked against the callee type.
1709   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
1710           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
1711           "Invalid use of metadata!", &I);
1712
1713   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
1714   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
1715   // instruction, it is an error!
1716   for (User::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1717        UI != UE; ++UI) {
1718     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(*UI))
1719       Assert2(Used->getParent() != 0, "Instruction referencing instruction not"
1720               " embedded in a basic block!", &I, Used);
1721     else {
1722       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", *UI);
1723       return;
1724     }
1725   }
1726
1727   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1728     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Instruction has null operand!", &I);
1729
1730     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
1731     // instructions.
1732     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
1733       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
1734     }
1735
1736     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
1737       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
1738       // taken.
1739       Assert1(!F->isIntrinsic() || i == (isa<CallInst>(I) ? e-1 : 0),
1740               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
1741       Assert1(!F->isIntrinsic() || isa<CallInst>(I) ||
1742               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::donothing,
1743               "Cannot invoke an intrinsinc other than donothing", &I);
1744       Assert1(F->getParent() == Mod, "Referencing function in another module!",
1745               &I);
1746     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
1747       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
1748               "Referring to a basic block in another function!", &I);
1749     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
1750       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
1751               "Referring to an argument in another function!", &I);
1752     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
1753       Assert1(GV->getParent() == Mod, "Referencing global in another module!",
1754               &I);
1755     } else if (isa<Instruction>(I.getOperand(i))) {
1756       verifyDominatesUse(I, i);
1757     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
1758       Assert1((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
1759               (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
1760               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
1761     }
1762   }
1763
1764   if (MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_fpmath)) {
1765     Assert1(I.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1766             "fpmath requires a floating point result!", &I);
1767     Assert1(MD->getNumOperands() == 1, "fpmath takes one operand!", &I);
1768     Value *Op0 = MD->getOperand(0);
1769     if (ConstantFP *CFP0 = dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Op0)) {
1770       APFloat Accuracy = CFP0->getValueAPF();
1771       Assert1(Accuracy.isNormal() && !Accuracy.isNegative(),
1772               "fpmath accuracy not a positive number!", &I);
1773     } else {
1774       Assert1(false, "invalid fpmath accuracy!", &I);
1775     }
1776   }
1777
1778   MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_range);
1779   Assert1(!MD || isa<LoadInst>(I), "Ranges are only for loads!", &I);
1780
1781   InstsInThisBlock.insert(&I);
1782 }
1783
1784 /// VerifyIntrinsicType - Verify that the specified type (which comes from an
1785 /// intrinsic argument or return value) matches the type constraints specified
1786 /// by the .td file (e.g. an "any integer" argument really is an integer).
1787 ///
1788 /// This return true on error but does not print a message.
1789 bool Verifier::VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
1790                                    ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
1791                                    SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys) {
1792   using namespace Intrinsic;
1793
1794   // If we ran out of descriptors, there are too many arguments.
1795   if (Infos.empty()) return true;
1796   IITDescriptor D = Infos.front();
1797   Infos = Infos.slice(1);
1798
1799   switch (D.Kind) {
1800   case IITDescriptor::Void: return !Ty->isVoidTy();
1801   case IITDescriptor::MMX:  return !Ty->isX86_MMXTy();
1802   case IITDescriptor::Metadata: return !Ty->isMetadataTy();
1803   case IITDescriptor::Float: return !Ty->isFloatTy();
1804   case IITDescriptor::Double: return !Ty->isDoubleTy();
1805   case IITDescriptor::Integer: return !Ty->isIntegerTy(D.Integer_Width);
1806   case IITDescriptor::Vector: {
1807     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(Ty);
1808     return VT == 0 || VT->getNumElements() != D.Vector_Width ||
1809            VerifyIntrinsicType(VT->getElementType(), Infos, ArgTys);
1810   }
1811   case IITDescriptor::Pointer: {
1812     PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty);
1813     return PT == 0 || PT->getAddressSpace() != D.Pointer_AddressSpace ||
1814            VerifyIntrinsicType(PT->getElementType(), Infos, ArgTys);
1815   }
1816
1817   case IITDescriptor::Struct: {
1818     StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
1819     if (ST == 0 || ST->getNumElements() != D.Struct_NumElements)
1820       return true;
1821
1822     for (unsigned i = 0, e = D.Struct_NumElements; i != e; ++i)
1823       if (VerifyIntrinsicType(ST->getElementType(i), Infos, ArgTys))
1824         return true;
1825     return false;
1826   }
1827
1828   case IITDescriptor::Argument:
1829     // Two cases here - If this is the second occurrence of an argument, verify
1830     // that the later instance matches the previous instance.
1831     if (D.getArgumentNumber() < ArgTys.size())
1832       return Ty != ArgTys[D.getArgumentNumber()];
1833
1834     // Otherwise, if this is the first instance of an argument, record it and
1835     // verify the "Any" kind.
1836     assert(D.getArgumentNumber() == ArgTys.size() && "Table consistency error");
1837     ArgTys.push_back(Ty);
1838
1839     switch (D.getArgumentKind()) {
1840     case IITDescriptor::AK_AnyInteger: return !Ty->isIntOrIntVectorTy();
1841     case IITDescriptor::AK_AnyFloat:   return !Ty->isFPOrFPVectorTy();
1842     case IITDescriptor::AK_AnyVector:  return !isa<VectorType>(Ty);
1843     case IITDescriptor::AK_AnyPointer: return !isa<PointerType>(Ty);
1844     }
1845     llvm_unreachable("all argument kinds not covered");
1846
1847   case IITDescriptor::ExtendVecArgument:
1848     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
1849     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
1850            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
1851            VectorType::getExtendedElementVectorType(
1852                        cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
1853
1854   case IITDescriptor::TruncVecArgument:
1855     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
1856     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
1857            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
1858            VectorType::getTruncatedElementVectorType(
1859                          cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
1860   }
1861   llvm_unreachable("unhandled");
1862 }
1863
1864 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
1865 ///
1866 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
1867   Function *IF = CI.getCalledFunction();
1868   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
1869           IF);
1870
1871   // Verify that the intrinsic prototype lines up with what the .td files
1872   // describe.
1873   FunctionType *IFTy = IF->getFunctionType();
1874   Assert1(!IFTy->isVarArg(), "Intrinsic prototypes are not varargs", IF);
1875
1876   SmallVector<Intrinsic::IITDescriptor, 8> Table;
1877   getIntrinsicInfoTableEntries(ID, Table);
1878   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> TableRef = Table;
1879
1880   SmallVector<Type *, 4> ArgTys;
1881   Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getReturnType(), TableRef, ArgTys),
1882           "Intrinsic has incorrect return type!", IF);
1883   for (unsigned i = 0, e = IFTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1884     Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getParamType(i), TableRef, ArgTys),
1885             "Intrinsic has incorrect argument type!", IF);
1886   Assert1(TableRef.empty(), "Intrinsic has too few arguments!", IF);
1887
1888   // Now that we have the intrinsic ID and the actual argument types (and we
1889   // know they are legal for the intrinsic!) get the intrinsic name through the
1890   // usual means.  This allows us to verify the mangling of argument types into
1891   // the name.
1892   Assert1(Intrinsic::getName(ID, ArgTys) == IF->getName(),
1893           "Intrinsic name not mangled correctly for type arguments!", IF);
1894
1895   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
1896   // or are local to *this* function.
1897   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
1898     if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(CI.getArgOperand(i)))
1899       visitMDNode(*MD, CI.getParent()->getParent());
1900
1901   switch (ID) {
1902   default:
1903     break;
1904   case Intrinsic::ctlz:  // llvm.ctlz
1905   case Intrinsic::cttz:  // llvm.cttz
1906     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
1907             "is_zero_undef argument of bit counting intrinsics must be a "
1908             "constant int", &CI);
1909     break;
1910   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
1911     Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
1912                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
1913     MDNode *MD = cast<MDNode>(CI.getArgOperand(0));
1914     Assert1(MD->getNumOperands() == 1,
1915                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 2", &CI);
1916   } break;
1917   case Intrinsic::memcpy:
1918   case Intrinsic::memmove:
1919   case Intrinsic::memset:
1920     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3)),
1921             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
1922             &CI);
1923     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(4)),
1924             "isvolatile argument of memory intrinsics must be a constant int",
1925             &CI);
1926     break;
1927   case Intrinsic::gcroot:
1928   case Intrinsic::gcwrite:
1929   case Intrinsic::gcread:
1930     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
1931       AllocaInst *AI =
1932         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
1933       Assert1(AI, "llvm.gcroot parameter #1 must be an alloca.", &CI);
1934       Assert1(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
1935               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
1936       if (!AI->getType()->getElementType()->isPointerTy()) {
1937         Assert1(!isa<ConstantPointerNull>(CI.getArgOperand(1)),
1938                 "llvm.gcroot parameter #1 must either be a pointer alloca, "
1939                 "or argument #2 must be a non-null constant.", &CI);
1940       }
1941     }
1942
1943     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
1944             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
1945     break;
1946   case Intrinsic::init_trampoline:
1947     Assert1(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
1948             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
1949             &CI);
1950     break;
1951   case Intrinsic::prefetch:
1952     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
1953             isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
1954             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
1955             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
1956             "invalid arguments to llvm.prefetch",
1957             &CI);
1958     break;
1959   case Intrinsic::stackprotector:
1960     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
1961             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
1962             &CI);
1963     break;
1964   case Intrinsic::lifetime_start:
1965   case Intrinsic::lifetime_end:
1966   case Intrinsic::invariant_start:
1967     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
1968             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
1969             &CI);
1970     break;
1971   case Intrinsic::invariant_end:
1972     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
1973             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
1974     break;
1975   }
1976 }
1977
1978 //===----------------------------------------------------------------------===//
1979 //  Implement the public interfaces to this file...
1980 //===----------------------------------------------------------------------===//
1981
1982 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(VerifierFailureAction action) {
1983   return new Verifier(action);
1984 }
1985
1986
1987 /// verifyFunction - Check a function for errors, printing messages on stderr.
1988 /// Return true if the function is corrupt.
1989 ///
1990 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, VerifierFailureAction action) {
1991   Function &F = const_cast<Function&>(f);
1992   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
1993
1994   FunctionPassManager FPM(F.getParent());
1995   Verifier *V = new Verifier(action);
1996   FPM.add(V);
1997   FPM.run(F);
1998   return V->Broken;
1999 }
2000
2001 /// verifyModule - Check a module for errors, printing messages on stderr.
2002 /// Return true if the module is corrupt.
2003 ///
2004 bool llvm::verifyModule(const Module &M, VerifierFailureAction action,
2005                         std::string *ErrorInfo) {
2006   PassManager PM;
2007   Verifier *V = new Verifier(action);
2008   PM.add(V);
2009   PM.run(const_cast<Module&>(M));
2010
2011   if (ErrorInfo && V->Broken)
2012     *ErrorInfo = V->MessagesStr.str();
2013   return V->Broken;
2014 }