lib/VMCore/Verifier.cpp

   1 //===-- Verifier.cpp - Implement the Module Verifier -------------*- C++ -*-==//
   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 //  * All other things that are tested by asserts spread about the code...
  39 //
  40 //===----------------------------------------------------------------------===//
  41
  42 #include "llvm/Analysis/Verifier.h"
  43 #include "llvm/CallingConv.h"
  44 #include "llvm/Constants.h"
  45 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  46 #include "llvm/InlineAsm.h"
  47 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  48 #include "llvm/Metadata.h"
  49 #include "llvm/Module.h"
  50 #include "llvm/Pass.h"
  51 #include "llvm/PassManager.h"
  52 #include "llvm/TypeSymbolTable.h"
  53 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
  54 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  55 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
  56 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  57 #include "llvm/Support/CFG.h"
  58 #include "llvm/Support/Debug.h"
  59 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  60 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
  61 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  62 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  63 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  64 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  65 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  66 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  67 #include <algorithm>
  68 #include <cstdarg>
  69 using namespace llvm;
  70
  71 namespace {  // Anonymous namespace for class
  72   struct PreVerifier : public FunctionPass {
  73     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
  74
  75     PreVerifier() : FunctionPass(&ID) { }
  76
  77     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  78       AU.setPreservesAll();
  79     }
  80
  81     // Check that the prerequisites for successful DominatorTree construction
  82     // are satisfied.
  83     bool runOnFunction(Function &F) {
  84       bool Broken = false;
  85
  86       for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
  87         if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
  88           dbgs() << "Basic Block in function '" << F.getName()
  89                  << "' does not have terminator!\n";
  90           WriteAsOperand(dbgs(), I, true);
  91           dbgs() << "\n";
  92           Broken = true;
  93         }
  94       }
  95
  96       if (Broken)
  97         report_fatal_error("Broken module, no Basic Block terminator!");
  98
  99       return false;
 100     }
 101   };
 102 }
 103
 104 char PreVerifier::ID = 0;
 105 static RegisterPass<PreVerifier>
 106 PreVer("preverify", "Preliminary module verification");
 107 static const PassInfo *const PreVerifyID = &PreVer;
 108
 109 namespace {
 110   class TypeSet : public AbstractTypeUser {
 111   public:
 112     TypeSet() {}
 113
 114     /// Insert a type into the set of types.
 115     bool insert(const Type *Ty) {
 116       if (!Types.insert(Ty))
 117         return false;
 118       if (Ty->isAbstract())
 119         Ty->addAbstractTypeUser(this);
 120       return true;
 121     }
 122
 123     // Remove ourselves as abstract type listeners for any types that remain
 124     // abstract when the TypeSet is destroyed.
 125     ~TypeSet() {
 126       for (SmallSetVector<const Type *, 16>::iterator I = Types.begin(),
 127              E = Types.end(); I != E; ++I) {
 128         const Type *Ty = *I;
 129         if (Ty->isAbstract())
 130           Ty->removeAbstractTypeUser(this);
 131       }
 132     }
 133
 134     // Abstract type user interface.
 135
 136     /// Remove types from the set when refined. Do not insert the type it was
 137     /// refined to because that type hasn't been verified yet.
 138     void refineAbstractType(const DerivedType *OldTy, const Type *NewTy) {
 139       Types.remove(OldTy);
 140       OldTy->removeAbstractTypeUser(this);
 141     }
 142
 143     /// Stop listening for changes to a type which is no longer abstract.
 144     void typeBecameConcrete(const DerivedType *AbsTy) {
 145       AbsTy->removeAbstractTypeUser(this);
 146     }
 147
 148     void dump() const {}
 149
 150   private:
 151     SmallSetVector<const Type *, 16> Types;
 152
 153     // Disallow copying.
 154     TypeSet(const TypeSet &);
 155     TypeSet &operator=(const TypeSet &);
 156   };
 157
 158   struct Verifier : public FunctionPass, public InstVisitor<Verifier> {
 159     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
 160     bool Broken;          // Is this module found to be broken?
 161     bool RealPass;        // Are we not being run by a PassManager?
 162     VerifierFailureAction action;
 163                           // What to do if verification fails.
 164     Module *Mod;          // Module we are verifying right now
 165     LLVMContext *Context; // Context within which we are verifying
 166     DominatorTree *DT;    // Dominator Tree, caution can be null!
 167
 168     std::string Messages;
 169     raw_string_ostream MessagesStr;
 170
 171     /// InstInThisBlock - when verifying a basic block, keep track of all of the
 172     /// instructions we have seen so far.  This allows us to do efficient
 173     /// dominance checks for the case when an instruction has an operand that is
 174     /// an instruction in the same block.
 175     SmallPtrSet<Instruction*, 16> InstsInThisBlock;
 176
 177     /// Types - keep track of the types that have been checked already.
 178     TypeSet Types;
 179
 180     /// MDNodes - keep track of the metadata nodes that have been checked
 181     /// already.
 182     SmallPtrSet<MDNode *, 32> MDNodes;
 183
 184     Verifier()
 185       : FunctionPass(&ID),
 186       Broken(false), RealPass(true), action(AbortProcessAction),
 187       Mod(0), Context(0), DT(0), MessagesStr(Messages) {}
 188     explicit Verifier(VerifierFailureAction ctn)
 189       : FunctionPass(&ID),
 190       Broken(false), RealPass(true), action(ctn), Mod(0), Context(0), DT(0),
 191       MessagesStr(Messages) {}
 192     explicit Verifier(bool AB)
 193       : FunctionPass(&ID),
 194       Broken(false), RealPass(true),
 195       action( AB ? AbortProcessAction : PrintMessageAction), Mod(0),
 196       Context(0), DT(0), MessagesStr(Messages) {}
 197     explicit Verifier(DominatorTree &dt)
 198       : FunctionPass(&ID),
 199       Broken(false), RealPass(false), action(PrintMessageAction), Mod(0),
 200       Context(0), DT(&dt), MessagesStr(Messages) {}
 201
 202
 203     bool doInitialization(Module &M) {
 204       Mod = &M;
 205       Context = &M.getContext();
 206       verifyTypeSymbolTable(M.getTypeSymbolTable());
 207
 208       // If this is a real pass, in a pass manager, we must abort before
 209       // returning back to the pass manager, or else the pass manager may try to
 210       // run other passes on the broken module.
 211       if (RealPass)
 212         return abortIfBroken();
 213       return false;
 214     }
 215
 216     bool runOnFunction(Function &F) {
 217       // Get dominator information if we are being run by PassManager
 218       if (RealPass) DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
 219
 220       Mod = F.getParent();
 221       if (!Context) Context = &F.getContext();
 222
 223       visit(F);
 224       InstsInThisBlock.clear();
 225
 226       // If this is a real pass, in a pass manager, we must abort before
 227       // returning back to the pass manager, or else the pass manager may try to
 228       // run other passes on the broken module.
 229       if (RealPass)
 230         return abortIfBroken();
 231
 232       return false;
 233     }
 234
 235     bool doFinalization(Module &M) {
 236       // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
 237       for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 238         visitGlobalValue(*I);
 239
 240         // Check to make sure function prototypes are okay.
 241         if (I->isDeclaration()) visitFunction(*I);
 242       }
 243
 244       for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 245            I != E; ++I)
 246         visitGlobalVariable(*I);
 247
 248       for (Module::alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
 249            I != E; ++I)
 250         visitGlobalAlias(*I);
 251
 252       for (Module::named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
 253            E = M.named_metadata_end(); I != E; ++I)
 254         visitNamedMDNode(*I);
 255
 256       // If the module is broken, abort at this time.
 257       return abortIfBroken();
 258     }
 259
 260     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 261       AU.setPreservesAll();
 262       AU.addRequiredID(PreVerifyID);
 263       if (RealPass)
 264         AU.addRequired<DominatorTree>();
 265     }
 266
 267     /// abortIfBroken - If the module is broken and we are supposed to abort on
 268     /// this condition, do so.
 269     ///
 270     bool abortIfBroken() {
 271       if (!Broken) return false;
 272       MessagesStr << "Broken module found, ";
 273       switch (action) {
 274       default: llvm_unreachable("Unknown action");
 275       case AbortProcessAction:
 276         MessagesStr << "compilation aborted!\n";
 277         dbgs() << MessagesStr.str();
 278         // Client should choose different reaction if abort is not desired
 279         abort();
 280       case PrintMessageAction:
 281         MessagesStr << "verification continues.\n";
 282         dbgs() << MessagesStr.str();
 283         return false;
 284       case ReturnStatusAction:
 285         MessagesStr << "compilation terminated.\n";
 286         return true;
 287       }
 288     }
 289
 290
 291     // Verification methods...
 292     void verifyTypeSymbolTable(TypeSymbolTable &ST);
 293     void visitGlobalValue(GlobalValue &GV);
 294     void visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV);
 295     void visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA);
 296     void visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD);
 297     void visitMDNode(MDNode &MD, Function *F);
 298     void visitFunction(Function &F);
 299     void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
 300     using InstVisitor<Verifier>::visit;
 301
 302     void visit(Instruction &I);
 303
 304     void visitTruncInst(TruncInst &I);
 305     void visitZExtInst(ZExtInst &I);
 306     void visitSExtInst(SExtInst &I);
 307     void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
 308     void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
 309     void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
 310     void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
 311     void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
 312     void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
 313     void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
 314     void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
 315     void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
 316     void visitPHINode(PHINode &PN);
 317     void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
 318     void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
 319     void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
 320     void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
 321     void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
 322     void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
 323     void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
 324     void visitCallInst(CallInst &CI);
 325     void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
 326     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
 327     void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 328     void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 329     void visitInstruction(Instruction &I);
 330     void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
 331     void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 332     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 333     void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
 334     void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
 335     void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 336     void visitUserOp1(Instruction &I);
 337     void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
 338     void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
 339     void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
 340     void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
 341     void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
 342
 343     void VerifyCallSite(CallSite CS);
 344     bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, const Type *Ty,
 345                           int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
 346     void VerifyIntrinsicPrototype(Intrinsic::ID ID, Function *F,
 347                                   unsigned RetNum, unsigned ParamNum, ...);
 348     void VerifyParameterAttrs(Attributes Attrs, const Type *Ty,
 349                               bool isReturnValue, const Value *V);
 350     void VerifyFunctionAttrs(const FunctionType *FT, const AttrListPtr &Attrs,
 351                              const Value *V);
 352     void VerifyType(const Type *Ty);
 353
 354     void WriteValue(const Value *V) {
 355       if (!V) return;
 356       if (isa<Instruction>(V)) {
 357         MessagesStr << *V << '\n';
 358       } else {
 359         WriteAsOperand(MessagesStr, V, true, Mod);
 360         MessagesStr << '\n';
 361       }
 362     }
 363
 364     void WriteType(const Type *T) {
 365       if (!T) return;
 366       MessagesStr << ' ';
 367       WriteTypeSymbolic(MessagesStr, T, Mod);
 368     }
 369
 370
 371     // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
 372     // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
 373     // to see why something is not correct.
 374     void CheckFailed(const Twine &Message,
 375                      const Value *V1 = 0, const Value *V2 = 0,
 376                      const Value *V3 = 0, const Value *V4 = 0) {
 377       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 378       WriteValue(V1);
 379       WriteValue(V2);
 380       WriteValue(V3);
 381       WriteValue(V4);
 382       Broken = true;
 383     }
 384
 385     void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1,
 386                      const Type *T2, const Value *V3 = 0) {
 387       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 388       WriteValue(V1);
 389       WriteType(T2);
 390       WriteValue(V3);
 391       Broken = true;
 392     }
 393
 394     void CheckFailed(const Twine &Message, const Type *T1,
 395                      const Type *T2 = 0, const Type *T3 = 0) {
 396       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 397       WriteType(T1);
 398       WriteType(T2);
 399       WriteType(T3);
 400       Broken = true;
 401     }
 402   };
 403 } // End anonymous namespace
 404
 405 char Verifier::ID = 0;
 406 static RegisterPass<Verifier> X("verify", "Module Verifier");
 407
 408 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
 409 #define Assert(C, M) \
 410   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
 411 #define Assert1(C, M, V1) \
 412   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
 413 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
 414   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
 415 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
 416   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
 417 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
 418   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
 419
 420 void Verifier::visit(Instruction &I) {
 421   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
 422     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Operand is null", &I);
 423   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
 424 }
 425
 426
 427 void Verifier::visitGlobalValue(GlobalValue &GV) {
 428   Assert1(!GV.isDeclaration() ||
 429           GV.isMaterializable() ||
 430           GV.hasExternalLinkage() ||
 431           GV.hasDLLImportLinkage() ||
 432           GV.hasExternalWeakLinkage() ||
 433           (isa<GlobalAlias>(GV) &&
 434            (GV.hasLocalLinkage() || GV.hasWeakLinkage())),
 435   "Global is external, but doesn't have external or dllimport or weak linkage!",
 436           &GV);
 437
 438   Assert1(!GV.hasDLLImportLinkage() || GV.isDeclaration(),
 439           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
 440
 441   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
 442           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 443
 444   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
 445     GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
 446     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
 447             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
 448   }
 449 }
 450
 451 void Verifier::visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV) {
 452   if (GV.hasInitializer()) {
 453     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
 454             "Global variable initializer type does not match global "
 455             "variable type!", &GV);
 456
 457     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
 458     // cannot be constant.
 459     if (GV.hasCommonLinkage()) {
 460       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
 461               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
 462       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
 463               &GV);
 464     }
 465   } else {
 466     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasDLLImportLinkage() ||
 467             GV.hasExternalWeakLinkage(),
 468             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
 469   }
 470
 471   visitGlobalValue(GV);
 472 }
 473
 474 void Verifier::visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA) {
 475   Assert1(!GA.getName().empty(),
 476           "Alias name cannot be empty!", &GA);
 477   Assert1(GA.hasExternalLinkage() || GA.hasLocalLinkage() ||
 478           GA.hasWeakLinkage(),
 479           "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
 480   Assert1(GA.getAliasee(),
 481           "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
 482   Assert1(GA.getType() == GA.getAliasee()->getType(),
 483           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
 484
 485   if (!isa<GlobalValue>(GA.getAliasee())) {
 486     const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(GA.getAliasee());
 487     Assert1(CE &&
 488             (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
 489              CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) &&
 490             isa<GlobalValue>(CE->getOperand(0)),
 491             "Aliasee should be either GlobalValue or bitcast of GlobalValue",
 492             &GA);
 493   }
 494
 495   const GlobalValue* Aliasee = GA.resolveAliasedGlobal(/*stopOnWeak*/ false);
 496   Assert1(Aliasee,
 497           "Aliasing chain should end with function or global variable", &GA);
 498
 499   visitGlobalValue(GA);
 500 }
 501
 502 void Verifier::visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD) {
 503   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 504     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
 505     if (!MD)
 506       continue;
 507
 508     Assert1(!MD->isFunctionLocal(),
 509             "Named metadata operand cannot be function local!", MD);
 510     visitMDNode(*MD, 0);
 511   }
 512 }
 513
 514 void Verifier::visitMDNode(MDNode &MD, Function *F) {
 515   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
 516   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
 517   if (!MDNodes.insert(&MD))
 518     return;
 519
 520   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 521     Value *Op = MD.getOperand(i);
 522     if (!Op)
 523       continue;
 524     if (isa<Constant>(Op) || isa<MDString>(Op))
 525       continue;
 526     if (MDNode *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
 527       Assert2(MD.isFunctionLocal() || !N->isFunctionLocal(),
 528               "Global metadata operand cannot be function local!", &MD, N);
 529       visitMDNode(*N, F);
 530       continue;
 531     }
 532     Assert2(MD.isFunctionLocal(), "Invalid operand for global metadata!", &MD, Op);
 533
 534     // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
 535     // function that we expect.
 536     Function *ActualF = 0;
 537     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Op))
 538       ActualF = I->getParent()->getParent();
 539     else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(Op))
 540       ActualF = BB->getParent();
 541     else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(Op))
 542       ActualF = A->getParent();
 543     assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
 544
 545     Assert2(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function",
 546             &MD, Op);
 547   }
 548 }
 549
 550 void Verifier::verifyTypeSymbolTable(TypeSymbolTable &ST) {
 551   for (TypeSymbolTable::iterator I = ST.begin(), E = ST.end(); I != E; ++I)
 552     VerifyType(I->second);
 553 }
 554
 555 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
 556 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
 557 void Verifier::VerifyParameterAttrs(Attributes Attrs, const Type *Ty,
 558                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
 559   if (Attrs == Attribute::None)
 560     return;
 561
 562   Attributes FnCheckAttr = Attrs & Attribute::FunctionOnly;
 563   Assert1(!FnCheckAttr, "Attribute " + Attribute::getAsString(FnCheckAttr) +
 564           " only applies to the function!", V);
 565
 566   if (isReturnValue) {
 567     Attributes RetI = Attrs & Attribute::ParameterOnly;
 568     Assert1(!RetI, "Attribute " + Attribute::getAsString(RetI) +
 569             " does not apply to return values!", V);
 570   }
 571
 572   for (unsigned i = 0;
 573        i < array_lengthof(Attribute::MutuallyIncompatible); ++i) {
 574     Attributes MutI = Attrs & Attribute::MutuallyIncompatible[i];
 575     Assert1(!(MutI & (MutI - 1)), "Attributes " +
 576             Attribute::getAsString(MutI) + " are incompatible!", V);
 577   }
 578
 579   Attributes TypeI = Attrs & Attribute::typeIncompatible(Ty);
 580   Assert1(!TypeI, "Wrong type for attribute " +
 581           Attribute::getAsString(TypeI), V);
 582
 583   Attributes ByValI = Attrs & Attribute::ByVal;
 584   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 585     Assert1(!ByValI || PTy->getElementType()->isSized(),
 586             "Attribute " + Attribute::getAsString(ByValI) +
 587             " does not support unsized types!", V);
 588   } else {
 589     Assert1(!ByValI,
 590             "Attribute " + Attribute::getAsString(ByValI) +
 591             " only applies to parameters with pointer type!", V);
 592   }
 593 }
 594
 595 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
 596 // The value V is printed in error messages.
 597 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(const FunctionType *FT,
 598                                    const AttrListPtr &Attrs,
 599                                    const Value *V) {
 600   if (Attrs.isEmpty())
 601     return;
 602
 603   bool SawNest = false;
 604
 605   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
 606     const AttributeWithIndex &Attr = Attrs.getSlot(i);
 607
 608     const Type *Ty;
 609     if (Attr.Index == 0)
 610       Ty = FT->getReturnType();
 611     else if (Attr.Index-1 < FT->getNumParams())
 612       Ty = FT->getParamType(Attr.Index-1);
 613     else
 614       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
 615
 616     VerifyParameterAttrs(Attr.Attrs, Ty, Attr.Index == 0, V);
 617
 618     if (Attr.Attrs & Attribute::Nest) {
 619       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
 620       SawNest = true;
 621     }
 622
 623     if (Attr.Attrs & Attribute::StructRet)
 624       Assert1(Attr.Index == 1, "Attribute sret not on first parameter!", V);
 625   }
 626
 627   Attributes FAttrs = Attrs.getFnAttributes();
 628   Attributes NotFn = FAttrs & (~Attribute::FunctionOnly);
 629   Assert1(!NotFn, "Attribute " + Attribute::getAsString(NotFn) +
 630           " does not apply to the function!", V);
 631
 632   for (unsigned i = 0;
 633        i < array_lengthof(Attribute::MutuallyIncompatible); ++i) {
 634     Attributes MutI = FAttrs & Attribute::MutuallyIncompatible[i];
 635     Assert1(!(MutI & (MutI - 1)), "Attributes " +
 636             Attribute::getAsString(MutI) + " are incompatible!", V);
 637   }
 638 }
 639
 640 static bool VerifyAttributeCount(const AttrListPtr &Attrs, unsigned Params) {
 641   if (Attrs.isEmpty())
 642     return true;
 643
 644   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
 645   unsigned LastIndex = Attrs.getSlot(LastSlot).Index;
 646   if (LastIndex <= Params
 647       || (LastIndex == (unsigned)~0
 648           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlot(LastSlot - 1).Index <= Params)))
 649     return true;
 650
 651   return false;
 652 }
 653
 654 // visitFunction - Verify that a function is ok.
 655 //
 656 void Verifier::visitFunction(Function &F) {
 657   // Check function arguments.
 658   const FunctionType *FT = F.getFunctionType();
 659   unsigned NumArgs = F.arg_size();
 660
 661   Assert1(Context == &F.getContext(),
 662           "Function context does not match Module context!", &F);
 663
 664   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
 665   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
 666           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
 667           &F, FT);
 668   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
 669           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
 670           F.getReturnType()->isStructTy(),
 671           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
 672
 673   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
 674           "Invalid struct return type!", &F);
 675
 676   const AttrListPtr &Attrs = F.getAttributes();
 677
 678   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
 679           "Attributes after last parameter!", &F);
 680
 681   // Check function attributes.
 682   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
 683
 684   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
 685   switch (F.getCallingConv()) {
 686   default:
 687     break;
 688   case CallingConv::C:
 689     break;
 690   case CallingConv::Fast:
 691   case CallingConv::Cold:
 692   case CallingConv::X86_FastCall:
 693   case CallingConv::X86_ThisCall:
 694     Assert1(!F.isVarArg(),
 695             "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
 696     break;
 697   }
 698
 699   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
 700                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
 701
 702   // Check that the argument values match the function type for this function...
 703   unsigned i = 0;
 704   for (Function::arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
 705        I != E; ++I, ++i) {
 706     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
 707             "Argument value does not match function argument type!",
 708             I, FT->getParamType(i));
 709     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
 710             "Function arguments must have first-class types!", I);
 711     if (!isLLVMdotName)
 712       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
 713               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
 714   }
 715
 716   if (F.isMaterializable()) {
 717     // Function has a body somewhere we can't see.
 718   } else if (F.isDeclaration()) {
 719     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasDLLImportLinkage() ||
 720             F.hasExternalWeakLinkage(),
 721             "invalid linkage type for function declaration", &F);
 722   } else {
 723     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
 724     // is not legal to define intrinsics.
 725     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
 726
 727     // Check the entry node
 728     BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
 729     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
 730             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
 731
 732     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
 733     if (Entry->hasAddressTaken()) {
 734       Assert1(!BlockAddress::get(Entry)->isConstantUsed(),
 735               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
 736     }
 737   }
 738
 739   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
 740   // direct call/invokes, never having its "address taken".
 741   if (F.getIntrinsicID()) {
 742     const User *U;
 743     if (F.hasAddressTaken(&U))
 744       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
 745   }
 746 }
 747
 748 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
 749 //
 750 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
 751   InstsInThisBlock.clear();
 752
 753   // Ensure that basic blocks have terminators!
 754   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
 755
 756   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
 757   // it.
 758   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
 759     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
 760     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
 761     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
 762     PHINode *PN;
 763     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
 764       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
 765       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
 766               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
 767               "the PHI should be removed!", PN);
 768       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
 769               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
 770               "parent basic block!", PN);
 771
 772       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
 773       Values.clear();
 774       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
 775       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 776         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
 777                                         PN->getIncomingValue(i)));
 778       std::sort(Values.begin(), Values.end());
 779
 780       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
 781         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
 782         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
 783         // all identical.
 784         //
 785         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
 786                 Values[i].second == Values[i-1].second,
 787                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
 788                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
 789                 Values[i].second, Values[i-1].second);
 790
 791         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
 792         // matched up.
 793         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
 794                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
 795                 Values[i].first, Preds[i]);
 796       }
 797     }
 798   }
 799 }
 800
 801 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
 802   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
 803   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
 804           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
 805   visitInstruction(I);
 806 }
 807
 808 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
 809   if (BI.isConditional()) {
 810     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
 811             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
 812   }
 813   visitTerminatorInst(BI);
 814 }
 815
 816 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
 817   Function *F = RI.getParent()->getParent();
 818   unsigned N = RI.getNumOperands();
 819   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
 820     Assert2(N == 0,
 821             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
 822             "return type!", &RI, F->getReturnType());
 823   else if (N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType()) {
 824     // Exactly one return value and it matches the return type. Good.
 825   } else if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(F->getReturnType())) {
 826     // The return type is a struct; check for multiple return values.
 827     Assert2(STy->getNumElements() == N,
 828             "Incorrect number of return values in ret instruction!",
 829             &RI, F->getReturnType());
 830     for (unsigned i = 0; i != N; ++i)
 831       Assert2(STy->getElementType(i) == RI.getOperand(i)->getType(),
 832               "Function return type does not match operand "
 833               "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 834   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(F->getReturnType())) {
 835     // The return type is an array; check for multiple return values.
 836     Assert2(ATy->getNumElements() == N,
 837             "Incorrect number of return values in ret instruction!",
 838             &RI, F->getReturnType());
 839     for (unsigned i = 0; i != N; ++i)
 840       Assert2(ATy->getElementType() == RI.getOperand(i)->getType(),
 841               "Function return type does not match operand "
 842               "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 843   } else {
 844     CheckFailed("Function return type does not match operand "
 845                 "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 846   }
 847
 848   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
 849   // terminators...
 850   visitTerminatorInst(RI);
 851 }
 852
 853 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
 854   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
 855   // have the same type as the switched-on value.
 856   const Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
 857   SmallPtrSet<ConstantInt*, 32> Constants;
 858   for (unsigned i = 1, e = SI.getNumCases(); i != e; ++i) {
 859     Assert1(SI.getCaseValue(i)->getType() == SwitchTy,
 860             "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
 861     Assert2(Constants.insert(SI.getCaseValue(i)),
 862             "Duplicate integer as switch case", &SI, SI.getCaseValue(i));
 863   }
 864
 865   visitTerminatorInst(SI);
 866 }
 867
 868 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
 869   Assert1(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
 870           "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
 871   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
 872     Assert1(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
 873             "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
 874
 875   visitTerminatorInst(BI);
 876 }
 877
 878 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
 879   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
 880                                           SI.getOperand(2)),
 881           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
 882
 883   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
 884           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
 885   visitInstruction(SI);
 886 }
 887
 888 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
 889 /// a pass, if any exist, it's an error.
 890 ///
 891 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
 892   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
 893 }
 894
 895 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
 896   // Get the source and destination types
 897   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 898   const Type *DestTy = I.getType();
 899
 900   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 901   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 902   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 903
 904   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
 905   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
 906   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 907           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
 908   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
 909
 910   visitInstruction(I);
 911 }
 912
 913 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
 914   // Get the source and destination types
 915   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 916   const Type *DestTy = I.getType();
 917
 918   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 919   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
 920   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
 921   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 922           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 923   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 924   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 925
 926   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
 927
 928   visitInstruction(I);
 929 }
 930
 931 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
 932   // Get the source and destination types
 933   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 934   const Type *DestTy = I.getType();
 935
 936   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 937   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 938   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 939
 940   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
 941   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
 942   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 943           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 944   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
 945
 946   visitInstruction(I);
 947 }
 948
 949 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
 950   // Get the source and destination types
 951   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 952   const Type *DestTy = I.getType();
 953   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 954   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 955   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 956
 957   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
 958   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
 959   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 960           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
 961   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
 962
 963   visitInstruction(I);
 964 }
 965
 966 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
 967   // Get the source and destination types
 968   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 969   const Type *DestTy = I.getType();
 970
 971   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 972   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 973   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 974
 975   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
 976   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
 977   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 978           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 979   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
 980
 981   visitInstruction(I);
 982 }
 983
 984 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
 985   // Get the source and destination types
 986   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 987   const Type *DestTy = I.getType();
 988
 989   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
 990   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
 991
 992   Assert1(SrcVec == DstVec,
 993           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
 994   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
 995           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
 996   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
 997           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
 998
 999   if (SrcVec && DstVec)
1000     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1001             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1002             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1003
1004   visitInstruction(I);
1005 }
1006
1007 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
1008   // Get the source and destination types
1009   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1010   const Type *DestTy = I.getType();
1011
1012   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1013   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1014
1015   Assert1(SrcVec == DstVec,
1016           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1017   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1018           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1019   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1020           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1021
1022   if (SrcVec && DstVec)
1023     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1024             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1025             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1026
1027   visitInstruction(I);
1028 }
1029
1030 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
1031   // Get the source and destination types
1032   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1033   const Type *DestTy = I.getType();
1034
1035   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1036   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1037
1038   Assert1(SrcVec == DstVec,
1039           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1040   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
1041           &I);
1042   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1043           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
1044
1045   if (SrcVec && DstVec)
1046     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1047             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1048             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
1049
1050   visitInstruction(I);
1051 }
1052
1053 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1054   // Get the source and destination types
1055   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1056   const Type *DestTy = I.getType();
1057
1058   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1059   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1060
1061   Assert1(SrcVec == DstVec,
1062           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1063   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
1064           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1065   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1066           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1067
1068   if (SrcVec && DstVec)
1069     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1070             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1071             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1072
1073   visitInstruction(I);
1074 }
1075
1076 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1077   // Get the source and destination types
1078   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1079   const Type *DestTy = I.getType();
1080
1081   Assert1(SrcTy->isPointerTy(), "PtrToInt source must be pointer", &I);
1082   Assert1(DestTy->isIntegerTy(), "PtrToInt result must be integral", &I);
1083
1084   visitInstruction(I);
1085 }
1086
1087 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1088   // Get the source and destination types
1089   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1090   const Type *DestTy = I.getType();
1091
1092   Assert1(SrcTy->isIntegerTy(), "IntToPtr source must be an integral", &I);
1093   Assert1(DestTy->isPointerTy(), "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1094
1095   visitInstruction(I);
1096 }
1097
1098 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1099   // Get the source and destination types
1100   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1101   const Type *DestTy = I.getType();
1102
1103   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1104   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
1105   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
1106
1107   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
1108   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
1109   Assert1(DestTy->isPointerTy() == DestTy->isPointerTy(),
1110           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", &I);
1111   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize, "Bitcast requires types of same width",&I);
1112
1113   // Disallow aggregates.
1114   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
1115           "Bitcast operand must not be aggregate", &I);
1116   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
1117           "Bitcast type must not be aggregate", &I);
1118
1119   visitInstruction(I);
1120 }
1121
1122 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1123 ///
1124 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1125   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1126   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1127   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1128   // then there is some other instruction before a PHI.
1129   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1130           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1131           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1132           &PN, PN.getParent());
1133
1134   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1135   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1136   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1137     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1138             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1139     Assert1(isa<BasicBlock>(PN.getOperand(
1140                 PHINode::getOperandNumForIncomingBlock(i))),
1141             "PHI node incoming block is not a BasicBlock!", &PN);
1142   }
1143
1144   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1145
1146   visitInstruction(PN);
1147 }
1148
1149 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1150   Instruction *I = CS.getInstruction();
1151
1152   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1153           "Called function must be a pointer!", I);
1154   const PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1155
1156   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1157           "Called function is not pointer to function type!", I);
1158   const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1159
1160   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1161   if (FTy->isVarArg())
1162     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1163             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1164   else
1165     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1166             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1167
1168   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1169   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1170     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1171             "Call parameter type does not match function signature!",
1172             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1173
1174   const AttrListPtr &Attrs = CS.getAttributes();
1175
1176   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1177           "Attributes after last parameter!", I);
1178
1179   // Verify call attributes.
1180   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1181
1182   if (FTy->isVarArg())
1183     // Check attributes on the varargs part.
1184     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1185       Attributes Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1186
1187       VerifyParameterAttrs(Attr, CS.getArgument(Idx-1)->getType(), false, I);
1188
1189       Attributes VArgI = Attr & Attribute::VarArgsIncompatible;
1190       Assert1(!VArgI, "Attribute " + Attribute::getAsString(VArgI) +
1191               " cannot be used for vararg call arguments!", I);
1192     }
1193
1194   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1195   if (!CS.getCalledFunction() ||
1196       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
1197     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1198            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1199       Assert1(!PI->get()->isMetadataTy(),
1200               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1201   }
1202
1203   visitInstruction(*I);
1204 }
1205
1206 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1207   VerifyCallSite(&CI);
1208
1209   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1210     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1211       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1212 }
1213
1214 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1215   VerifyCallSite(&II);
1216   visitTerminatorInst(II);
1217 }
1218
1219 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1220 /// of the same type!
1221 ///
1222 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1223   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1224           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1225
1226   switch (B.getOpcode()) {
1227   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1228   // integral operands.
1229   case Instruction::Add:
1230   case Instruction::Sub:
1231   case Instruction::Mul:
1232   case Instruction::SDiv:
1233   case Instruction::UDiv:
1234   case Instruction::SRem:
1235   case Instruction::URem:
1236     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1237             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1238     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1239             "Integer arithmetic operators must have same type "
1240             "for operands and result!", &B);
1241     break;
1242   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1243   // floating-point operands.
1244   case Instruction::FAdd:
1245   case Instruction::FSub:
1246   case Instruction::FMul:
1247   case Instruction::FDiv:
1248   case Instruction::FRem:
1249     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1250             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1251             "floating-point types!", &B);
1252     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1253             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1254             "for operands and result!", &B);
1255     break;
1256   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1257   case Instruction::And:
1258   case Instruction::Or:
1259   case Instruction::Xor:
1260     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1261             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1262     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1263             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1264             &B);
1265     break;
1266   case Instruction::Shl:
1267   case Instruction::LShr:
1268   case Instruction::AShr:
1269     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1270             "Shifts only work with integral types!", &B);
1271     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1272             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1273     break;
1274   default:
1275     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1276   }
1277
1278   visitInstruction(B);
1279 }
1280
1281 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst& IC) {
1282   // Check that the operands are the same type
1283   const Type* Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1284   const Type* Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1285   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1286           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1287   // Check that the operands are the right type
1288   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->isPointerTy(),
1289           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1290
1291   visitInstruction(IC);
1292 }
1293
1294 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst& FC) {
1295   // Check that the operands are the same type
1296   const Type* Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1297   const Type* Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1298   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1299           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1300   // Check that the operands are the right type
1301   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
1302           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1303   visitInstruction(FC);
1304 }
1305
1306 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1307   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1308                                               EI.getOperand(1)),
1309           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1310   visitInstruction(EI);
1311 }
1312
1313 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1314   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1315                                              IE.getOperand(1),
1316                                              IE.getOperand(2)),
1317           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1318   visitInstruction(IE);
1319 }
1320
1321 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1322   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1323                                              SV.getOperand(2)),
1324           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1325
1326   const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(SV.getOperand(0)->getType());
1327   Assert1(VTy, "Operands are not a vector type", &SV);
1328
1329   // Check to see if Mask is valid.
1330   if (const ConstantVector *MV = dyn_cast<ConstantVector>(SV.getOperand(2))) {
1331     for (unsigned i = 0, e = MV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1332       if (ConstantInt* CI = dyn_cast<ConstantInt>(MV->getOperand(i))) {
1333         Assert1(!CI->uge(VTy->getNumElements()*2),
1334                 "Invalid shufflevector shuffle mask!", &SV);
1335       } else {
1336         Assert1(isa<UndefValue>(MV->getOperand(i)),
1337                 "Invalid shufflevector shuffle mask!", &SV);
1338       }
1339     }
1340   } else {
1341     Assert1(isa<UndefValue>(SV.getOperand(2)) ||
1342             isa<ConstantAggregateZero>(SV.getOperand(2)),
1343             "Invalid shufflevector shuffle mask!", &SV);
1344   }
1345
1346   visitInstruction(SV);
1347 }
1348
1349 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1350   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1351   const Type *ElTy =
1352     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getOperand(0)->getType(),
1353                                       Idxs.begin(), Idxs.end());
1354   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1355   Assert2(GEP.getType()->isPointerTy() &&
1356           cast<PointerType>(GEP.getType())->getElementType() == ElTy,
1357           "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1358   visitInstruction(GEP);
1359 }
1360
1361 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1362   const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
1363   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
1364   const Type *ElTy = PTy->getElementType();
1365   Assert2(ElTy == LI.getType(),
1366           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
1367   visitInstruction(LI);
1368 }
1369
1370 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1371   const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
1372   Assert1(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
1373   const Type *ElTy = PTy->getElementType();
1374   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
1375           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1376           &SI, ElTy);
1377   visitInstruction(SI);
1378 }
1379
1380 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
1381   const PointerType *PTy = AI.getType();
1382   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
1383           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
1384           &AI);
1385   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(), "Cannot allocate unsized type",
1386           &AI);
1387   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
1388           "Alloca array size must have integer type", &AI);
1389   visitInstruction(AI);
1390 }
1391
1392 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
1393   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
1394                                            EVI.idx_begin(), EVI.idx_end()) ==
1395           EVI.getType(),
1396           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
1397
1398   visitInstruction(EVI);
1399 }
1400
1401 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
1402   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
1403                                            IVI.idx_begin(), IVI.idx_end()) ==
1404           IVI.getOperand(1)->getType(),
1405           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
1406
1407   visitInstruction(IVI);
1408 }
1409
1410 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
1411 ///
1412 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
1413   BasicBlock *BB = I.getParent();
1414   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
1415
1416   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
1417     for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1418          UI != UE; ++UI)
1419       Assert1(*UI != (User*)&I || !DT->isReachableFromEntry(BB),
1420               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
1421   }
1422
1423   // Check that void typed values don't have names
1424   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
1425           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
1426
1427   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
1428   // value type.
1429   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
1430           I.getType()->isFirstClassType(),
1431           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
1432
1433   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
1434   // checked against the callee type.
1435   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
1436           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
1437           "Invalid use of metadata!", &I);
1438
1439   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
1440   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
1441   // instruction, it is an error!
1442   for (User::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1443        UI != UE; ++UI) {
1444     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(*UI))
1445       Assert2(Used->getParent() != 0, "Instruction referencing instruction not"
1446               " embedded in a basic block!", &I, Used);
1447     else {
1448       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", *UI);
1449       return;
1450     }
1451   }
1452
1453   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1454     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Instruction has null operand!", &I);
1455
1456     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
1457     // instructions.
1458     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
1459       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
1460     }
1461
1462     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
1463       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
1464       // taken.
1465       Assert1(!F->isIntrinsic() || (i + 1 == e && isa<CallInst>(I)),
1466               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
1467       Assert1(F->getParent() == Mod, "Referencing function in another module!",
1468               &I);
1469     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
1470       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
1471               "Referring to a basic block in another function!", &I);
1472     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
1473       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
1474               "Referring to an argument in another function!", &I);
1475     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
1476       Assert1(GV->getParent() == Mod, "Referencing global in another module!",
1477               &I);
1478     } else if (Instruction *Op = dyn_cast<Instruction>(I.getOperand(i))) {
1479       BasicBlock *OpBlock = Op->getParent();
1480
1481       // Check that a definition dominates all of its uses.
1482       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
1483         // Invoke results are only usable in the normal destination, not in the
1484         // exceptional destination.
1485         BasicBlock *NormalDest = II->getNormalDest();
1486
1487         Assert2(NormalDest != II->getUnwindDest(),
1488                 "No uses of invoke possible due to dominance structure!",
1489                 Op, &I);
1490
1491         // PHI nodes differ from other nodes because they actually "use" the
1492         // value in the predecessor basic blocks they correspond to.
1493         BasicBlock *UseBlock = BB;
1494         if (isa<PHINode>(I))
1495           UseBlock = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i+1));
1496         Assert2(UseBlock, "Invoke operand is PHI node with bad incoming-BB",
1497                 Op, &I);
1498
1499         if (isa<PHINode>(I) && UseBlock == OpBlock) {
1500           // Special case of a phi node in the normal destination or the unwind
1501           // destination.
1502           Assert2(BB == NormalDest || !DT->isReachableFromEntry(UseBlock),
1503                   "Invoke result not available in the unwind destination!",
1504                   Op, &I);
1505         } else {
1506           Assert2(DT->dominates(NormalDest, UseBlock) ||
1507                   !DT->isReachableFromEntry(UseBlock),
1508                   "Invoke result does not dominate all uses!", Op, &I);
1509
1510           // If the normal successor of an invoke instruction has multiple
1511           // predecessors, then the normal edge from the invoke is critical,
1512           // so the invoke value can only be live if the destination block
1513           // dominates all of it's predecessors (other than the invoke).
1514           if (!NormalDest->getSinglePredecessor() &&
1515               DT->isReachableFromEntry(UseBlock))
1516             // If it is used by something non-phi, then the other case is that
1517             // 'NormalDest' dominates all of its predecessors other than the
1518             // invoke.  In this case, the invoke value can still be used.
1519             for (pred_iterator PI = pred_begin(NormalDest),
1520                  E = pred_end(NormalDest); PI != E; ++PI)
1521               if (*PI != II->getParent() && !DT->dominates(NormalDest, *PI) &&
1522                   DT->isReachableFromEntry(*PI)) {
1523                 CheckFailed("Invoke result does not dominate all uses!", Op,&I);
1524                 return;
1525               }
1526         }
1527       } else if (isa<PHINode>(I)) {
1528         // PHI nodes are more difficult than other nodes because they actually
1529         // "use" the value in the predecessor basic blocks they correspond to.
1530         BasicBlock *PredBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i+1));
1531         Assert2(PredBB && (DT->dominates(OpBlock, PredBB) ||
1532                            !DT->isReachableFromEntry(PredBB)),
1533                 "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1534       } else {
1535         if (OpBlock == BB) {
1536           // If they are in the same basic block, make sure that the definition
1537           // comes before the use.
1538           Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || !DT->isReachableFromEntry(BB),
1539                   "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1540         }
1541
1542         // Definition must dominate use unless use is unreachable!
1543         Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT->dominates(Op, &I) ||
1544                 !DT->isReachableFromEntry(BB),
1545                 "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1546       }
1547     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
1548       Assert1((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
1549               (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
1550               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
1551     }
1552   }
1553   InstsInThisBlock.insert(&I);
1554
1555   VerifyType(I.getType());
1556 }
1557
1558 /// VerifyType - Verify that a type is well formed.
1559 ///
1560 void Verifier::VerifyType(const Type *Ty) {
1561   if (!Types.insert(Ty)) return;
1562
1563   Assert1(Context == &Ty->getContext(),
1564           "Type context does not match Module context!", Ty);
1565
1566   switch (Ty->getTypeID()) {
1567   case Type::FunctionTyID: {
1568     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(Ty);
1569
1570     const Type *RetTy = FTy->getReturnType();
1571     Assert2(FunctionType::isValidReturnType(RetTy),
1572             "Function type with invalid return type", RetTy, FTy);
1573     VerifyType(RetTy);
1574
1575     for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i) {
1576       const Type *ElTy = FTy->getParamType(i);
1577       Assert2(FunctionType::isValidArgumentType(ElTy),
1578               "Function type with invalid parameter type", ElTy, FTy);
1579       VerifyType(ElTy);
1580     }
1581   } break;
1582   case Type::StructTyID: {
1583     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
1584     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1585       const Type *ElTy = STy->getElementType(i);
1586       Assert2(StructType::isValidElementType(ElTy),
1587               "Structure type with invalid element type", ElTy, STy);
1588       VerifyType(ElTy);
1589     }
1590   } break;
1591   case Type::UnionTyID: {
1592     const UnionType *UTy = cast<UnionType>(Ty);
1593     for (unsigned i = 0, e = UTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1594       const Type *ElTy = UTy->getElementType(i);
1595       Assert2(UnionType::isValidElementType(ElTy),
1596               "Union type with invalid element type", ElTy, UTy);
1597       VerifyType(ElTy);
1598     }
1599   } break;
1600   case Type::ArrayTyID: {
1601     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
1602     Assert1(ArrayType::isValidElementType(ATy->getElementType()),
1603             "Array type with invalid element type", ATy);
1604     VerifyType(ATy->getElementType());
1605   } break;
1606   case Type::PointerTyID: {
1607     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
1608     Assert1(PointerType::isValidElementType(PTy->getElementType()),
1609             "Pointer type with invalid element type", PTy);
1610     VerifyType(PTy->getElementType());
1611   } break;
1612   case Type::VectorTyID: {
1613     const VectorType *VTy = cast<VectorType>(Ty);
1614     Assert1(VectorType::isValidElementType(VTy->getElementType()),
1615             "Vector type with invalid element type", VTy);
1616     VerifyType(VTy->getElementType());
1617   } break;
1618   default:
1619     break;
1620   }
1621 }
1622
1623 // Flags used by TableGen to mark intrinsic parameters with the
1624 // LLVMExtendedElementVectorType and LLVMTruncatedElementVectorType classes.
1625 static const unsigned ExtendedElementVectorType = 0x40000000;
1626 static const unsigned TruncatedElementVectorType = 0x20000000;
1627
1628 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
1629 ///
1630 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
1631   Function *IF = CI.getCalledFunction();
1632   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
1633           IF);
1634
1635 #define GET_INTRINSIC_VERIFIER
1636 #include "llvm/Intrinsics.gen"
1637 #undef GET_INTRINSIC_VERIFIER
1638
1639   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
1640   // or are local to *this* function.
1641   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
1642     if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(CI.getArgOperand(i)))
1643       visitMDNode(*MD, CI.getParent()->getParent());
1644
1645   switch (ID) {
1646   default:
1647     break;
1648   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
1649     Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
1650                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
1651     MDNode *MD = cast<MDNode>(CI.getArgOperand(0));
1652     Assert1(MD->getNumOperands() == 1,
1653                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 2", &CI);
1654   } break;
1655   case Intrinsic::memcpy:
1656   case Intrinsic::memmove:
1657   case Intrinsic::memset:
1658     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3)),
1659             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
1660             &CI);
1661     break;
1662   case Intrinsic::gcroot:
1663   case Intrinsic::gcwrite:
1664   case Intrinsic::gcread:
1665     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
1666       AllocaInst *AI =
1667         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
1668       Assert1(AI && AI->getType()->getElementType()->isPointerTy(),
1669               "llvm.gcroot parameter #1 must be a pointer alloca.", &CI);
1670       Assert1(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
1671               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
1672     }
1673
1674     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
1675             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
1676     break;
1677   case Intrinsic::init_trampoline:
1678     Assert1(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
1679             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
1680             &CI);
1681     break;
1682   case Intrinsic::prefetch:
1683     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
1684             isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
1685             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
1686             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
1687             "invalid arguments to llvm.prefetch",
1688             &CI);
1689     break;
1690   case Intrinsic::stackprotector:
1691     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
1692             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
1693             &CI);
1694     break;
1695   case Intrinsic::lifetime_start:
1696   case Intrinsic::lifetime_end:
1697   case Intrinsic::invariant_start:
1698     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
1699             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
1700             &CI);
1701     break;
1702   case Intrinsic::invariant_end:
1703     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
1704             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
1705     break;
1706   }
1707 }
1708
1709 /// Produce a string to identify an intrinsic parameter or return value.
1710 /// The ArgNo value numbers the return values from 0 to NumRets-1 and the
1711 /// parameters beginning with NumRets.
1712 ///
1713 static std::string IntrinsicParam(unsigned ArgNo, unsigned NumRets) {
1714   if (ArgNo >= NumRets)
1715     return "Intrinsic parameter #" + utostr(ArgNo - NumRets);
1716   if (NumRets == 1)
1717     return "Intrinsic result type";
1718   return "Intrinsic result type #" + utostr(ArgNo);
1719 }
1720
1721 bool Verifier::PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, const Type *Ty,
1722                                 int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix) {
1723   const FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
1724
1725   unsigned NumElts = 0;
1726   const Type *EltTy = Ty;
1727   const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty);
1728   if (VTy) {
1729     EltTy = VTy->getElementType();
1730     NumElts = VTy->getNumElements();
1731   }
1732
1733   const Type *RetTy = FTy->getReturnType();
1734   const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(RetTy);
1735   unsigned NumRetVals;
1736   if (RetTy->isVoidTy())
1737     NumRetVals = 0;
1738   else if (ST)
1739     NumRetVals = ST->getNumElements();
1740   else
1741     NumRetVals = 1;
1742
1743   if (VT < 0) {
1744     int Match = ~VT;
1745
1746     // Check flags that indicate a type that is an integral vector type with
1747     // elements that are larger or smaller than the elements of the matched
1748     // type.
1749     if ((Match & (ExtendedElementVectorType |
1750                   TruncatedElementVectorType)) != 0) {
1751       const IntegerType *IEltTy = dyn_cast<IntegerType>(EltTy);
1752       if (!VTy || !IEltTy) {
1753         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1754                     "an integral vector type.", F);
1755         return false;
1756       }
1757       // Adjust the current Ty (in the opposite direction) rather than
1758       // the type being matched against.
1759       if ((Match & ExtendedElementVectorType) != 0) {
1760         if ((IEltTy->getBitWidth() & 1) != 0) {
1761           CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " vector "
1762                       "element bit-width is odd.", F);
1763           return false;
1764         }
1765         Ty = VectorType::getTruncatedElementVectorType(VTy);
1766       } else
1767         Ty = VectorType::getExtendedElementVectorType(VTy);
1768       Match &= ~(ExtendedElementVectorType | TruncatedElementVectorType);
1769     }
1770
1771     if (Match <= static_cast<int>(NumRetVals - 1)) {
1772       if (ST)
1773         RetTy = ST->getElementType(Match);
1774
1775       if (Ty != RetTy) {
1776         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " does not "
1777                     "match return type.", F);
1778         return false;
1779       }
1780     } else {
1781       if (Ty != FTy->getParamType(Match - NumRetVals)) {
1782         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " does not "
1783                     "match parameter %" + utostr(Match - NumRetVals) + ".", F);
1784         return false;
1785       }
1786     }
1787   } else if (VT == MVT::iAny) {
1788     if (!EltTy->isIntegerTy()) {
1789       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1790                   "an integer type.", F);
1791       return false;
1792     }
1793
1794     unsigned GotBits = cast<IntegerType>(EltTy)->getBitWidth();
1795     Suffix += ".";
1796
1797     if (EltTy != Ty)
1798       Suffix += "v" + utostr(NumElts);
1799
1800     Suffix += "i" + utostr(GotBits);
1801
1802     // Check some constraints on various intrinsics.
1803     switch (ID) {
1804     default: break; // Not everything needs to be checked.
1805     case Intrinsic::bswap:
1806       if (GotBits < 16 || GotBits % 16 != 0) {
1807         CheckFailed("Intrinsic requires even byte width argument", F);
1808         return false;
1809       }
1810       break;
1811     }
1812   } else if (VT == MVT::fAny) {
1813     if (!EltTy->isFloatingPointTy()) {
1814       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1815                   "a floating-point type.", F);
1816       return false;
1817     }
1818
1819     Suffix += ".";
1820
1821     if (EltTy != Ty)
1822       Suffix += "v" + utostr(NumElts);
1823
1824     Suffix += EVT::getEVT(EltTy).getEVTString();
1825   } else if (VT == MVT::vAny) {
1826     if (!VTy) {
1827       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a vector type.",
1828                   F);
1829       return false;
1830     }
1831     Suffix += ".v" + utostr(NumElts) + EVT::getEVT(EltTy).getEVTString();
1832   } else if (VT == MVT::iPTR) {
1833     if (!Ty->isPointerTy()) {
1834       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a "
1835                   "pointer and a pointer is required.", F);
1836       return false;
1837     }
1838   } else if (VT == MVT::iPTRAny) {
1839     // Outside of TableGen, we don't distinguish iPTRAny (to any address space)
1840     // and iPTR. In the verifier, we can not distinguish which case we have so
1841     // allow either case to be legal.
1842     if (const PointerType* PTyp = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
1843       Suffix += ".p" + utostr(PTyp->getAddressSpace()) +
1844         EVT::getEVT(PTyp->getElementType()).getEVTString();
1845     } else {
1846       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a "
1847                   "pointer and a pointer is required.", F);
1848       return false;
1849     }
1850   } else if (EVT((MVT::SimpleValueType)VT).isVector()) {
1851     EVT VVT = EVT((MVT::SimpleValueType)VT);
1852
1853     // If this is a vector argument, verify the number and type of elements.
1854     if (VVT.getVectorElementType() != EVT::getEVT(EltTy)) {
1855       CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect vector element type!", F);
1856       return false;
1857     }
1858
1859     if (VVT.getVectorNumElements() != NumElts) {
1860       CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of "
1861                   "vector elements!", F);
1862       return false;
1863     }
1864   } else if (EVT((MVT::SimpleValueType)VT).getTypeForEVT(Ty->getContext()) !=
1865              EltTy) {
1866     CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is wrong!", F);
1867     return false;
1868   } else if (EltTy != Ty) {
1869     CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is a vector "
1870                 "and a scalar is required.", F);
1871     return false;
1872   }
1873
1874   return true;
1875 }
1876
1877 /// VerifyIntrinsicPrototype - TableGen emits calls to this function into
1878 /// Intrinsics.gen.  This implements a little state machine that verifies the
1879 /// prototype of intrinsics.
1880 void Verifier::VerifyIntrinsicPrototype(Intrinsic::ID ID, Function *F,
1881                                         unsigned NumRetVals,
1882                                         unsigned NumParams, ...) {
1883   va_list VA;
1884   va_start(VA, NumParams);
1885   const FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
1886
1887   // For overloaded intrinsics, the Suffix of the function name must match the
1888   // types of the arguments. This variable keeps track of the expected
1889   // suffix, to be checked at the end.
1890   std::string Suffix;
1891
1892   if (FTy->getNumParams() + FTy->isVarArg() != NumParams) {
1893     CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of arguments!", F);
1894     return;
1895   }
1896
1897   const Type *Ty = FTy->getReturnType();
1898   const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
1899
1900   if (NumRetVals == 0 && !Ty->isVoidTy()) {
1901     CheckFailed("Intrinsic should return void", F);
1902     return;
1903   }
1904
1905   // Verify the return types.
1906   if (ST && ST->getNumElements() != NumRetVals) {
1907     CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of return types!", F);
1908     return;
1909   }
1910
1911   for (unsigned ArgNo = 0; ArgNo != NumRetVals; ++ArgNo) {
1912     int VT = va_arg(VA, int); // An MVT::SimpleValueType when non-negative.
1913
1914     if (ST) Ty = ST->getElementType(ArgNo);
1915     if (!PerformTypeCheck(ID, F, Ty, VT, ArgNo, Suffix))
1916       break;
1917   }
1918
1919   // Verify the parameter types.
1920   for (unsigned ArgNo = 0; ArgNo != NumParams; ++ArgNo) {
1921     int VT = va_arg(VA, int); // An MVT::SimpleValueType when non-negative.
1922
1923     if (VT == MVT::isVoid && ArgNo > 0) {
1924       if (!FTy->isVarArg())
1925         CheckFailed("Intrinsic prototype has no '...'!", F);
1926       break;
1927     }
1928
1929     if (!PerformTypeCheck(ID, F, FTy->getParamType(ArgNo), VT,
1930                           ArgNo + NumRetVals, Suffix))
1931       break;
1932   }
1933
1934   va_end(VA);
1935
1936   // For intrinsics without pointer arguments, if we computed a Suffix then the
1937   // intrinsic is overloaded and we need to make sure that the name of the
1938   // function is correct. We add the suffix to the name of the intrinsic and
1939   // compare against the given function name. If they are not the same, the
1940   // function name is invalid. This ensures that overloading of intrinsics
1941   // uses a sane and consistent naming convention.  Note that intrinsics with
1942   // pointer argument may or may not be overloaded so we will check assuming it
1943   // has a suffix and not.
1944   if (!Suffix.empty()) {
1945     std::string Name(Intrinsic::getName(ID));
1946     if (Name + Suffix != F->getName()) {
1947       CheckFailed("Overloaded intrinsic has incorrect suffix: '" +
1948                   F->getName().substr(Name.length()) + "'. It should be '" +
1949                   Suffix + "'", F);
1950     }
1951   }
1952
1953   // Check parameter attributes.
1954   Assert1(F->getAttributes() == Intrinsic::getAttributes(ID),
1955           "Intrinsic has wrong parameter attributes!", F);
1956 }
1957
1958
1959 //===----------------------------------------------------------------------===//
1960 //  Implement the public interfaces to this file...
1961 //===----------------------------------------------------------------------===//
1962
1963 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(VerifierFailureAction action) {
1964   return new Verifier(action);
1965 }
1966
1967
1968 /// verifyFunction - Check a function for errors, printing messages on stderr.
1969 /// Return true if the function is corrupt.
1970 ///
1971 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, VerifierFailureAction action) {
1972   Function &F = const_cast<Function&>(f);
1973   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
1974
1975   FunctionPassManager FPM(F.getParent());
1976   Verifier *V = new Verifier(action);
1977   FPM.add(V);
1978   FPM.run(F);
1979   return V->Broken;
1980 }
1981
1982 /// verifyModule - Check a module for errors, printing messages on stderr.
1983 /// Return true if the module is corrupt.
1984 ///
1985 bool llvm::verifyModule(const Module &M, VerifierFailureAction action,
1986                         std::string *ErrorInfo) {
1987   PassManager PM;
1988   Verifier *V = new Verifier(action);
1989   PM.add(V);
1990   PM.run(const_cast<Module&>(M));
1991
1992   if (ErrorInfo && V->Broken)
1993     *ErrorInfo = V->MessagesStr.str();
1994   return V->Broken;
1995 }