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 does not have terminator!\n";
  89           WriteAsOperand(dbgs(), I, true);
  90           dbgs() << "\n";
  91           Broken = true;
  92         }
  93       }
  94
  95       if (Broken)
  96         report_fatal_error("Broken module, no Basic Block terminator!");
  97
  98       return false;
  99     }
 100   };
 101 }
 102
 103 char PreVerifier::ID = 0;
 104 static RegisterPass<PreVerifier>
 105 PreVer("preverify", "Preliminary module verification");
 106 static const PassInfo *const PreVerifyID = &PreVer;
 107
 108 namespace {
 109   class TypeSet : public AbstractTypeUser {
 110   public:
 111     TypeSet() {}
 112
 113     /// Insert a type into the set of types.
 114     bool insert(const Type *Ty) {
 115       if (!Types.insert(Ty))
 116         return false;
 117       if (Ty->isAbstract())
 118         Ty->addAbstractTypeUser(this);
 119       return true;
 120     }
 121
 122     // Remove ourselves as abstract type listeners for any types that remain
 123     // abstract when the TypeSet is destroyed.
 124     ~TypeSet() {
 125       for (SmallSetVector<const Type *, 16>::iterator I = Types.begin(),
 126              E = Types.end(); I != E; ++I) {
 127         const Type *Ty = *I;
 128         if (Ty->isAbstract())
 129           Ty->removeAbstractTypeUser(this);
 130       }
 131     }
 132
 133     // Abstract type user interface.
 134
 135     /// Remove types from the set when refined. Do not insert the type it was
 136     /// refined to because that type hasn't been verified yet.
 137     void refineAbstractType(const DerivedType *OldTy, const Type *NewTy) {
 138       Types.remove(OldTy);
 139       OldTy->removeAbstractTypeUser(this);
 140     }
 141
 142     /// Stop listening for changes to a type which is no longer abstract.
 143     void typeBecameConcrete(const DerivedType *AbsTy) {
 144       AbsTy->removeAbstractTypeUser(this);
 145     }
 146
 147     void dump() const {}
 148
 149   private:
 150     SmallSetVector<const Type *, 16> Types;
 151
 152     // Disallow copying.
 153     TypeSet(const TypeSet &);
 154     TypeSet &operator=(const TypeSet &);
 155   };
 156
 157   struct Verifier : public FunctionPass, public InstVisitor<Verifier> {
 158     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
 159     bool Broken;          // Is this module found to be broken?
 160     bool RealPass;        // Are we not being run by a PassManager?
 161     VerifierFailureAction action;
 162                           // What to do if verification fails.
 163     Module *Mod;          // Module we are verifying right now
 164     LLVMContext *Context; // Context within which we are verifying
 165     DominatorTree *DT;    // Dominator Tree, caution can be null!
 166
 167     std::string Messages;
 168     raw_string_ostream MessagesStr;
 169
 170     /// InstInThisBlock - when verifying a basic block, keep track of all of the
 171     /// instructions we have seen so far.  This allows us to do efficient
 172     /// dominance checks for the case when an instruction has an operand that is
 173     /// an instruction in the same block.
 174     SmallPtrSet<Instruction*, 16> InstsInThisBlock;
 175
 176     /// Types - keep track of the types that have been checked already.
 177     TypeSet Types;
 178
 179     Verifier()
 180       : FunctionPass(&ID),
 181       Broken(false), RealPass(true), action(AbortProcessAction),
 182       Mod(0), Context(0), DT(0), MessagesStr(Messages) {}
 183     explicit Verifier(VerifierFailureAction ctn)
 184       : FunctionPass(&ID),
 185       Broken(false), RealPass(true), action(ctn), Mod(0), Context(0), DT(0),
 186       MessagesStr(Messages) {}
 187     explicit Verifier(bool AB)
 188       : FunctionPass(&ID),
 189       Broken(false), RealPass(true),
 190       action( AB ? AbortProcessAction : PrintMessageAction), Mod(0),
 191       Context(0), DT(0), MessagesStr(Messages) {}
 192     explicit Verifier(DominatorTree &dt)
 193       : FunctionPass(&ID),
 194       Broken(false), RealPass(false), action(PrintMessageAction), Mod(0),
 195       Context(0), DT(&dt), MessagesStr(Messages) {}
 196
 197
 198     bool doInitialization(Module &M) {
 199       Mod = &M;
 200       Context = &M.getContext();
 201       verifyTypeSymbolTable(M.getTypeSymbolTable());
 202
 203       // If this is a real pass, in a pass manager, we must abort before
 204       // returning back to the pass manager, or else the pass manager may try to
 205       // run other passes on the broken module.
 206       if (RealPass)
 207         return abortIfBroken();
 208       return false;
 209     }
 210
 211     bool runOnFunction(Function &F) {
 212       // Get dominator information if we are being run by PassManager
 213       if (RealPass) DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
 214
 215       Mod = F.getParent();
 216       if (!Context) Context = &F.getContext();
 217
 218       visit(F);
 219       InstsInThisBlock.clear();
 220
 221       // If this is a real pass, in a pass manager, we must abort before
 222       // returning back to the pass manager, or else the pass manager may try to
 223       // run other passes on the broken module.
 224       if (RealPass)
 225         return abortIfBroken();
 226
 227       return false;
 228     }
 229
 230     bool doFinalization(Module &M) {
 231       // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
 232       for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 233         visitGlobalValue(*I);
 234
 235         // Check to make sure function prototypes are okay.
 236         if (I->isDeclaration()) visitFunction(*I);
 237       }
 238
 239       for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 240            I != E; ++I)
 241         visitGlobalVariable(*I);
 242
 243       for (Module::alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
 244            I != E; ++I)
 245         visitGlobalAlias(*I);
 246
 247       // If the module is broken, abort at this time.
 248       return abortIfBroken();
 249     }
 250
 251     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 252       AU.setPreservesAll();
 253       AU.addRequiredID(PreVerifyID);
 254       if (RealPass)
 255         AU.addRequired<DominatorTree>();
 256     }
 257
 258     /// abortIfBroken - If the module is broken and we are supposed to abort on
 259     /// this condition, do so.
 260     ///
 261     bool abortIfBroken() {
 262       if (!Broken) return false;
 263       MessagesStr << "Broken module found, ";
 264       switch (action) {
 265       default: llvm_unreachable("Unknown action");
 266       case AbortProcessAction:
 267         MessagesStr << "compilation aborted!\n";
 268         dbgs() << MessagesStr.str();
 269         // Client should choose different reaction if abort is not desired
 270         abort();
 271       case PrintMessageAction:
 272         MessagesStr << "verification continues.\n";
 273         dbgs() << MessagesStr.str();
 274         return false;
 275       case ReturnStatusAction:
 276         MessagesStr << "compilation terminated.\n";
 277         return true;
 278       }
 279     }
 280
 281
 282     // Verification methods...
 283     void verifyTypeSymbolTable(TypeSymbolTable &ST);
 284     void visitGlobalValue(GlobalValue &GV);
 285     void visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV);
 286     void visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA);
 287     void visitFunction(Function &F);
 288     void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
 289     using InstVisitor<Verifier>::visit;
 290
 291     void visit(Instruction &I);
 292
 293     void visitTruncInst(TruncInst &I);
 294     void visitZExtInst(ZExtInst &I);
 295     void visitSExtInst(SExtInst &I);
 296     void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
 297     void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
 298     void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
 299     void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
 300     void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
 301     void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
 302     void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
 303     void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
 304     void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
 305     void visitPHINode(PHINode &PN);
 306     void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
 307     void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
 308     void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
 309     void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
 310     void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
 311     void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
 312     void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
 313     void visitCallInst(CallInst &CI);
 314     void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
 315     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
 316     void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 317     void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 318     void visitInstruction(Instruction &I);
 319     void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
 320     void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 321     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 322     void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
 323     void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 324     void visitUserOp1(Instruction &I);
 325     void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
 326     void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
 327     void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
 328     void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
 329     void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
 330
 331     void VerifyCallSite(CallSite CS);
 332     bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, const Type *Ty,
 333                           int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
 334     void VerifyIntrinsicPrototype(Intrinsic::ID ID, Function *F,
 335                                   unsigned RetNum, unsigned ParamNum, ...);
 336     void VerifyFunctionLocalMetadata(MDNode *N, Function *F,
 337                                      SmallPtrSet<MDNode *, 32> &Visited);
 338     void VerifyParameterAttrs(Attributes Attrs, const Type *Ty,
 339                               bool isReturnValue, const Value *V);
 340     void VerifyFunctionAttrs(const FunctionType *FT, const AttrListPtr &Attrs,
 341                              const Value *V);
 342     void VerifyType(const Type *Ty);
 343
 344     void WriteValue(const Value *V) {
 345       if (!V) return;
 346       if (isa<Instruction>(V)) {
 347         MessagesStr << *V << '\n';
 348       } else {
 349         WriteAsOperand(MessagesStr, V, true, Mod);
 350         MessagesStr << '\n';
 351       }
 352     }
 353
 354     void WriteType(const Type *T) {
 355       if (!T) return;
 356       MessagesStr << ' ';
 357       WriteTypeSymbolic(MessagesStr, T, Mod);
 358     }
 359
 360
 361     // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
 362     // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
 363     // to see why something is not correct.
 364     void CheckFailed(const Twine &Message,
 365                      const Value *V1 = 0, const Value *V2 = 0,
 366                      const Value *V3 = 0, const Value *V4 = 0) {
 367       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 368       WriteValue(V1);
 369       WriteValue(V2);
 370       WriteValue(V3);
 371       WriteValue(V4);
 372       Broken = true;
 373     }
 374
 375     void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1,
 376                      const Type *T2, const Value *V3 = 0) {
 377       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 378       WriteValue(V1);
 379       WriteType(T2);
 380       WriteValue(V3);
 381       Broken = true;
 382     }
 383
 384     void CheckFailed(const Twine &Message, const Type *T1,
 385                      const Type *T2 = 0, const Type *T3 = 0) {
 386       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 387       WriteType(T1);
 388       WriteType(T2);
 389       WriteType(T3);
 390       Broken = true;
 391     }
 392   };
 393 } // End anonymous namespace
 394
 395 char Verifier::ID = 0;
 396 static RegisterPass<Verifier> X("verify", "Module Verifier");
 397
 398 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
 399 #define Assert(C, M) \
 400   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
 401 #define Assert1(C, M, V1) \
 402   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
 403 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
 404   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
 405 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
 406   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
 407 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
 408   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
 409
 410 void Verifier::visit(Instruction &I) {
 411   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
 412     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Operand is null", &I);
 413   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
 414 }
 415
 416
 417 void Verifier::visitGlobalValue(GlobalValue &GV) {
 418   Assert1(!GV.isDeclaration() ||
 419           GV.isMaterializable() ||
 420           GV.hasExternalLinkage() ||
 421           GV.hasDLLImportLinkage() ||
 422           GV.hasExternalWeakLinkage() ||
 423           (isa<GlobalAlias>(GV) &&
 424            (GV.hasLocalLinkage() || GV.hasWeakLinkage())),
 425   "Global is external, but doesn't have external or dllimport or weak linkage!",
 426           &GV);
 427
 428   Assert1(!GV.hasDLLImportLinkage() || GV.isDeclaration(),
 429           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
 430
 431   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
 432           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 433
 434   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
 435     GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
 436     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
 437             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
 438   }
 439 }
 440
 441 void Verifier::visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV) {
 442   if (GV.hasInitializer()) {
 443     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
 444             "Global variable initializer type does not match global "
 445             "variable type!", &GV);
 446
 447     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
 448     // cannot be constant.
 449     if (GV.hasCommonLinkage()) {
 450       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
 451               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
 452       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
 453               &GV);
 454     }
 455   } else {
 456     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasDLLImportLinkage() ||
 457             GV.hasExternalWeakLinkage(),
 458             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
 459   }
 460
 461   visitGlobalValue(GV);
 462 }
 463
 464 void Verifier::visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA) {
 465   Assert1(!GA.getName().empty(),
 466           "Alias name cannot be empty!", &GA);
 467   Assert1(GA.hasExternalLinkage() || GA.hasLocalLinkage() ||
 468           GA.hasWeakLinkage(),
 469           "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
 470   Assert1(GA.getAliasee(),
 471           "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
 472   Assert1(GA.getType() == GA.getAliasee()->getType(),
 473           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
 474
 475   if (!isa<GlobalValue>(GA.getAliasee())) {
 476     const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(GA.getAliasee());
 477     Assert1(CE &&
 478             (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
 479              CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) &&
 480             isa<GlobalValue>(CE->getOperand(0)),
 481             "Aliasee should be either GlobalValue or bitcast of GlobalValue",
 482             &GA);
 483   }
 484
 485   const GlobalValue* Aliasee = GA.resolveAliasedGlobal(/*stopOnWeak*/ false);
 486   Assert1(Aliasee,
 487           "Aliasing chain should end with function or global variable", &GA);
 488
 489   visitGlobalValue(GA);
 490 }
 491
 492 void Verifier::verifyTypeSymbolTable(TypeSymbolTable &ST) {
 493   for (TypeSymbolTable::iterator I = ST.begin(), E = ST.end(); I != E; ++I)
 494     VerifyType(I->second);
 495 }
 496
 497 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
 498 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
 499 void Verifier::VerifyParameterAttrs(Attributes Attrs, const Type *Ty,
 500                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
 501   if (Attrs == Attribute::None)
 502     return;
 503
 504   Attributes FnCheckAttr = Attrs & Attribute::FunctionOnly;
 505   Assert1(!FnCheckAttr, "Attribute " + Attribute::getAsString(FnCheckAttr) +
 506           " only applies to the function!", V);
 507
 508   if (isReturnValue) {
 509     Attributes RetI = Attrs & Attribute::ParameterOnly;
 510     Assert1(!RetI, "Attribute " + Attribute::getAsString(RetI) +
 511             " does not apply to return values!", V);
 512   }
 513
 514   for (unsigned i = 0;
 515        i < array_lengthof(Attribute::MutuallyIncompatible); ++i) {
 516     Attributes MutI = Attrs & Attribute::MutuallyIncompatible[i];
 517     Assert1(!(MutI & (MutI - 1)), "Attributes " +
 518             Attribute::getAsString(MutI) + " are incompatible!", V);
 519   }
 520
 521   Attributes TypeI = Attrs & Attribute::typeIncompatible(Ty);
 522   Assert1(!TypeI, "Wrong type for attribute " +
 523           Attribute::getAsString(TypeI), V);
 524
 525   Attributes ByValI = Attrs & Attribute::ByVal;
 526   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 527     Assert1(!ByValI || PTy->getElementType()->isSized(),
 528             "Attribute " + Attribute::getAsString(ByValI) +
 529             " does not support unsized types!", V);
 530   } else {
 531     Assert1(!ByValI,
 532             "Attribute " + Attribute::getAsString(ByValI) +
 533             " only applies to parameters with pointer type!", V);
 534   }
 535 }
 536
 537 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
 538 // The value V is printed in error messages.
 539 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(const FunctionType *FT,
 540                                    const AttrListPtr &Attrs,
 541                                    const Value *V) {
 542   if (Attrs.isEmpty())
 543     return;
 544
 545   bool SawNest = false;
 546
 547   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
 548     const AttributeWithIndex &Attr = Attrs.getSlot(i);
 549
 550     const Type *Ty;
 551     if (Attr.Index == 0)
 552       Ty = FT->getReturnType();
 553     else if (Attr.Index-1 < FT->getNumParams())
 554       Ty = FT->getParamType(Attr.Index-1);
 555     else
 556       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
 557
 558     VerifyParameterAttrs(Attr.Attrs, Ty, Attr.Index == 0, V);
 559
 560     if (Attr.Attrs & Attribute::Nest) {
 561       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
 562       SawNest = true;
 563     }
 564
 565     if (Attr.Attrs & Attribute::StructRet)
 566       Assert1(Attr.Index == 1, "Attribute sret not on first parameter!", V);
 567   }
 568
 569   Attributes FAttrs = Attrs.getFnAttributes();
 570   Attributes NotFn = FAttrs & (~Attribute::FunctionOnly);
 571   Assert1(!NotFn, "Attribute " + Attribute::getAsString(NotFn) +
 572           " does not apply to the function!", V);
 573
 574   for (unsigned i = 0;
 575        i < array_lengthof(Attribute::MutuallyIncompatible); ++i) {
 576     Attributes MutI = FAttrs & Attribute::MutuallyIncompatible[i];
 577     Assert1(!(MutI & (MutI - 1)), "Attributes " +
 578             Attribute::getAsString(MutI) + " are incompatible!", V);
 579   }
 580 }
 581
 582 static bool VerifyAttributeCount(const AttrListPtr &Attrs, unsigned Params) {
 583   if (Attrs.isEmpty())
 584     return true;
 585
 586   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
 587   unsigned LastIndex = Attrs.getSlot(LastSlot).Index;
 588   if (LastIndex <= Params
 589       || (LastIndex == (unsigned)~0
 590           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlot(LastSlot - 1).Index <= Params)))
 591     return true;
 592
 593   return false;
 594 }
 595
 596 // visitFunction - Verify that a function is ok.
 597 //
 598 void Verifier::visitFunction(Function &F) {
 599   // Check function arguments.
 600   const FunctionType *FT = F.getFunctionType();
 601   unsigned NumArgs = F.arg_size();
 602
 603   Assert1(Context == &F.getContext(),
 604           "Function context does not match Module context!", &F);
 605
 606   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
 607   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
 608           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
 609           &F, FT);
 610   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
 611           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
 612           F.getReturnType()->isStructTy(),
 613           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
 614
 615   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
 616           "Invalid struct return type!", &F);
 617
 618   const AttrListPtr &Attrs = F.getAttributes();
 619
 620   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
 621           "Attributes after last parameter!", &F);
 622
 623   // Check function attributes.
 624   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
 625
 626   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
 627   switch (F.getCallingConv()) {
 628   default:
 629     break;
 630   case CallingConv::C:
 631     break;
 632   case CallingConv::Fast:
 633   case CallingConv::Cold:
 634   case CallingConv::X86_FastCall:
 635     Assert1(!F.isVarArg(),
 636             "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
 637     break;
 638   }
 639
 640   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
 641                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
 642
 643   // Check that the argument values match the function type for this function...
 644   unsigned i = 0;
 645   for (Function::arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
 646        I != E; ++I, ++i) {
 647     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
 648             "Argument value does not match function argument type!",
 649             I, FT->getParamType(i));
 650     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
 651             "Function arguments must have first-class types!", I);
 652     if (!isLLVMdotName)
 653       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
 654               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
 655   }
 656
 657   if (F.isMaterializable()) {
 658     // Function has a body somewhere we can't see.
 659   } else if (F.isDeclaration()) {
 660     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasDLLImportLinkage() ||
 661             F.hasExternalWeakLinkage(),
 662             "invalid linkage type for function declaration", &F);
 663   } else {
 664     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
 665     // is not legal to define intrinsics.
 666     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
 667
 668     // Check the entry node
 669     BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
 670     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
 671             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
 672
 673     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
 674     if (Entry->hasAddressTaken()) {
 675       Assert1(!BlockAddress::get(Entry)->isConstantUsed(),
 676               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
 677     }
 678   }
 679
 680   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
 681   // direct call/invokes, never having its "address taken".
 682   if (F.getIntrinsicID()) {
 683     const User *U;
 684     if (F.hasAddressTaken(&U))
 685       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
 686   }
 687 }
 688
 689 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
 690 //
 691 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
 692   InstsInThisBlock.clear();
 693
 694   // Ensure that basic blocks have terminators!
 695   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
 696
 697   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
 698   // it.
 699   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
 700     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
 701     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
 702     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
 703     PHINode *PN;
 704     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
 705       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
 706       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
 707               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
 708               "the PHI should be removed!", PN);
 709       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
 710               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
 711               "parent basic block!", PN);
 712
 713       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
 714       Values.clear();
 715       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
 716       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 717         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
 718                                         PN->getIncomingValue(i)));
 719       std::sort(Values.begin(), Values.end());
 720
 721       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
 722         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
 723         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
 724         // all identical.
 725         //
 726         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
 727                 Values[i].second == Values[i-1].second,
 728                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
 729                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
 730                 Values[i].second, Values[i-1].second);
 731
 732         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
 733         // matched up.
 734         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
 735                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
 736                 Values[i].first, Preds[i]);
 737       }
 738     }
 739   }
 740 }
 741
 742 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
 743   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
 744   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
 745           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
 746   visitInstruction(I);
 747 }
 748
 749 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
 750   if (BI.isConditional()) {
 751     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
 752             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
 753   }
 754   visitTerminatorInst(BI);
 755 }
 756
 757 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
 758   Function *F = RI.getParent()->getParent();
 759   unsigned N = RI.getNumOperands();
 760   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
 761     Assert2(N == 0,
 762             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
 763             "return type!", &RI, F->getReturnType());
 764   else if (N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType()) {
 765     // Exactly one return value and it matches the return type. Good.
 766   } else if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(F->getReturnType())) {
 767     // The return type is a struct; check for multiple return values.
 768     Assert2(STy->getNumElements() == N,
 769             "Incorrect number of return values in ret instruction!",
 770             &RI, F->getReturnType());
 771     for (unsigned i = 0; i != N; ++i)
 772       Assert2(STy->getElementType(i) == RI.getOperand(i)->getType(),
 773               "Function return type does not match operand "
 774               "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 775   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(F->getReturnType())) {
 776     // The return type is an array; check for multiple return values.
 777     Assert2(ATy->getNumElements() == N,
 778             "Incorrect number of return values in ret instruction!",
 779             &RI, F->getReturnType());
 780     for (unsigned i = 0; i != N; ++i)
 781       Assert2(ATy->getElementType() == RI.getOperand(i)->getType(),
 782               "Function return type does not match operand "
 783               "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 784   } else {
 785     CheckFailed("Function return type does not match operand "
 786                 "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 787   }
 788
 789   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
 790   // terminators...
 791   visitTerminatorInst(RI);
 792 }
 793
 794 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
 795   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
 796   // have the same type as the switched-on value.
 797   const Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
 798   SmallPtrSet<ConstantInt*, 32> Constants;
 799   for (unsigned i = 1, e = SI.getNumCases(); i != e; ++i) {
 800     Assert1(SI.getCaseValue(i)->getType() == SwitchTy,
 801             "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
 802     Assert2(Constants.insert(SI.getCaseValue(i)),
 803             "Duplicate integer as switch case", &SI, SI.getCaseValue(i));
 804   }
 805
 806   visitTerminatorInst(SI);
 807 }
 808
 809 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
 810   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
 811                                           SI.getOperand(2)),
 812           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
 813
 814   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
 815           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
 816   visitInstruction(SI);
 817 }
 818
 819 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
 820 /// a pass, if any exist, it's an error.
 821 ///
 822 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
 823   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
 824 }
 825
 826 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
 827   // Get the source and destination types
 828   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 829   const Type *DestTy = I.getType();
 830
 831   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 832   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 833   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 834
 835   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
 836   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
 837   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 838           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
 839   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
 840
 841   visitInstruction(I);
 842 }
 843
 844 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
 845   // Get the source and destination types
 846   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 847   const Type *DestTy = I.getType();
 848
 849   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 850   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
 851   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
 852   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 853           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 854   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 855   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 856
 857   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
 858
 859   visitInstruction(I);
 860 }
 861
 862 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
 863   // Get the source and destination types
 864   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 865   const Type *DestTy = I.getType();
 866
 867   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 868   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 869   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 870
 871   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
 872   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
 873   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 874           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 875   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
 876
 877   visitInstruction(I);
 878 }
 879
 880 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
 881   // Get the source and destination types
 882   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 883   const Type *DestTy = I.getType();
 884   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 885   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 886   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 887
 888   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
 889   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
 890   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 891           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
 892   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
 893
 894   visitInstruction(I);
 895 }
 896
 897 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
 898   // Get the source and destination types
 899   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 900   const Type *DestTy = I.getType();
 901
 902   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 903   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 904   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 905
 906   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
 907   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
 908   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 909           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 910   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
 911
 912   visitInstruction(I);
 913 }
 914
 915 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
 916   // Get the source and destination types
 917   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 918   const Type *DestTy = I.getType();
 919
 920   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
 921   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
 922
 923   Assert1(SrcVec == DstVec,
 924           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
 925   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
 926           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
 927   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
 928           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
 929
 930   if (SrcVec && DstVec)
 931     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
 932             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
 933             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
 934
 935   visitInstruction(I);
 936 }
 937
 938 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
 939   // Get the source and destination types
 940   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 941   const Type *DestTy = I.getType();
 942
 943   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
 944   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
 945
 946   Assert1(SrcVec == DstVec,
 947           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
 948   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
 949           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
 950   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
 951           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
 952
 953   if (SrcVec && DstVec)
 954     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
 955             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
 956             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
 957
 958   visitInstruction(I);
 959 }
 960
 961 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
 962   // Get the source and destination types
 963   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 964   const Type *DestTy = I.getType();
 965
 966   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
 967   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
 968
 969   Assert1(SrcVec == DstVec,
 970           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
 971   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
 972           &I);
 973   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
 974           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
 975
 976   if (SrcVec && DstVec)
 977     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
 978             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
 979             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
 980
 981   visitInstruction(I);
 982 }
 983
 984 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &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           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
 994   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
 995           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
 996   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
 997           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
 998
 999   if (SrcVec && DstVec)
1000     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1001             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1002             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1003
1004   visitInstruction(I);
1005 }
1006
1007 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1008   // Get the source and destination types
1009   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1010   const Type *DestTy = I.getType();
1011
1012   Assert1(SrcTy->isPointerTy(), "PtrToInt source must be pointer", &I);
1013   Assert1(DestTy->isIntegerTy(), "PtrToInt result must be integral", &I);
1014
1015   visitInstruction(I);
1016 }
1017
1018 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1019   // Get the source and destination types
1020   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1021   const Type *DestTy = I.getType();
1022
1023   Assert1(SrcTy->isIntegerTy(), "IntToPtr source must be an integral", &I);
1024   Assert1(DestTy->isPointerTy(), "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1025
1026   visitInstruction(I);
1027 }
1028
1029 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1030   // Get the source and destination types
1031   const Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1032   const Type *DestTy = I.getType();
1033
1034   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1035   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
1036   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
1037
1038   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
1039   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
1040   Assert1(DestTy->isPointerTy() == DestTy->isPointerTy(),
1041           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", &I);
1042   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize, "Bitcast requires types of same width",&I);
1043
1044   // Disallow aggregates.
1045   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
1046           "Bitcast operand must not be aggregate", &I);
1047   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
1048           "Bitcast type must not be aggregate", &I);
1049
1050   visitInstruction(I);
1051 }
1052
1053 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1054 ///
1055 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1056   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1057   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1058   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1059   // then there is some other instruction before a PHI.
1060   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1061           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1062           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1063           &PN, PN.getParent());
1064
1065   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1066   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1067   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1068     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1069             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1070     Assert1(isa<BasicBlock>(PN.getOperand(
1071                 PHINode::getOperandNumForIncomingBlock(i))),
1072             "PHI node incoming block is not a BasicBlock!", &PN);
1073   }
1074
1075   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1076
1077   visitInstruction(PN);
1078 }
1079
1080 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1081   Instruction *I = CS.getInstruction();
1082
1083   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1084           "Called function must be a pointer!", I);
1085   const PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1086
1087   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1088           "Called function is not pointer to function type!", I);
1089   const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1090
1091   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1092   if (FTy->isVarArg())
1093     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1094             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1095   else
1096     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1097             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1098
1099   // Verify that all arguments to the call match the function type...
1100   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1101     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1102             "Call parameter type does not match function signature!",
1103             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1104
1105   const AttrListPtr &Attrs = CS.getAttributes();
1106
1107   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1108           "Attributes after last parameter!", I);
1109
1110   // Verify call attributes.
1111   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1112
1113   if (FTy->isVarArg())
1114     // Check attributes on the varargs part.
1115     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1116       Attributes Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1117
1118       VerifyParameterAttrs(Attr, CS.getArgument(Idx-1)->getType(), false, I);
1119
1120       Attributes VArgI = Attr & Attribute::VarArgsIncompatible;
1121       Assert1(!VArgI, "Attribute " + Attribute::getAsString(VArgI) +
1122               " cannot be used for vararg call arguments!", I);
1123     }
1124
1125   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1126   if (!CS.getCalledFunction() || CS.getCalledFunction()->getName().size() < 5 ||
1127       CS.getCalledFunction()->getName().substr(0, 5) != "llvm.") {
1128     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1129            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1130       Assert1(!PI->get()->isMetadataTy(),
1131               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1132   }
1133
1134   visitInstruction(*I);
1135 }
1136
1137 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1138   VerifyCallSite(&CI);
1139
1140   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1141     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1142       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1143 }
1144
1145 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1146   VerifyCallSite(&II);
1147 }
1148
1149 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1150 /// of the same type!
1151 ///
1152 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1153   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1154           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1155
1156   switch (B.getOpcode()) {
1157   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1158   // integral operands.
1159   case Instruction::Add:
1160   case Instruction::Sub:
1161   case Instruction::Mul:
1162   case Instruction::SDiv:
1163   case Instruction::UDiv:
1164   case Instruction::SRem:
1165   case Instruction::URem:
1166     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1167             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1168     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1169             "Integer arithmetic operators must have same type "
1170             "for operands and result!", &B);
1171     break;
1172   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1173   // floating-point operands.
1174   case Instruction::FAdd:
1175   case Instruction::FSub:
1176   case Instruction::FMul:
1177   case Instruction::FDiv:
1178   case Instruction::FRem:
1179     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1180             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1181             "floating-point types!", &B);
1182     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1183             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1184             "for operands and result!", &B);
1185     break;
1186   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1187   case Instruction::And:
1188   case Instruction::Or:
1189   case Instruction::Xor:
1190     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1191             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1192     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1193             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1194             &B);
1195     break;
1196   case Instruction::Shl:
1197   case Instruction::LShr:
1198   case Instruction::AShr:
1199     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1200             "Shifts only work with integral types!", &B);
1201     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1202             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1203     break;
1204   default:
1205     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1206   }
1207
1208   visitInstruction(B);
1209 }
1210
1211 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst& IC) {
1212   // Check that the operands are the same type
1213   const Type* Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1214   const Type* Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1215   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1216           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1217   // Check that the operands are the right type
1218   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->isPointerTy(),
1219           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1220
1221   visitInstruction(IC);
1222 }
1223
1224 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst& FC) {
1225   // Check that the operands are the same type
1226   const Type* Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1227   const Type* Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1228   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1229           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1230   // Check that the operands are the right type
1231   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
1232           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1233   visitInstruction(FC);
1234 }
1235
1236 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1237   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1238                                               EI.getOperand(1)),
1239           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1240   visitInstruction(EI);
1241 }
1242
1243 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1244   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1245                                              IE.getOperand(1),
1246                                              IE.getOperand(2)),
1247           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1248   visitInstruction(IE);
1249 }
1250
1251 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1252   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1253                                              SV.getOperand(2)),
1254           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1255
1256   const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(SV.getOperand(0)->getType());
1257   Assert1(VTy, "Operands are not a vector type", &SV);
1258
1259   // Check to see if Mask is valid.
1260   if (const ConstantVector *MV = dyn_cast<ConstantVector>(SV.getOperand(2))) {
1261     for (unsigned i = 0, e = MV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1262       if (ConstantInt* CI = dyn_cast<ConstantInt>(MV->getOperand(i))) {
1263         Assert1(!CI->uge(VTy->getNumElements()*2),
1264                 "Invalid shufflevector shuffle mask!", &SV);
1265       } else {
1266         Assert1(isa<UndefValue>(MV->getOperand(i)),
1267                 "Invalid shufflevector shuffle mask!", &SV);
1268       }
1269     }
1270   } else {
1271     Assert1(isa<UndefValue>(SV.getOperand(2)) ||
1272             isa<ConstantAggregateZero>(SV.getOperand(2)),
1273             "Invalid shufflevector shuffle mask!", &SV);
1274   }
1275
1276   visitInstruction(SV);
1277 }
1278
1279 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1280   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1281   const Type *ElTy =
1282     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getOperand(0)->getType(),
1283                                       Idxs.begin(), Idxs.end());
1284   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1285   Assert2(GEP.getType()->isPointerTy() &&
1286           cast<PointerType>(GEP.getType())->getElementType() == ElTy,
1287           "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1288   visitInstruction(GEP);
1289 }
1290
1291 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1292   const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
1293   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
1294   const Type *ElTy = PTy->getElementType();
1295   Assert2(ElTy == LI.getType(),
1296           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
1297   visitInstruction(LI);
1298 }
1299
1300 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1301   const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
1302   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &SI);
1303   const Type *ElTy = PTy->getElementType();
1304   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
1305           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1306           &SI, ElTy);
1307   visitInstruction(SI);
1308 }
1309
1310 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
1311   const PointerType *PTy = AI.getType();
1312   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
1313           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
1314           &AI);
1315   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(), "Cannot allocate unsized type",
1316           &AI);
1317   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(32),
1318           "Alloca array size must be i32", &AI);
1319   visitInstruction(AI);
1320 }
1321
1322 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
1323   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
1324                                            EVI.idx_begin(), EVI.idx_end()) ==
1325           EVI.getType(),
1326           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
1327
1328   visitInstruction(EVI);
1329 }
1330
1331 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
1332   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
1333                                            IVI.idx_begin(), IVI.idx_end()) ==
1334           IVI.getOperand(1)->getType(),
1335           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
1336
1337   visitInstruction(IVI);
1338 }
1339
1340 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
1341 ///
1342 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
1343   BasicBlock *BB = I.getParent();
1344   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
1345
1346   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
1347     for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1348          UI != UE; ++UI)
1349       Assert1(*UI != (User*)&I || !DT->isReachableFromEntry(BB),
1350               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
1351   }
1352
1353   // Verify that if this is a terminator that it is at the end of the block.
1354   if (isa<TerminatorInst>(I))
1355     Assert1(BB->getTerminator() == &I, "Terminator not at end of block!", &I);
1356
1357   // Check that void typed values don't have names
1358   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
1359           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
1360
1361   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
1362   // value type.
1363   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
1364           I.getType()->isFirstClassType(),
1365           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
1366
1367   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
1368   // checked against the callee type.
1369   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
1370           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
1371           "Invalid use of metadata!", &I);
1372
1373   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
1374   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
1375   // instruction, it is an error!
1376   for (User::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1377        UI != UE; ++UI) {
1378     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(*UI))
1379       Assert2(Used->getParent() != 0, "Instruction referencing instruction not"
1380               " embedded in a basic block!", &I, Used);
1381     else {
1382       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", *UI);
1383       return;
1384     }
1385   }
1386
1387   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1388     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Instruction has null operand!", &I);
1389
1390     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
1391     // instructions.
1392     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
1393       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
1394     }
1395
1396     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
1397       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
1398       // taken.
1399       Assert1(!F->isIntrinsic() || (i == 0 && isa<CallInst>(I)),
1400               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
1401       Assert1(F->getParent() == Mod, "Referencing function in another module!",
1402               &I);
1403     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
1404       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
1405               "Referring to a basic block in another function!", &I);
1406     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
1407       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
1408               "Referring to an argument in another function!", &I);
1409     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
1410       Assert1(GV->getParent() == Mod, "Referencing global in another module!",
1411               &I);
1412     } else if (Instruction *Op = dyn_cast<Instruction>(I.getOperand(i))) {
1413       BasicBlock *OpBlock = Op->getParent();
1414
1415       // Check that a definition dominates all of its uses.
1416       if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
1417         // Invoke results are only usable in the normal destination, not in the
1418         // exceptional destination.
1419         BasicBlock *NormalDest = II->getNormalDest();
1420
1421         Assert2(NormalDest != II->getUnwindDest(),
1422                 "No uses of invoke possible due to dominance structure!",
1423                 Op, &I);
1424
1425         // PHI nodes differ from other nodes because they actually "use" the
1426         // value in the predecessor basic blocks they correspond to.
1427         BasicBlock *UseBlock = BB;
1428         if (isa<PHINode>(I))
1429           UseBlock = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i+1));
1430         Assert2(UseBlock, "Invoke operand is PHI node with bad incoming-BB",
1431                 Op, &I);
1432
1433         if (isa<PHINode>(I) && UseBlock == OpBlock) {
1434           // Special case of a phi node in the normal destination or the unwind
1435           // destination.
1436           Assert2(BB == NormalDest || !DT->isReachableFromEntry(UseBlock),
1437                   "Invoke result not available in the unwind destination!",
1438                   Op, &I);
1439         } else {
1440           Assert2(DT->dominates(NormalDest, UseBlock) ||
1441                   !DT->isReachableFromEntry(UseBlock),
1442                   "Invoke result does not dominate all uses!", Op, &I);
1443
1444           // If the normal successor of an invoke instruction has multiple
1445           // predecessors, then the normal edge from the invoke is critical,
1446           // so the invoke value can only be live if the destination block
1447           // dominates all of it's predecessors (other than the invoke).
1448           if (!NormalDest->getSinglePredecessor() &&
1449               DT->isReachableFromEntry(UseBlock))
1450             // If it is used by something non-phi, then the other case is that
1451             // 'NormalDest' dominates all of its predecessors other than the
1452             // invoke.  In this case, the invoke value can still be used.
1453             for (pred_iterator PI = pred_begin(NormalDest),
1454                  E = pred_end(NormalDest); PI != E; ++PI)
1455               if (*PI != II->getParent() && !DT->dominates(NormalDest, *PI) &&
1456                   DT->isReachableFromEntry(*PI)) {
1457                 CheckFailed("Invoke result does not dominate all uses!", Op,&I);
1458                 return;
1459               }
1460         }
1461       } else if (isa<PHINode>(I)) {
1462         // PHI nodes are more difficult than other nodes because they actually
1463         // "use" the value in the predecessor basic blocks they correspond to.
1464         BasicBlock *PredBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i+1));
1465         Assert2(PredBB && (DT->dominates(OpBlock, PredBB) ||
1466                            !DT->isReachableFromEntry(PredBB)),
1467                 "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1468       } else {
1469         if (OpBlock == BB) {
1470           // If they are in the same basic block, make sure that the definition
1471           // comes before the use.
1472           Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || !DT->isReachableFromEntry(BB),
1473                   "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1474         }
1475
1476         // Definition must dominate use unless use is unreachable!
1477         Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT->dominates(Op, &I) ||
1478                 !DT->isReachableFromEntry(BB),
1479                 "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1480       }
1481     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
1482       Assert1((i == 0 && isa<CallInst>(I)) || (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
1483               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
1484     }
1485   }
1486   InstsInThisBlock.insert(&I);
1487
1488   VerifyType(I.getType());
1489 }
1490
1491 /// VerifyType - Verify that a type is well formed.
1492 ///
1493 void Verifier::VerifyType(const Type *Ty) {
1494   if (!Types.insert(Ty)) return;
1495
1496   Assert1(Context == &Ty->getContext(),
1497           "Type context does not match Module context!", Ty);
1498
1499   switch (Ty->getTypeID()) {
1500   case Type::FunctionTyID: {
1501     const FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(Ty);
1502
1503     const Type *RetTy = FTy->getReturnType();
1504     Assert2(FunctionType::isValidReturnType(RetTy),
1505             "Function type with invalid return type", RetTy, FTy);
1506     VerifyType(RetTy);
1507
1508     for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i) {
1509       const Type *ElTy = FTy->getParamType(i);
1510       Assert2(FunctionType::isValidArgumentType(ElTy),
1511               "Function type with invalid parameter type", ElTy, FTy);
1512       VerifyType(ElTy);
1513     }
1514   } break;
1515   case Type::StructTyID: {
1516     const StructType *STy = cast<StructType>(Ty);
1517     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1518       const Type *ElTy = STy->getElementType(i);
1519       Assert2(StructType::isValidElementType(ElTy),
1520               "Structure type with invalid element type", ElTy, STy);
1521       VerifyType(ElTy);
1522     }
1523   } break;
1524   case Type::UnionTyID: {
1525     const UnionType *UTy = cast<UnionType>(Ty);
1526     for (unsigned i = 0, e = UTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1527       const Type *ElTy = UTy->getElementType(i);
1528       Assert2(UnionType::isValidElementType(ElTy),
1529               "Union type with invalid element type", ElTy, UTy);
1530       VerifyType(ElTy);
1531     }
1532   } break;
1533   case Type::ArrayTyID: {
1534     const ArrayType *ATy = cast<ArrayType>(Ty);
1535     Assert1(ArrayType::isValidElementType(ATy->getElementType()),
1536             "Array type with invalid element type", ATy);
1537     VerifyType(ATy->getElementType());
1538   } break;
1539   case Type::PointerTyID: {
1540     const PointerType *PTy = cast<PointerType>(Ty);
1541     Assert1(PointerType::isValidElementType(PTy->getElementType()),
1542             "Pointer type with invalid element type", PTy);
1543     VerifyType(PTy->getElementType());
1544   } break;
1545   case Type::VectorTyID: {
1546     const VectorType *VTy = cast<VectorType>(Ty);
1547     Assert1(VectorType::isValidElementType(VTy->getElementType()),
1548             "Vector type with invalid element type", VTy);
1549     VerifyType(VTy->getElementType());
1550   } break;
1551   default:
1552     break;
1553   }
1554 }
1555
1556 /// VerifyFunctionLocalMetadata - Verify that the specified MDNode is local to
1557 /// specified Function.
1558 void Verifier::VerifyFunctionLocalMetadata(MDNode *N, Function *F,
1559                                            SmallPtrSet<MDNode *, 32> &Visited) {
1560   assert(N->isFunctionLocal() && "Should only be called on function-local MD");
1561
1562   // Only visit each node once.
1563   if (!Visited.insert(N))
1564     return;
1565
1566   for (unsigned i = 0, e = N->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1567     Value *V = N->getOperand(i);
1568     if (!V) continue;
1569
1570     Function *ActualF = 0;
1571     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(V))
1572       ActualF = I->getParent()->getParent();
1573     else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(V))
1574       ActualF = BB->getParent();
1575     else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(V))
1576       ActualF = A->getParent();
1577     else if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(V))
1578       if (MD->isFunctionLocal())
1579         VerifyFunctionLocalMetadata(MD, F, Visited);
1580
1581     // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
1582     // function that we expect.
1583     Assert1(ActualF == 0 || ActualF == F,
1584             "function-local metadata used in wrong function", N);
1585   }
1586 }
1587
1588 // Flags used by TableGen to mark intrinsic parameters with the
1589 // LLVMExtendedElementVectorType and LLVMTruncatedElementVectorType classes.
1590 static const unsigned ExtendedElementVectorType = 0x40000000;
1591 static const unsigned TruncatedElementVectorType = 0x20000000;
1592
1593 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
1594 ///
1595 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
1596   Function *IF = CI.getCalledFunction();
1597   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
1598           IF);
1599
1600 #define GET_INTRINSIC_VERIFIER
1601 #include "llvm/Intrinsics.gen"
1602 #undef GET_INTRINSIC_VERIFIER
1603
1604   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
1605   // or are local to *this* function.
1606   for (unsigned i = 1, e = CI.getNumOperands(); i != e; ++i)
1607     if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(CI.getOperand(i))) {
1608       if (!MD->isFunctionLocal()) continue;
1609       SmallPtrSet<MDNode *, 32> Visited;
1610       VerifyFunctionLocalMetadata(MD, CI.getParent()->getParent(), Visited);
1611     }
1612
1613   switch (ID) {
1614   default:
1615     break;
1616   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
1617     Assert1(CI.getOperand(1) && isa<MDNode>(CI.getOperand(1)),
1618                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
1619     MDNode *MD = cast<MDNode>(CI.getOperand(1));
1620     Assert1(MD->getNumOperands() == 1,
1621                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 2", &CI);
1622   } break;
1623   case Intrinsic::memcpy:
1624   case Intrinsic::memmove:
1625   case Intrinsic::memset:
1626     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getOperand(4)),
1627             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
1628             &CI);
1629     break;
1630   case Intrinsic::gcroot:
1631   case Intrinsic::gcwrite:
1632   case Intrinsic::gcread:
1633     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
1634       AllocaInst *AI =
1635         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getOperand(1)->stripPointerCasts());
1636       Assert1(AI && AI->getType()->getElementType()->isPointerTy(),
1637               "llvm.gcroot parameter #1 must be a pointer alloca.", &CI);
1638       Assert1(isa<Constant>(CI.getOperand(2)),
1639               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
1640     }
1641
1642     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
1643             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
1644     break;
1645   case Intrinsic::init_trampoline:
1646     Assert1(isa<Function>(CI.getOperand(2)->stripPointerCasts()),
1647             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
1648             &CI);
1649     break;
1650   case Intrinsic::prefetch:
1651     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getOperand(2)) &&
1652             isa<ConstantInt>(CI.getOperand(3)) &&
1653             cast<ConstantInt>(CI.getOperand(2))->getZExtValue() < 2 &&
1654             cast<ConstantInt>(CI.getOperand(3))->getZExtValue() < 4,
1655             "invalid arguments to llvm.prefetch",
1656             &CI);
1657     break;
1658   case Intrinsic::stackprotector:
1659     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getOperand(2)->stripPointerCasts()),
1660             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
1661             &CI);
1662     break;
1663   case Intrinsic::lifetime_start:
1664   case Intrinsic::lifetime_end:
1665   case Intrinsic::invariant_start:
1666     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getOperand(1)),
1667             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
1668             &CI);
1669     break;
1670   case Intrinsic::invariant_end:
1671     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getOperand(2)),
1672             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
1673     break;
1674   }
1675 }
1676
1677 /// Produce a string to identify an intrinsic parameter or return value.
1678 /// The ArgNo value numbers the return values from 0 to NumRets-1 and the
1679 /// parameters beginning with NumRets.
1680 ///
1681 static std::string IntrinsicParam(unsigned ArgNo, unsigned NumRets) {
1682   if (ArgNo >= NumRets)
1683     return "Intrinsic parameter #" + utostr(ArgNo - NumRets);
1684   if (NumRets == 1)
1685     return "Intrinsic result type";
1686   return "Intrinsic result type #" + utostr(ArgNo);
1687 }
1688
1689 bool Verifier::PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, const Type *Ty,
1690                                 int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix) {
1691   const FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
1692
1693   unsigned NumElts = 0;
1694   const Type *EltTy = Ty;
1695   const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty);
1696   if (VTy) {
1697     EltTy = VTy->getElementType();
1698     NumElts = VTy->getNumElements();
1699   }
1700
1701   const Type *RetTy = FTy->getReturnType();
1702   const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(RetTy);
1703   unsigned NumRetVals;
1704   if (RetTy->isVoidTy())
1705     NumRetVals = 0;
1706   else if (ST)
1707     NumRetVals = ST->getNumElements();
1708   else
1709     NumRetVals = 1;
1710
1711   if (VT < 0) {
1712     int Match = ~VT;
1713
1714     // Check flags that indicate a type that is an integral vector type with
1715     // elements that are larger or smaller than the elements of the matched
1716     // type.
1717     if ((Match & (ExtendedElementVectorType |
1718                   TruncatedElementVectorType)) != 0) {
1719       const IntegerType *IEltTy = dyn_cast<IntegerType>(EltTy);
1720       if (!VTy || !IEltTy) {
1721         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1722                     "an integral vector type.", F);
1723         return false;
1724       }
1725       // Adjust the current Ty (in the opposite direction) rather than
1726       // the type being matched against.
1727       if ((Match & ExtendedElementVectorType) != 0) {
1728         if ((IEltTy->getBitWidth() & 1) != 0) {
1729           CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " vector "
1730                       "element bit-width is odd.", F);
1731           return false;
1732         }
1733         Ty = VectorType::getTruncatedElementVectorType(VTy);
1734       } else
1735         Ty = VectorType::getExtendedElementVectorType(VTy);
1736       Match &= ~(ExtendedElementVectorType | TruncatedElementVectorType);
1737     }
1738
1739     if (Match <= static_cast<int>(NumRetVals - 1)) {
1740       if (ST)
1741         RetTy = ST->getElementType(Match);
1742
1743       if (Ty != RetTy) {
1744         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " does not "
1745                     "match return type.", F);
1746         return false;
1747       }
1748     } else {
1749       if (Ty != FTy->getParamType(Match - NumRetVals)) {
1750         CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " does not "
1751                     "match parameter %" + utostr(Match - NumRetVals) + ".", F);
1752         return false;
1753       }
1754     }
1755   } else if (VT == MVT::iAny) {
1756     if (!EltTy->isIntegerTy()) {
1757       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1758                   "an integer type.", F);
1759       return false;
1760     }
1761
1762     unsigned GotBits = cast<IntegerType>(EltTy)->getBitWidth();
1763     Suffix += ".";
1764
1765     if (EltTy != Ty)
1766       Suffix += "v" + utostr(NumElts);
1767
1768     Suffix += "i" + utostr(GotBits);
1769
1770     // Check some constraints on various intrinsics.
1771     switch (ID) {
1772     default: break; // Not everything needs to be checked.
1773     case Intrinsic::bswap:
1774       if (GotBits < 16 || GotBits % 16 != 0) {
1775         CheckFailed("Intrinsic requires even byte width argument", F);
1776         return false;
1777       }
1778       break;
1779     }
1780   } else if (VT == MVT::fAny) {
1781     if (!EltTy->isFloatingPointTy()) {
1782       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not "
1783                   "a floating-point type.", F);
1784       return false;
1785     }
1786
1787     Suffix += ".";
1788
1789     if (EltTy != Ty)
1790       Suffix += "v" + utostr(NumElts);
1791
1792     Suffix += EVT::getEVT(EltTy).getEVTString();
1793   } else if (VT == MVT::vAny) {
1794     if (!VTy) {
1795       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a vector type.",
1796                   F);
1797       return false;
1798     }
1799     Suffix += ".v" + utostr(NumElts) + EVT::getEVT(EltTy).getEVTString();
1800   } else if (VT == MVT::iPTR) {
1801     if (!Ty->isPointerTy()) {
1802       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a "
1803                   "pointer and a pointer is required.", F);
1804       return false;
1805     }
1806   } else if (VT == MVT::iPTRAny) {
1807     // Outside of TableGen, we don't distinguish iPTRAny (to any address space)
1808     // and iPTR. In the verifier, we can not distinguish which case we have so
1809     // allow either case to be legal.
1810     if (const PointerType* PTyp = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
1811       Suffix += ".p" + utostr(PTyp->getAddressSpace()) +
1812         EVT::getEVT(PTyp->getElementType()).getEVTString();
1813     } else {
1814       CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is not a "
1815                   "pointer and a pointer is required.", F);
1816       return false;
1817     }
1818   } else if (EVT((MVT::SimpleValueType)VT).isVector()) {
1819     EVT VVT = EVT((MVT::SimpleValueType)VT);
1820
1821     // If this is a vector argument, verify the number and type of elements.
1822     if (VVT.getVectorElementType() != EVT::getEVT(EltTy)) {
1823       CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect vector element type!", F);
1824       return false;
1825     }
1826
1827     if (VVT.getVectorNumElements() != NumElts) {
1828       CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of "
1829                   "vector elements!", F);
1830       return false;
1831     }
1832   } else if (EVT((MVT::SimpleValueType)VT).getTypeForEVT(Ty->getContext()) !=
1833              EltTy) {
1834     CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is wrong!", F);
1835     return false;
1836   } else if (EltTy != Ty) {
1837     CheckFailed(IntrinsicParam(ArgNo, NumRetVals) + " is a vector "
1838                 "and a scalar is required.", F);
1839     return false;
1840   }
1841
1842   return true;
1843 }
1844
1845 /// VerifyIntrinsicPrototype - TableGen emits calls to this function into
1846 /// Intrinsics.gen.  This implements a little state machine that verifies the
1847 /// prototype of intrinsics.
1848 void Verifier::VerifyIntrinsicPrototype(Intrinsic::ID ID, Function *F,
1849                                         unsigned NumRetVals,
1850                                         unsigned NumParams, ...) {
1851   va_list VA;
1852   va_start(VA, NumParams);
1853   const FunctionType *FTy = F->getFunctionType();
1854
1855   // For overloaded intrinsics, the Suffix of the function name must match the
1856   // types of the arguments. This variable keeps track of the expected
1857   // suffix, to be checked at the end.
1858   std::string Suffix;
1859
1860   if (FTy->getNumParams() + FTy->isVarArg() != NumParams) {
1861     CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of arguments!", F);
1862     return;
1863   }
1864
1865   const Type *Ty = FTy->getReturnType();
1866   const StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
1867
1868   if (NumRetVals == 0 && !Ty->isVoidTy()) {
1869     CheckFailed("Intrinsic should return void", F);
1870     return;
1871   }
1872
1873   // Verify the return types.
1874   if (ST && ST->getNumElements() != NumRetVals) {
1875     CheckFailed("Intrinsic prototype has incorrect number of return types!", F);
1876     return;
1877   }
1878
1879   for (unsigned ArgNo = 0; ArgNo != NumRetVals; ++ArgNo) {
1880     int VT = va_arg(VA, int); // An MVT::SimpleValueType when non-negative.
1881
1882     if (ST) Ty = ST->getElementType(ArgNo);
1883     if (!PerformTypeCheck(ID, F, Ty, VT, ArgNo, Suffix))
1884       break;
1885   }
1886
1887   // Verify the parameter types.
1888   for (unsigned ArgNo = 0; ArgNo != NumParams; ++ArgNo) {
1889     int VT = va_arg(VA, int); // An MVT::SimpleValueType when non-negative.
1890
1891     if (VT == MVT::isVoid && ArgNo > 0) {
1892       if (!FTy->isVarArg())
1893         CheckFailed("Intrinsic prototype has no '...'!", F);
1894       break;
1895     }
1896
1897     if (!PerformTypeCheck(ID, F, FTy->getParamType(ArgNo), VT,
1898                           ArgNo + NumRetVals, Suffix))
1899       break;
1900   }
1901
1902   va_end(VA);
1903
1904   // For intrinsics without pointer arguments, if we computed a Suffix then the
1905   // intrinsic is overloaded and we need to make sure that the name of the
1906   // function is correct. We add the suffix to the name of the intrinsic and
1907   // compare against the given function name. If they are not the same, the
1908   // function name is invalid. This ensures that overloading of intrinsics
1909   // uses a sane and consistent naming convention.  Note that intrinsics with
1910   // pointer argument may or may not be overloaded so we will check assuming it
1911   // has a suffix and not.
1912   if (!Suffix.empty()) {
1913     std::string Name(Intrinsic::getName(ID));
1914     if (Name + Suffix != F->getName()) {
1915       CheckFailed("Overloaded intrinsic has incorrect suffix: '" +
1916                   F->getName().substr(Name.length()) + "'. It should be '" +
1917                   Suffix + "'", F);
1918     }
1919   }
1920
1921   // Check parameter attributes.
1922   Assert1(F->getAttributes() == Intrinsic::getAttributes(ID),
1923           "Intrinsic has wrong parameter attributes!", F);
1924 }
1925
1926
1927 //===----------------------------------------------------------------------===//
1928 //  Implement the public interfaces to this file...
1929 //===----------------------------------------------------------------------===//
1930
1931 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(VerifierFailureAction action) {
1932   return new Verifier(action);
1933 }
1934
1935
1936 /// verifyFunction - Check a function for errors, printing messages on stderr.
1937 /// Return true if the function is corrupt.
1938 ///
1939 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, VerifierFailureAction action) {
1940   Function &F = const_cast<Function&>(f);
1941   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
1942
1943   FunctionPassManager FPM(F.getParent());
1944   Verifier *V = new Verifier(action);
1945   FPM.add(V);
1946   FPM.run(F);
1947   return V->Broken;
1948 }
1949
1950 /// verifyModule - Check a module for errors, printing messages on stderr.
1951 /// Return true if the module is corrupt.
1952 ///
1953 bool llvm::verifyModule(const Module &M, VerifierFailureAction action,
1954                         std::string *ErrorInfo) {
1955   PassManager PM;
1956   Verifier *V = new Verifier(action);
1957   PM.add(V);
1958   PM.run(const_cast<Module&>(M));
1959
1960   if (ErrorInfo && V->Broken)
1961     *ErrorInfo = V->MessagesStr.str();
1962   return V->Broken;
1963 }