[CodeGen] Let MachineVerifierPass own its banner string
[oota-llvm.git] / lib / CodeGen / MachineVerifier.cpp
index ee04bdb90192d7b5d31ce6907ebc02218d96fb51..364e8e2cb3edaf12f0a387caffd8e2e90fd3bcee 100644 (file)
 // the verifier errors.
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "llvm/Instructions.h"
-#include "llvm/Function.h"
+#include "llvm/CodeGen/Passes.h"
+#include "llvm/ADT/DenseSet.h"
+#include "llvm/ADT/DepthFirstIterator.h"
+#include "llvm/ADT/SetOperations.h"
+#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
 #include "llvm/CodeGen/LiveIntervalAnalysis.h"
-#include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
 #include "llvm/CodeGen/LiveStackAnalysis.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineInstrBundle.h"
-#include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
+#include "llvm/CodeGen/LiveVariables.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineFrameInfo.h"
+#include "llvm/CodeGen/MachineFunctionPass.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineMemOperand.h"
 #include "llvm/CodeGen/MachineRegisterInfo.h"
-#include "llvm/CodeGen/Passes.h"
+#include "llvm/IR/BasicBlock.h"
+#include "llvm/IR/InlineAsm.h"
+#include "llvm/IR/Instructions.h"
 #include "llvm/MC/MCAsmInfo.h"
-#include "llvm/Target/TargetMachine.h"
-#include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
-#include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
-#include "llvm/ADT/DenseSet.h"
-#include "llvm/ADT/SetOperations.h"
-#include "llvm/ADT/SmallVector.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
+#include "llvm/Support/FileSystem.h"
+#include "llvm/Support/Format.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
+#include "llvm/Target/TargetInstrInfo.h"
+#include "llvm/Target/TargetMachine.h"
+#include "llvm/Target/TargetRegisterInfo.h"
+#include "llvm/Target/TargetSubtargetInfo.h"
 using namespace llvm;
 
 namespace {
@@ -73,11 +77,12 @@ namespace {
     typedef SmallVector<const uint32_t*, 4> RegMaskVector;
     typedef DenseSet<unsigned> RegSet;
     typedef DenseMap<unsigned, const MachineInstr*> RegMap;
+    typedef SmallPtrSet<const MachineBasicBlock*, 8> BlockSet;
 
     const MachineInstr *FirstTerminator;
+    BlockSet FunctionBlocks;
 
     BitVector regsReserved;
-    BitVector regsAllocatable;
     RegSet regsLive;
     RegVector regsDefined, regsDead, regsKilled;
     RegMaskVector regMasks;
@@ -117,6 +122,9 @@ namespace {
       // block. This set is disjoint from regsLiveOut.
       RegSet vregsRequired;
 
+      // Set versions of block's predecessor and successor lists.
+      BlockSet Preds, Succs;
+
       BBInfo() : reachable(false) {}
 
       // Add register to vregsPassed if it belongs there. Return true if
@@ -180,7 +188,7 @@ namespace {
     }
 
     bool isAllocatable(unsigned Reg) {
-      return Reg < regsAllocatable.size() && regsAllocatable.test(Reg);
+      return Reg < TRI->getNumRegs() && MRI->isAllocatable(Reg);
     }
 
     // Analysis information if available
@@ -203,6 +211,16 @@ namespace {
     void report(const char *msg, const MachineBasicBlock *MBB);
     void report(const char *msg, const MachineInstr *MI);
     void report(const char *msg, const MachineOperand *MO, unsigned MONum);
+    void report(const char *msg, const MachineFunction *MF,
+                const LiveInterval &LI);
+    void report(const char *msg, const MachineBasicBlock *MBB,
+                const LiveInterval &LI);
+    void report(const char *msg, const MachineFunction *MF,
+                const LiveRange &LR, unsigned Reg, unsigned LaneMask);
+    void report(const char *msg, const MachineBasicBlock *MBB,
+                const LiveRange &LR, unsigned Reg, unsigned LaneMask);
+
+    void verifyInlineAsm(const MachineInstr *MI);
 
     void checkLiveness(const MachineOperand *MO, unsigned MONum);
     void markReachable(const MachineBasicBlock *MBB);
@@ -212,24 +230,33 @@ namespace {
     void calcRegsRequired();
     void verifyLiveVariables();
     void verifyLiveIntervals();
+    void verifyLiveInterval(const LiveInterval&);
+    void verifyLiveRangeValue(const LiveRange&, const VNInfo*, unsigned,
+                              unsigned);
+    void verifyLiveRangeSegment(const LiveRange&,
+                                const LiveRange::const_iterator I, unsigned,
+                                unsigned);
+    void verifyLiveRange(const LiveRange&, unsigned, unsigned LaneMask = 0);
+
+    void verifyStackFrame();
   };
 
   struct MachineVerifierPass : public MachineFunctionPass {
     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
-    const char *const Banner;
+    const std::string Banner;
 
-    MachineVerifierPass(const char *b = 0)
-      : MachineFunctionPass(ID), Banner(b) {
+    MachineVerifierPass(const std::string &banner = nullptr)
+      : MachineFunctionPass(ID), Banner(banner) {
         initializeMachineVerifierPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
       }
 
-    void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+    void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
       AU.setPreservesAll();
       MachineFunctionPass::getAnalysisUsage(AU);
     }
 
-    bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
-      MF.verify(this, Banner);
+    bool runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) override {
+      MF.verify(this, Banner.c_str());
       return false;
     }
   };
@@ -240,7 +267,7 @@ char MachineVerifierPass::ID = 0;
 INITIALIZE_PASS(MachineVerifierPass, "machineverifier",
                 "Verify generated machine code", false, false)
 
-FunctionPass *llvm::createMachineVerifierPass(const char *Banner) {
+FunctionPass *llvm::createMachineVerifierPass(const std::string &Banner) {
   return new MachineVerifierPass(Banner);
 }
 
@@ -250,13 +277,14 @@ void MachineFunction::verify(Pass *p, const char *Banner) const {
 }
 
 bool MachineVerifier::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
-  raw_ostream *OutFile = 0;
+  raw_ostream *OutFile = nullptr;
   if (OutFileName) {
-    std::string ErrorInfo;
-    OutFile = new raw_fd_ostream(OutFileName, ErrorInfo,
-                                 raw_fd_ostream::F_Append);
-    if (!ErrorInfo.empty()) {
-      errs() << "Error opening '" << OutFileName << "': " << ErrorInfo << '\n';
+    std::error_code EC;
+    OutFile = new raw_fd_ostream(OutFileName, EC,
+                                 sys::fs::F_Append | sys::fs::F_Text);
+    if (EC) {
+      errs() << "Error opening '" << OutFileName << "': " << EC.message()
+             << '\n';
       exit(1);
     }
 
@@ -269,14 +297,14 @@ bool MachineVerifier::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
 
   this->MF = &MF;
   TM = &MF.getTarget();
-  TII = TM->getInstrInfo();
-  TRI = TM->getRegisterInfo();
+  TII = MF.getSubtarget().getInstrInfo();
+  TRI = MF.getSubtarget().getRegisterInfo();
   MRI = &MF.getRegInfo();
 
-  LiveVars = NULL;
-  LiveInts = NULL;
-  LiveStks = NULL;
-  Indexes = NULL;
+  LiveVars = nullptr;
+  LiveInts = nullptr;
+  LiveStks = nullptr;
+  Indexes = nullptr;
   if (PASS) {
     LiveInts = PASS->getAnalysisIfAvailable<LiveIntervals>();
     // We don't want to verify LiveVariables if LiveIntervals is available.
@@ -291,7 +319,10 @@ bool MachineVerifier::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
        MFI!=MFE; ++MFI) {
     visitMachineBasicBlockBefore(MFI);
     // Keep track of the current bundle header.
-    const MachineInstr *CurBundle = 0;
+    const MachineInstr *CurBundle = nullptr;
+    // Do we expect the next instruction to be part of the same bundle?
+    bool InBundle = false;
+
     for (MachineBasicBlock::const_instr_iterator MBBI = MFI->instr_begin(),
            MBBE = MFI->instr_end(); MBBI != MBBE; ++MBBI) {
       if (MBBI->getParent() != MFI) {
@@ -299,6 +330,15 @@ bool MachineVerifier::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
         *OS << "Instruction: " << *MBBI;
         continue;
       }
+
+      // Check for consistent bundle flags.
+      if (InBundle && !MBBI->isBundledWithPred())
+        report("Missing BundledPred flag, "
+               "BundledSucc was set on predecessor", MBBI);
+      if (!InBundle && MBBI->isBundledWithPred())
+        report("BundledPred flag is set, "
+               "but BundledSucc not set on predecessor", MBBI);
+
       // Is this a bundle header?
       if (!MBBI->isInsideBundle()) {
         if (CurBundle)
@@ -311,9 +351,14 @@ bool MachineVerifier::runOnMachineFunction(MachineFunction &MF) {
       for (unsigned I = 0, E = MBBI->getNumOperands(); I != E; ++I)
         visitMachineOperand(&MBBI->getOperand(I), I);
       visitMachineInstrAfter(MBBI);
+
+      // Was this the last bundled instruction?
+      InBundle = MBBI->isBundledWithSucc();
     }
     if (CurBundle)
       visitMachineBundleAfter(CurBundle);
+    if (InBundle)
+      report("BundledSucc flag set on last instruction in block", &MFI->back());
     visitMachineBasicBlockAfter(MFI);
   }
   visitMachineFunctionAfter();
@@ -344,15 +389,15 @@ void MachineVerifier::report(const char *msg, const MachineFunction *MF) {
     MF->print(*OS, Indexes);
   }
   *OS << "*** Bad machine code: " << msg << " ***\n"
-      << "- function:    " << MF->getFunction()->getName() << "\n";
+      << "- function:    " << MF->getName() << "\n";
 }
 
 void MachineVerifier::report(const char *msg, const MachineBasicBlock *MBB) {
   assert(MBB);
   report(msg, MBB->getParent());
-  *OS << "- basic block: " << MBB->getName()
-      << " " << (void*)MBB
-      << " (BB#" << MBB->getNumber() << ")";
+  *OS << "- basic block: BB#" << MBB->getNumber()
+      << ' ' << MBB->getName()
+      << " (" << (const void*)MBB << ')';
   if (Indexes)
     *OS << " [" << Indexes->getMBBStartIdx(MBB)
         << ';' <<  Indexes->getMBBEndIdx(MBB) << ')';
@@ -377,6 +422,38 @@ void MachineVerifier::report(const char *msg,
   *OS << "\n";
 }
 
+void MachineVerifier::report(const char *msg, const MachineFunction *MF,
+                             const LiveInterval &LI) {
+  report(msg, MF);
+  *OS << "- interval:    " << LI << '\n';
+}
+
+void MachineVerifier::report(const char *msg, const MachineBasicBlock *MBB,
+                             const LiveInterval &LI) {
+  report(msg, MBB);
+  *OS << "- interval:    " << LI << '\n';
+}
+
+void MachineVerifier::report(const char *msg, const MachineBasicBlock *MBB,
+                             const LiveRange &LR, unsigned Reg,
+                             unsigned LaneMask) {
+  report(msg, MBB);
+  *OS << "- liverange:   " << LR << '\n';
+  *OS << "- register:    " << PrintReg(Reg, TRI) << '\n';
+  if (LaneMask != 0)
+    *OS << "- lanemask:    " << format("%04X\n", LaneMask);
+}
+
+void MachineVerifier::report(const char *msg, const MachineFunction *MF,
+                             const LiveRange &LR, unsigned Reg,
+                             unsigned LaneMask) {
+  report(msg, MF);
+  *OS << "- liverange:   " << LR << '\n';
+  *OS << "- register:    " << PrintReg(Reg, TRI) << '\n';
+  if (LaneMask != 0)
+    *OS << "- lanemask:    " << format("%04X\n", LaneMask);
+}
+
 void MachineVerifier::markReachable(const MachineBasicBlock *MBB) {
   BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[MBB];
   if (!MInfo.reachable) {
@@ -389,7 +466,7 @@ void MachineVerifier::markReachable(const MachineBasicBlock *MBB) {
 
 void MachineVerifier::visitMachineFunctionBefore() {
   lastIndex = SlotIndex();
-  regsReserved = TRI->getReservedRegs(*MF);
+  regsReserved = MRI->getReservedRegs();
 
   // A sub-register of a reserved register is also reserved
   for (int Reg = regsReserved.find_first(); Reg>=0;
@@ -401,9 +478,27 @@ void MachineVerifier::visitMachineFunctionBefore() {
     }
   }
 
-  regsAllocatable = TRI->getAllocatableSet(*MF);
-
   markReachable(&MF->front());
+
+  // Build a set of the basic blocks in the function.
+  FunctionBlocks.clear();
+  for (const auto &MBB : *MF) {
+    FunctionBlocks.insert(&MBB);
+    BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[&MBB];
+
+    MInfo.Preds.insert(MBB.pred_begin(), MBB.pred_end());
+    if (MInfo.Preds.size() != MBB.pred_size())
+      report("MBB has duplicate entries in its predecessor list.", &MBB);
+
+    MInfo.Succs.insert(MBB.succ_begin(), MBB.succ_end());
+    if (MInfo.Succs.size() != MBB.succ_size())
+      report("MBB has duplicate entries in its successor list.", &MBB);
+  }
+
+  // Check that the register use lists are sane.
+  MRI->verifyUseLists();
+
+  verifyStackFrame();
 }
 
 // Does iterator point to a and b as the first two elements?
@@ -418,7 +513,7 @@ static bool matchPair(MachineBasicBlock::const_succ_iterator i,
 
 void
 MachineVerifier::visitMachineBasicBlockBefore(const MachineBasicBlock *MBB) {
-  FirstTerminator = 0;
+  FirstTerminator = nullptr;
 
   if (MRI->isSSA()) {
     // If this block has allocatable physical registers live-in, check that
@@ -440,6 +535,25 @@ MachineVerifier::visitMachineBasicBlockBefore(const MachineBasicBlock *MBB) {
        E = MBB->succ_end(); I != E; ++I) {
     if ((*I)->isLandingPad())
       LandingPadSuccs.insert(*I);
+    if (!FunctionBlocks.count(*I))
+      report("MBB has successor that isn't part of the function.", MBB);
+    if (!MBBInfoMap[*I].Preds.count(MBB)) {
+      report("Inconsistent CFG", MBB);
+      *OS << "MBB is not in the predecessor list of the successor BB#"
+          << (*I)->getNumber() << ".\n";
+    }
+  }
+
+  // Check the predecessor list.
+  for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator I = MBB->pred_begin(),
+       E = MBB->pred_end(); I != E; ++I) {
+    if (!FunctionBlocks.count(*I))
+      report("MBB has predecessor that isn't part of the function.", MBB);
+    if (!MBBInfoMap[*I].Succs.count(MBB)) {
+      report("Inconsistent CFG", MBB);
+      *OS << "MBB is not in the successor list of the predecessor BB#"
+          << (*I)->getNumber() << ".\n";
+    }
   }
 
   const MCAsmInfo *AsmInfo = TM->getMCAsmInfo();
@@ -451,7 +565,7 @@ MachineVerifier::visitMachineBasicBlockBefore(const MachineBasicBlock *MBB) {
     report("MBB has more than one landing pad successor", MBB);
 
   // Call AnalyzeBranch. If it succeeds, there several more conditions to check.
-  MachineBasicBlock *TBB = 0, *FBB = 0;
+  MachineBasicBlock *TBB = nullptr, *FBB = nullptr;
   SmallVector<MachineOperand, 4> Cond;
   if (!TII->AnalyzeBranch(*const_cast<MachineBasicBlock *>(MBB),
                           TBB, FBB, Cond)) {
@@ -476,8 +590,8 @@ MachineVerifier::visitMachineBasicBlockBefore(const MachineBasicBlock *MBB) {
         report("MBB exits via unconditional fall-through but its successor "
                "differs from its CFG successor!", MBB);
       }
-      if (!MBB->empty() && getBundleStart(&MBB->back())->isBarrier() &&
-          !TII->isPredicated(getBundleStart(&MBB->back()))) {
+      if (!MBB->empty() && MBB->back().isBarrier() &&
+          !TII->isPredicated(&MBB->back())) {
         report("MBB exits via unconditional fall-through but ends with a "
                "barrier instruction!", MBB);
       }
@@ -487,7 +601,11 @@ MachineVerifier::visitMachineBasicBlockBefore(const MachineBasicBlock *MBB) {
       }
     } else if (TBB && !FBB && Cond.empty()) {
       // Block unconditionally branches somewhere.
-      if (MBB->succ_size() != 1+LandingPadSuccs.size()) {
+      // If the block has exactly one successor, that happens to be a
+      // landingpad, accept it as valid control flow.
+      if (MBB->succ_size() != 1+LandingPadSuccs.size() &&
+          (MBB->succ_size() != 1 || LandingPadSuccs.size() != 1 ||
+           *MBB->succ_begin() != *LandingPadSuccs.begin())) {
         report("MBB exits via unconditional branch but doesn't have "
                "exactly one CFG successor!", MBB);
       } else if (!MBB->isSuccessor(TBB)) {
@@ -497,10 +615,10 @@ MachineVerifier::visitMachineBasicBlockBefore(const MachineBasicBlock *MBB) {
       if (MBB->empty()) {
         report("MBB exits via unconditional branch but doesn't contain "
                "any instructions!", MBB);
-      } else if (!getBundleStart(&MBB->back())->isBarrier()) {
+      } else if (!MBB->back().isBarrier()) {
         report("MBB exits via unconditional branch but doesn't end with a "
                "barrier instruction!", MBB);
-      } else if (!getBundleStart(&MBB->back())->isTerminator()) {
+      } else if (!MBB->back().isTerminator()) {
         report("MBB exits via unconditional branch but the branch isn't a "
                "terminator instruction!", MBB);
       }
@@ -510,7 +628,15 @@ MachineVerifier::visitMachineBasicBlockBefore(const MachineBasicBlock *MBB) {
       ++MBBI;
       if (MBBI == MF->end()) {
         report("MBB conditionally falls through out of function!", MBB);
-      } if (MBB->succ_size() != 2) {
+      } else if (MBB->succ_size() == 1) {
+        // A conditional branch with only one successor is weird, but allowed.
+        if (&*MBBI != TBB)
+          report("MBB exits via conditional branch/fall-through but only has "
+                 "one CFG successor!", MBB);
+        else if (TBB != *MBB->succ_begin())
+          report("MBB exits via conditional branch/fall-through but the CFG "
+                 "successor don't match the actual successor!", MBB);
+      } else if (MBB->succ_size() != 2) {
         report("MBB exits via conditional branch/fall-through but doesn't have "
                "exactly two CFG successors!", MBB);
       } else if (!matchPair(MBB->succ_begin(), TBB, MBBI)) {
@@ -520,17 +646,25 @@ MachineVerifier::visitMachineBasicBlockBefore(const MachineBasicBlock *MBB) {
       if (MBB->empty()) {
         report("MBB exits via conditional branch/fall-through but doesn't "
                "contain any instructions!", MBB);
-      } else if (getBundleStart(&MBB->back())->isBarrier()) {
+      } else if (MBB->back().isBarrier()) {
         report("MBB exits via conditional branch/fall-through but ends with a "
                "barrier instruction!", MBB);
-      } else if (!getBundleStart(&MBB->back())->isTerminator()) {
+      } else if (!MBB->back().isTerminator()) {
         report("MBB exits via conditional branch/fall-through but the branch "
                "isn't a terminator instruction!", MBB);
       }
     } else if (TBB && FBB) {
       // Block conditionally branches somewhere, otherwise branches
       // somewhere else.
-      if (MBB->succ_size() != 2) {
+      if (MBB->succ_size() == 1) {
+        // A conditional branch with only one successor is weird, but allowed.
+        if (FBB != TBB)
+          report("MBB exits via conditional branch/branch through but only has "
+                 "one CFG successor!", MBB);
+        else if (TBB != *MBB->succ_begin())
+          report("MBB exits via conditional branch/branch through but the CFG "
+                 "successor don't match the actual successor!", MBB);
+      } else if (MBB->succ_size() != 2) {
         report("MBB exits via conditional branch/branch but doesn't have "
                "exactly two CFG successors!", MBB);
       } else if (!matchPair(MBB->succ_begin(), TBB, FBB)) {
@@ -540,10 +674,10 @@ MachineVerifier::visitMachineBasicBlockBefore(const MachineBasicBlock *MBB) {
       if (MBB->empty()) {
         report("MBB exits via conditional branch/branch but doesn't "
                "contain any instructions!", MBB);
-      } else if (!getBundleStart(&MBB->back())->isBarrier()) {
+      } else if (!MBB->back().isBarrier()) {
         report("MBB exits via conditional branch/branch but doesn't end with a "
                "barrier instruction!", MBB);
-      } else if (!getBundleStart(&MBB->back())->isTerminator()) {
+      } else if (!MBB->back().isTerminator()) {
         report("MBB exits via conditional branch/branch but the branch "
                "isn't a terminator instruction!", MBB);
       }
@@ -563,8 +697,8 @@ MachineVerifier::visitMachineBasicBlockBefore(const MachineBasicBlock *MBB) {
       report("MBB live-in list contains non-physical register", MBB);
       continue;
     }
-    regsLive.insert(*I);
-    for (MCSubRegIterator SubRegs(*I, TRI); SubRegs.isValid(); ++SubRegs)
+    for (MCSubRegIterator SubRegs(*I, TRI, /*IncludeSelf=*/true);
+         SubRegs.isValid(); ++SubRegs)
       regsLive.insert(*SubRegs);
   }
   regsLiveInButUnused = regsLive;
@@ -573,8 +707,8 @@ MachineVerifier::visitMachineBasicBlockBefore(const MachineBasicBlock *MBB) {
   assert(MFI && "Function has no frame info");
   BitVector PR = MFI->getPristineRegs(MBB);
   for (int I = PR.find_first(); I>0; I = PR.find_next(I)) {
-    regsLive.insert(I);
-    for (MCSubRegIterator SubRegs(I, TRI); SubRegs.isValid(); ++SubRegs)
+    for (MCSubRegIterator SubRegs(I, TRI, /*IncludeSelf=*/true);
+         SubRegs.isValid(); ++SubRegs)
       regsLive.insert(*SubRegs);
   }
 
@@ -609,14 +743,62 @@ void MachineVerifier::visitMachineBundleBefore(const MachineInstr *MI) {
   }
 }
 
+// The operands on an INLINEASM instruction must follow a template.
+// Verify that the flag operands make sense.
+void MachineVerifier::verifyInlineAsm(const MachineInstr *MI) {
+  // The first two operands on INLINEASM are the asm string and global flags.
+  if (MI->getNumOperands() < 2) {
+    report("Too few operands on inline asm", MI);
+    return;
+  }
+  if (!MI->getOperand(0).isSymbol())
+    report("Asm string must be an external symbol", MI);
+  if (!MI->getOperand(1).isImm())
+    report("Asm flags must be an immediate", MI);
+  // Allowed flags are Extra_HasSideEffects = 1, Extra_IsAlignStack = 2,
+  // Extra_AsmDialect = 4, Extra_MayLoad = 8, and Extra_MayStore = 16.
+  if (!isUInt<5>(MI->getOperand(1).getImm()))
+    report("Unknown asm flags", &MI->getOperand(1), 1);
+
+  assert(InlineAsm::MIOp_FirstOperand == 2 && "Asm format changed");
+
+  unsigned OpNo = InlineAsm::MIOp_FirstOperand;
+  unsigned NumOps;
+  for (unsigned e = MI->getNumOperands(); OpNo < e; OpNo += NumOps) {
+    const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpNo);
+    // There may be implicit ops after the fixed operands.
+    if (!MO.isImm())
+      break;
+    NumOps = 1 + InlineAsm::getNumOperandRegisters(MO.getImm());
+  }
+
+  if (OpNo > MI->getNumOperands())
+    report("Missing operands in last group", MI);
+
+  // An optional MDNode follows the groups.
+  if (OpNo < MI->getNumOperands() && MI->getOperand(OpNo).isMetadata())
+    ++OpNo;
+
+  // All trailing operands must be implicit registers.
+  for (unsigned e = MI->getNumOperands(); OpNo < e; ++OpNo) {
+    const MachineOperand &MO = MI->getOperand(OpNo);
+    if (!MO.isReg() || !MO.isImplicit())
+      report("Expected implicit register after groups", &MO, OpNo);
+  }
+}
+
 void MachineVerifier::visitMachineInstrBefore(const MachineInstr *MI) {
   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
   if (MI->getNumOperands() < MCID.getNumOperands()) {
     report("Too few operands", MI);
     *OS << MCID.getNumOperands() << " operands expected, but "
-        << MI->getNumExplicitOperands() << " given.\n";
+        << MI->getNumOperands() << " given.\n";
   }
 
+  // Check the tied operands.
+  if (MI->isInlineAsm())
+    verifyInlineAsm(MI);
+
   // Check the MachineMemOperands for basic consistency.
   for (MachineInstr::mmo_iterator I = MI->memoperands_begin(),
        E = MI->memoperands_end(); I != E; ++I) {
@@ -651,10 +833,10 @@ void
 MachineVerifier::visitMachineOperand(const MachineOperand *MO, unsigned MONum) {
   const MachineInstr *MI = MO->getParent();
   const MCInstrDesc &MCID = MI->getDesc();
-  const MCOperandInfo &MCOI = MCID.OpInfo[MONum];
 
   // The first MCID.NumDefs operands must be explicit register defines
   if (MONum < MCID.getNumDefs()) {
+    const MCOperandInfo &MCOI = MCID.OpInfo[MONum];
     if (!MO->isReg())
       report("Explicit definition must be a register", MO, MONum);
     else if (!MO->isDef() && !MCOI.isOptionalDef())
@@ -662,15 +844,27 @@ MachineVerifier::visitMachineOperand(const MachineOperand *MO, unsigned MONum) {
     else if (MO->isImplicit())
       report("Explicit definition marked as implicit", MO, MONum);
   } else if (MONum < MCID.getNumOperands()) {
+    const MCOperandInfo &MCOI = MCID.OpInfo[MONum];
     // Don't check if it's the last operand in a variadic instruction. See,
     // e.g., LDM_RET in the arm back end.
     if (MO->isReg() &&
         !(MI->isVariadic() && MONum == MCID.getNumOperands()-1)) {
       if (MO->isDef() && !MCOI.isOptionalDef())
-          report("Explicit operand marked as def", MO, MONum);
+        report("Explicit operand marked as def", MO, MONum);
       if (MO->isImplicit())
         report("Explicit operand marked as implicit", MO, MONum);
     }
+
+    int TiedTo = MCID.getOperandConstraint(MONum, MCOI::TIED_TO);
+    if (TiedTo != -1) {
+      if (!MO->isReg())
+        report("Tied use must be a register", MO, MONum);
+      else if (!MO->isTied())
+        report("Operand should be tied", MO, MONum);
+      else if (unsigned(TiedTo) != MI->findTiedOperandIdx(MONum))
+        report("Tied def doesn't match MCInstrDesc", MO, MONum);
+    } else if (MO->isReg() && MO->isTied())
+      report("Explicit operand should not be tied", MO, MONum);
   } else {
     // ARM adds %reg0 operands to indicate predicates. We'll allow that.
     if (MO->isReg() && !MO->isImplicit() && !MI->isVariadic() && MO->getReg())
@@ -685,6 +879,28 @@ MachineVerifier::visitMachineOperand(const MachineOperand *MO, unsigned MONum) {
     if (MRI->tracksLiveness() && !MI->isDebugValue())
       checkLiveness(MO, MONum);
 
+    // Verify the consistency of tied operands.
+    if (MO->isTied()) {
+      unsigned OtherIdx = MI->findTiedOperandIdx(MONum);
+      const MachineOperand &OtherMO = MI->getOperand(OtherIdx);
+      if (!OtherMO.isReg())
+        report("Must be tied to a register", MO, MONum);
+      if (!OtherMO.isTied())
+        report("Missing tie flags on tied operand", MO, MONum);
+      if (MI->findTiedOperandIdx(OtherIdx) != MONum)
+        report("Inconsistent tie links", MO, MONum);
+      if (MONum < MCID.getNumDefs()) {
+        if (OtherIdx < MCID.getNumOperands()) {
+          if (-1 == MCID.getOperandConstraint(OtherIdx, MCOI::TIED_TO))
+            report("Explicit def tied to explicit use without tie constraint",
+                   MO, MONum);
+        } else {
+          if (!OtherMO.isImplicit())
+            report("Explicit def should be tied to implicit use", MO, MONum);
+        }
+      }
+    }
+
     // Verify two-address constraints after leaving SSA form.
     unsigned DefIdx;
     if (!MRI->isSSA() && MO->isUse() &&
@@ -706,7 +922,7 @@ MachineVerifier::visitMachineOperand(const MachineOperand *MO, unsigned MONum) {
           if (!DRC->contains(Reg)) {
             report("Illegal physical register for instruction", MO, MONum);
             *OS << TRI->getName(Reg) << " is not a "
-                << DRC->getName() << " register.\n";
+                << TRI->getRegClassName(DRC) << " register.\n";
           }
         }
       } else {
@@ -717,13 +933,13 @@ MachineVerifier::visitMachineOperand(const MachineOperand *MO, unsigned MONum) {
             TRI->getSubClassWithSubReg(RC, SubIdx);
           if (!SRC) {
             report("Invalid subregister index for virtual register", MO, MONum);
-            *OS << "Register class " << RC->getName()
+            *OS << "Register class " << TRI->getRegClassName(RC)
                 << " does not support subreg index " << SubIdx << "\n";
             return;
           }
           if (RC != SRC) {
             report("Invalid register class for subregister index", MO, MONum);
-            *OS << "Register class " << RC->getName()
+            *OS << "Register class " << TRI->getRegClassName(RC)
                 << " does not fully support subreg index " << SubIdx << "\n";
             return;
           }
@@ -745,8 +961,9 @@ MachineVerifier::visitMachineOperand(const MachineOperand *MO, unsigned MONum) {
           }
           if (!RC->hasSuperClassEq(DRC)) {
             report("Illegal virtual register for instruction", MO, MONum);
-            *OS << "Expected a " << DRC->getName() << " register, but got a "
-                << RC->getName() << " register\n";
+            *OS << "Expected a " << TRI->getRegClassName(DRC)
+                << " register, but got a " << TRI->getRegClassName(RC)
+                << " register\n";
           }
         }
       }
@@ -809,16 +1026,16 @@ void MachineVerifier::checkLiveness(const MachineOperand *MO, unsigned MONum) {
       // Check the cached regunit intervals.
       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg) && !isReserved(Reg)) {
         for (MCRegUnitIterator Units(Reg, TRI); Units.isValid(); ++Units) {
-          if (const LiveInterval *LI = LiveInts->getCachedRegUnit(*Units)) {
-            LiveRangeQuery LRQ(*LI, UseIdx);
+          if (const LiveRange *LR = LiveInts->getCachedRegUnit(*Units)) {
+            LiveQueryResult LRQ = LR->Query(UseIdx);
             if (!LRQ.valueIn()) {
-              report("No live range at use", MO, MONum);
+              report("No live segment at use", MO, MONum);
               *OS << UseIdx << " is not live in " << PrintRegUnit(*Units, TRI)
-                  << ' ' << *LI << '\n';
+                  << ' ' << *LR << '\n';
             }
             if (MO->isKill() && !LRQ.isKill()) {
               report("Live range continues after kill flag", MO, MONum);
-              *OS << PrintRegUnit(*Units, TRI) << ' ' << *LI << '\n';
+              *OS << PrintRegUnit(*Units, TRI) << ' ' << *LR << '\n';
             }
           }
         }
@@ -828,9 +1045,9 @@ void MachineVerifier::checkLiveness(const MachineOperand *MO, unsigned MONum) {
         if (LiveInts->hasInterval(Reg)) {
           // This is a virtual register interval.
           const LiveInterval &LI = LiveInts->getInterval(Reg);
-          LiveRangeQuery LRQ(LI, UseIdx);
+          LiveQueryResult LRQ = LI.Query(UseIdx);
           if (!LRQ.valueIn()) {
-            report("No live range at use", MO, MONum);
+            report("No live segment at use", MO, MONum);
             *OS << UseIdx << " is not live in " << LI << '\n';
           }
           // Check for extra kill flags.
@@ -849,7 +1066,18 @@ void MachineVerifier::checkLiveness(const MachineOperand *MO, unsigned MONum) {
     if (!regsLive.count(Reg)) {
       if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(Reg)) {
         // Reserved registers may be used even when 'dead'.
-        if (!isReserved(Reg))
+        bool Bad = !isReserved(Reg);
+        // We are fine if just any subregister has a defined value.
+        if (Bad) {
+          for (MCSubRegIterator SubRegs(Reg, TRI); SubRegs.isValid();
+               ++SubRegs) {
+            if (regsLive.count(*SubRegs)) {
+              Bad = false;
+              break;
+            }
+          }
+        }
+        if (Bad)
           report("Using an undefined physical register", MO, MONum);
       } else if (MRI->def_empty(Reg)) {
         report("Reading virtual register without a def", MO, MONum);
@@ -876,10 +1104,10 @@ void MachineVerifier::checkLiveness(const MachineOperand *MO, unsigned MONum) {
 
     // Verify SSA form.
     if (MRI->isSSA() && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) &&
-        llvm::next(MRI->def_begin(Reg)) != MRI->def_end())
+        std::next(MRI->def_begin(Reg)) != MRI->def_end())
       report("Multiple virtual register defs in SSA form", MO, MONum);
 
-    // Check LiveInts for a live range, but only for virtual registers.
+    // Check LiveInts for a live segment, but only for virtual registers.
     if (LiveInts && TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) &&
         !LiveInts->isNotInMIMap(MI)) {
       SlotIndex DefIdx = LiveInts->getInstructionIndex(MI);
@@ -894,9 +1122,17 @@ void MachineVerifier::checkLiveness(const MachineOperand *MO, unsigned MONum) {
               << DefIdx << " in " << LI << '\n';
           }
         } else {
-          report("No live range at def", MO, MONum);
+          report("No live segment at def", MO, MONum);
           *OS << DefIdx << " is not live in " << LI << '\n';
         }
+        // Check that, if the dead def flag is present, LiveInts agree.
+        if (MO->isDead()) {
+          LiveQueryResult LRQ = LI.Query(DefIdx);
+          if (!LRQ.isDeadDef()) {
+            report("Live range continues after dead def flag", MO, MONum);
+            *OS << "Live range: " << LI << '\n';
+          }
+        }
       } else {
         report("Virtual register has no Live interval", MO, MONum);
       }
@@ -950,9 +1186,7 @@ void MachineVerifier::calcRegsPassed() {
   // First push live-out regs to successors' vregsPassed. Remember the MBBs that
   // have any vregsPassed.
   SmallPtrSet<const MachineBasicBlock*, 8> todo;
-  for (MachineFunction::const_iterator MFI = MF->begin(), MFE = MF->end();
-       MFI != MFE; ++MFI) {
-    const MachineBasicBlock &MBB(*MFI);
+  for (const auto &MBB : *MF) {
     BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[&MBB];
     if (!MInfo.reachable)
       continue;
@@ -987,9 +1221,7 @@ void MachineVerifier::calcRegsPassed() {
 void MachineVerifier::calcRegsRequired() {
   // First push live-in regs to predecessors' vregsRequired.
   SmallPtrSet<const MachineBasicBlock*, 8> todo;
-  for (MachineFunction::const_iterator MFI = MF->begin(), MFE = MF->end();
-       MFI != MFE; ++MFI) {
-    const MachineBasicBlock &MBB(*MFI);
+  for (const auto &MBB : *MF) {
     BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[&MBB];
     for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PrI = MBB.pred_begin(),
            PrE = MBB.pred_end(); PrI != PrE; ++PrI) {
@@ -1020,27 +1252,28 @@ void MachineVerifier::calcRegsRequired() {
 // calcRegsPassed has been run so BBInfo::isLiveOut is valid.
 void MachineVerifier::checkPHIOps(const MachineBasicBlock *MBB) {
   SmallPtrSet<const MachineBasicBlock*, 8> seen;
-  for (MachineBasicBlock::const_iterator BBI = MBB->begin(), BBE = MBB->end();
-       BBI != BBE && BBI->isPHI(); ++BBI) {
+  for (const auto &BBI : *MBB) {
+    if (!BBI.isPHI())
+      break;
     seen.clear();
 
-    for (unsigned i = 1, e = BBI->getNumOperands(); i != e; i += 2) {
-      unsigned Reg = BBI->getOperand(i).getReg();
-      const MachineBasicBlock *Pre = BBI->getOperand(i + 1).getMBB();
+    for (unsigned i = 1, e = BBI.getNumOperands(); i != e; i += 2) {
+      unsigned Reg = BBI.getOperand(i).getReg();
+      const MachineBasicBlock *Pre = BBI.getOperand(i + 1).getMBB();
       if (!Pre->isSuccessor(MBB))
         continue;
       seen.insert(Pre);
       BBInfo &PrInfo = MBBInfoMap[Pre];
       if (PrInfo.reachable && !PrInfo.isLiveOut(Reg))
         report("PHI operand is not live-out from predecessor",
-               &BBI->getOperand(i), i);
+               &BBI.getOperand(i), i);
     }
 
     // Did we see all predecessors?
     for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PrI = MBB->pred_begin(),
            PrE = MBB->pred_end(); PrI != PrE; ++PrI) {
       if (!seen.count(*PrI)) {
-        report("Missing PHI operand", BBI);
+        report("Missing PHI operand", &BBI);
         *OS << "BB#" << (*PrI)->getNumber()
             << " is a predecessor according to the CFG.\n";
       }
@@ -1051,29 +1284,27 @@ void MachineVerifier::checkPHIOps(const MachineBasicBlock *MBB) {
 void MachineVerifier::visitMachineFunctionAfter() {
   calcRegsPassed();
 
-  for (MachineFunction::const_iterator MFI = MF->begin(), MFE = MF->end();
-       MFI != MFE; ++MFI) {
-    BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[MFI];
+  for (const auto &MBB : *MF) {
+    BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[&MBB];
 
     // Skip unreachable MBBs.
     if (!MInfo.reachable)
       continue;
 
-    checkPHIOps(MFI);
+    checkPHIOps(&MBB);
   }
 
   // Now check liveness info if available
   calcRegsRequired();
 
   // Check for killed virtual registers that should be live out.
-  for (MachineFunction::const_iterator MFI = MF->begin(), MFE = MF->end();
-       MFI != MFE; ++MFI) {
-    BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[MFI];
+  for (const auto &MBB : *MF) {
+    BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[&MBB];
     for (RegSet::iterator
          I = MInfo.vregsRequired.begin(), E = MInfo.vregsRequired.end(); I != E;
          ++I)
       if (MInfo.regsKilled.count(*I)) {
-        report("Virtual register killed in block, but needed live out.", MFI);
+        report("Virtual register killed in block, but needed live out.", &MBB);
         *OS << "Virtual register " << PrintReg(*I)
             << " is used after the block.\n";
       }
@@ -1099,20 +1330,19 @@ void MachineVerifier::verifyLiveVariables() {
   for (unsigned i = 0, e = MRI->getNumVirtRegs(); i != e; ++i) {
     unsigned Reg = TargetRegisterInfo::index2VirtReg(i);
     LiveVariables::VarInfo &VI = LiveVars->getVarInfo(Reg);
-    for (MachineFunction::const_iterator MFI = MF->begin(), MFE = MF->end();
-         MFI != MFE; ++MFI) {
-      BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[MFI];
+    for (const auto &MBB : *MF) {
+      BBInfo &MInfo = MBBInfoMap[&MBB];
 
       // Our vregsRequired should be identical to LiveVariables' AliveBlocks
       if (MInfo.vregsRequired.count(Reg)) {
-        if (!VI.AliveBlocks.test(MFI->getNumber())) {
-          report("LiveVariables: Block missing from AliveBlocks", MFI);
+        if (!VI.AliveBlocks.test(MBB.getNumber())) {
+          report("LiveVariables: Block missing from AliveBlocks", &MBB);
           *OS << "Virtual register " << PrintReg(Reg)
               << " must be live through the block.\n";
         }
       } else {
-        if (VI.AliveBlocks.test(MFI->getNumber())) {
-          report("LiveVariables: Block should not be in AliveBlocks", MFI);
+        if (VI.AliveBlocks.test(MBB.getNumber())) {
+          report("LiveVariables: Block should not be in AliveBlocks", &MBB);
           *OS << "Virtual register " << PrintReg(Reg)
               << " is not needed live through the block.\n";
         }
@@ -1138,282 +1368,449 @@ void MachineVerifier::verifyLiveIntervals() {
 
     const LiveInterval &LI = LiveInts->getInterval(Reg);
     assert(Reg == LI.reg && "Invalid reg to interval mapping");
+    verifyLiveInterval(LI);
+  }
 
-    for (LiveInterval::const_vni_iterator I = LI.vni_begin(), E = LI.vni_end();
-         I!=E; ++I) {
-      VNInfo *VNI = *I;
-      const VNInfo *DefVNI = LI.getVNInfoAt(VNI->def);
+  // Verify all the cached regunit intervals.
+  for (unsigned i = 0, e = TRI->getNumRegUnits(); i != e; ++i)
+    if (const LiveRange *LR = LiveInts->getCachedRegUnit(i))
+      verifyLiveRange(*LR, i);
+}
 
-      if (!DefVNI) {
-        if (!VNI->isUnused()) {
-          report("Valno not live at def and not marked unused", MF);
-          *OS << "Valno #" << VNI->id << " in " << LI << '\n';
-        }
-        continue;
-      }
+void MachineVerifier::verifyLiveRangeValue(const LiveRange &LR,
+                                           const VNInfo *VNI, unsigned Reg,
+                                           unsigned LaneMask) {
+  if (VNI->isUnused())
+    return;
 
-      if (VNI->isUnused())
-        continue;
+  const VNInfo *DefVNI = LR.getVNInfoAt(VNI->def);
 
-      if (DefVNI != VNI) {
-        report("Live range at def has different valno", MF);
-        *OS << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def
-            << " where valno #" << DefVNI->id << " is live in " << LI << '\n';
-        continue;
-      }
+  if (!DefVNI) {
+    report("Valno not live at def and not marked unused", MF, LR, Reg,
+           LaneMask);
+    *OS << "Valno #" << VNI->id << '\n';
+    return;
+  }
 
-      const MachineBasicBlock *MBB = LiveInts->getMBBFromIndex(VNI->def);
-      if (!MBB) {
-        report("Invalid definition index", MF);
-        *OS << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def
-            << " in " << LI << '\n';
-        continue;
-      }
+  if (DefVNI != VNI) {
+    report("Live segment at def has different valno", MF, LR, Reg, LaneMask);
+    *OS << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def
+        << " where valno #" << DefVNI->id << " is live\n";
+    return;
+  }
 
-      if (VNI->isPHIDef()) {
-        if (VNI->def != LiveInts->getMBBStartIdx(MBB)) {
-          report("PHIDef value is not defined at MBB start", MF);
-          *OS << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def
-              << ", not at the beginning of BB#" << MBB->getNumber()
-              << " in " << LI << '\n';
-        }
-      } else {
-        // Non-PHI def.
-        const MachineInstr *MI = LiveInts->getInstructionFromIndex(VNI->def);
-        if (!MI) {
-          report("No instruction at def index", MF);
-          *OS << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def
-              << " in " << LI << '\n';
-          continue;
-        }
+  const MachineBasicBlock *MBB = LiveInts->getMBBFromIndex(VNI->def);
+  if (!MBB) {
+    report("Invalid definition index", MF, LR, Reg, LaneMask);
+    *OS << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def
+        << " in " << LR << '\n';
+    return;
+  }
 
-        bool hasDef = false;
-        bool isEarlyClobber = false;
-        for (ConstMIBundleOperands MOI(MI); MOI.isValid(); ++MOI) {
-          if (!MOI->isReg() || !MOI->isDef())
-            continue;
-          if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LI.reg)) {
-            if (MOI->getReg() != LI.reg)
-              continue;
-          } else {
-            if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOI->getReg()) ||
-                !TRI->regsOverlap(LI.reg, MOI->getReg()))
-              continue;
-          }
-          hasDef = true;
-          if (MOI->isEarlyClobber())
-            isEarlyClobber = true;
-        }
+  if (VNI->isPHIDef()) {
+    if (VNI->def != LiveInts->getMBBStartIdx(MBB)) {
+      report("PHIDef value is not defined at MBB start", MBB, LR, Reg,
+             LaneMask);
+      *OS << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def
+          << ", not at the beginning of BB#" << MBB->getNumber() << '\n';
+    }
+    return;
+  }
 
-        if (!hasDef) {
-          report("Defining instruction does not modify register", MI);
-          *OS << "Valno #" << VNI->id << " in " << LI << '\n';
-        }
+  // Non-PHI def.
+  const MachineInstr *MI = LiveInts->getInstructionFromIndex(VNI->def);
+  if (!MI) {
+    report("No instruction at def index", MBB, LR, Reg, LaneMask);
+    *OS << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def << '\n';
+    return;
+  }
 
-        // Early clobber defs begin at USE slots, but other defs must begin at
-        // DEF slots.
-        if (isEarlyClobber) {
-          if (!VNI->def.isEarlyClobber()) {
-            report("Early clobber def must be at an early-clobber slot", MF);
-            *OS << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def
-                << " in " << LI << '\n';
-          }
-        } else if (!VNI->def.isRegister()) {
-          report("Non-PHI, non-early clobber def must be at a register slot",
-                 MF);
-          *OS << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def
-              << " in " << LI << '\n';
-        }
+  if (Reg != 0) {
+    bool hasDef = false;
+    bool isEarlyClobber = false;
+    for (ConstMIBundleOperands MOI(MI); MOI.isValid(); ++MOI) {
+      if (!MOI->isReg() || !MOI->isDef())
+        continue;
+      if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
+        if (MOI->getReg() != Reg)
+          continue;
+      } else {
+        if (!TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(MOI->getReg()) ||
+            !TRI->hasRegUnit(MOI->getReg(), Reg))
+          continue;
       }
+      if (LaneMask != 0 &&
+          (TRI->getSubRegIndexLaneMask(MOI->getSubReg()) & LaneMask) == 0)
+        continue;
+      hasDef = true;
+      if (MOI->isEarlyClobber())
+        isEarlyClobber = true;
     }
 
-    for (LiveInterval::const_iterator I = LI.begin(), E = LI.end(); I!=E; ++I) {
-      const VNInfo *VNI = I->valno;
-      assert(VNI && "Live range has no valno");
+    if (!hasDef) {
+      report("Defining instruction does not modify register", MI);
+      *OS << "Valno #" << VNI->id << " in " << LR << '\n';
+    }
 
-      if (VNI->id >= LI.getNumValNums() || VNI != LI.getValNumInfo(VNI->id)) {
-        report("Foreign valno in live range", MF);
-        I->print(*OS);
-        *OS << " has a valno not in " << LI << '\n';
+    // Early clobber defs begin at USE slots, but other defs must begin at
+    // DEF slots.
+    if (isEarlyClobber) {
+      if (!VNI->def.isEarlyClobber()) {
+        report("Early clobber def must be at an early-clobber slot", MBB, LR,
+               Reg, LaneMask);
+        *OS << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def << '\n';
       }
+    } else if (!VNI->def.isRegister()) {
+      report("Non-PHI, non-early clobber def must be at a register slot",
+             MBB, LR, Reg, LaneMask);
+      *OS << "Valno #" << VNI->id << " is defined at " << VNI->def << '\n';
+    }
+  }
+}
 
-      if (VNI->isUnused()) {
-        report("Live range valno is marked unused", MF);
-        I->print(*OS);
-        *OS << " in " << LI << '\n';
-      }
+void MachineVerifier::verifyLiveRangeSegment(const LiveRange &LR,
+                                             const LiveRange::const_iterator I,
+                                             unsigned Reg, unsigned LaneMask) {
+  const LiveRange::Segment &S = *I;
+  const VNInfo *VNI = S.valno;
+  assert(VNI && "Live segment has no valno");
 
-      const MachineBasicBlock *MBB = LiveInts->getMBBFromIndex(I->start);
-      if (!MBB) {
-        report("Bad start of live segment, no basic block", MF);
-        I->print(*OS);
-        *OS << " in " << LI << '\n';
-        continue;
-      }
-      SlotIndex MBBStartIdx = LiveInts->getMBBStartIdx(MBB);
-      if (I->start != MBBStartIdx && I->start != VNI->def) {
-        report("Live segment must begin at MBB entry or valno def", MBB);
-        I->print(*OS);
-        *OS << " in " << LI << '\n' << "Basic block starts at "
-            << MBBStartIdx << '\n';
-      }
+  if (VNI->id >= LR.getNumValNums() || VNI != LR.getValNumInfo(VNI->id)) {
+    report("Foreign valno in live segment", MF, LR, Reg, LaneMask);
+    *OS << S << " has a bad valno\n";
+  }
+
+  if (VNI->isUnused()) {
+    report("Live segment valno is marked unused", MF, LR, Reg, LaneMask);
+    *OS << S << '\n';
+  }
+
+  const MachineBasicBlock *MBB = LiveInts->getMBBFromIndex(S.start);
+  if (!MBB) {
+    report("Bad start of live segment, no basic block", MF, LR, Reg, LaneMask);
+    *OS << S << '\n';
+    return;
+  }
+  SlotIndex MBBStartIdx = LiveInts->getMBBStartIdx(MBB);
+  if (S.start != MBBStartIdx && S.start != VNI->def) {
+    report("Live segment must begin at MBB entry or valno def", MBB, LR, Reg,
+           LaneMask);
+    *OS << S << '\n';
+  }
 
-      const MachineBasicBlock *EndMBB =
-                                LiveInts->getMBBFromIndex(I->end.getPrevSlot());
-      if (!EndMBB) {
-        report("Bad end of live segment, no basic block", MF);
-        I->print(*OS);
-        *OS << " in " << LI << '\n';
+  const MachineBasicBlock *EndMBB =
+    LiveInts->getMBBFromIndex(S.end.getPrevSlot());
+  if (!EndMBB) {
+    report("Bad end of live segment, no basic block", MF, LR, Reg, LaneMask);
+    *OS << S << '\n';
+    return;
+  }
+
+  // No more checks for live-out segments.
+  if (S.end == LiveInts->getMBBEndIdx(EndMBB))
+    return;
+
+  // RegUnit intervals are allowed dead phis.
+  if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) && VNI->isPHIDef() &&
+      S.start == VNI->def && S.end == VNI->def.getDeadSlot())
+    return;
+
+  // The live segment is ending inside EndMBB
+  const MachineInstr *MI =
+    LiveInts->getInstructionFromIndex(S.end.getPrevSlot());
+  if (!MI) {
+    report("Live segment doesn't end at a valid instruction", EndMBB, LR, Reg,
+           LaneMask);
+    *OS << S << '\n';
+    return;
+  }
+
+  // The block slot must refer to a basic block boundary.
+  if (S.end.isBlock()) {
+    report("Live segment ends at B slot of an instruction", EndMBB, LR, Reg,
+           LaneMask);
+    *OS << S << '\n';
+  }
+
+  if (S.end.isDead()) {
+    // Segment ends on the dead slot.
+    // That means there must be a dead def.
+    if (!SlotIndex::isSameInstr(S.start, S.end)) {
+      report("Live segment ending at dead slot spans instructions", EndMBB, LR,
+             Reg, LaneMask);
+      *OS << S << '\n';
+    }
+  }
+
+  // A live segment can only end at an early-clobber slot if it is being
+  // redefined by an early-clobber def.
+  if (S.end.isEarlyClobber()) {
+    if (I+1 == LR.end() || (I+1)->start != S.end) {
+      report("Live segment ending at early clobber slot must be "
+             "redefined by an EC def in the same instruction", EndMBB, LR, Reg,
+             LaneMask);
+      *OS << S << '\n';
+    }
+  }
+
+  // The following checks only apply to virtual registers. Physreg liveness
+  // is too weird to check.
+  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
+    // A live segment can end with either a redefinition, a kill flag on a
+    // use, or a dead flag on a def.
+    bool hasRead = false;
+    bool hasSubRegDef = false;
+    for (ConstMIBundleOperands MOI(MI); MOI.isValid(); ++MOI) {
+      if (!MOI->isReg() || MOI->getReg() != Reg)
+        continue;
+      if (LaneMask != 0 &&
+          (LaneMask & TRI->getSubRegIndexLaneMask(MOI->getSubReg())) == 0)
         continue;
+      if (MOI->isDef() && MOI->getSubReg() != 0)
+        hasSubRegDef = true;
+      if (MOI->readsReg())
+        hasRead = true;
+    }
+    if (!S.end.isDead()) {
+      if (!hasRead) {
+        // When tracking subregister liveness, the main range must start new
+        // values on partial register writes, even if there is no read.
+        if (!MRI->tracksSubRegLiveness() || LaneMask != 0 || !hasSubRegDef) {
+          report("Instruction ending live segment doesn't read the register",
+                 MI);
+          *OS << S << " in " << LR << '\n';
+        }
       }
+    }
+  }
 
-      // No more checks for live-out segments.
-      if (I->end == LiveInts->getMBBEndIdx(EndMBB))
-        continue;
+  // Now check all the basic blocks in this live segment.
+  MachineFunction::const_iterator MFI = MBB;
+  // Is this live segment the beginning of a non-PHIDef VN?
+  if (S.start == VNI->def && !VNI->isPHIDef()) {
+    // Not live-in to any blocks.
+    if (MBB == EndMBB)
+      return;
+    // Skip this block.
+    ++MFI;
+  }
+  for (;;) {
+    assert(LiveInts->isLiveInToMBB(LR, MFI));
+    // We don't know how to track physregs into a landing pad.
+    if (!TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg) &&
+        MFI->isLandingPad()) {
+      if (&*MFI == EndMBB)
+        break;
+      ++MFI;
+      continue;
+    }
 
-      // The live segment is ending inside EndMBB
-      const MachineInstr *MI =
-        LiveInts->getInstructionFromIndex(I->end.getPrevSlot());
-      if (!MI) {
-        report("Live segment doesn't end at a valid instruction", EndMBB);
-        I->print(*OS);
-        *OS << " in " << LI << '\n' << "Basic block starts at "
-          << MBBStartIdx << '\n';
+    // Is VNI a PHI-def in the current block?
+    bool IsPHI = VNI->isPHIDef() &&
+      VNI->def == LiveInts->getMBBStartIdx(MFI);
+
+    // Check that VNI is live-out of all predecessors.
+    for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PI = MFI->pred_begin(),
+         PE = MFI->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
+      SlotIndex PEnd = LiveInts->getMBBEndIdx(*PI);
+      const VNInfo *PVNI = LR.getVNInfoBefore(PEnd);
+
+      // All predecessors must have a live-out value.
+      if (!PVNI) {
+        report("Register not marked live out of predecessor", *PI, LR, Reg,
+               LaneMask);
+        *OS << "Valno #" << VNI->id << " live into BB#" << MFI->getNumber()
+            << '@' << LiveInts->getMBBStartIdx(MFI) << ", not live before "
+            << PEnd << '\n';
         continue;
       }
 
-      // The block slot must refer to a basic block boundary.
-      if (I->end.isBlock()) {
-        report("Live segment ends at B slot of an instruction", MI);
-        I->print(*OS);
-        *OS << " in " << LI << '\n';
+      // Only PHI-defs can take different predecessor values.
+      if (!IsPHI && PVNI != VNI) {
+        report("Different value live out of predecessor", *PI, LR, Reg,
+               LaneMask);
+        *OS << "Valno #" << PVNI->id << " live out of BB#"
+            << (*PI)->getNumber() << '@' << PEnd
+            << "\nValno #" << VNI->id << " live into BB#" << MFI->getNumber()
+            << '@' << LiveInts->getMBBStartIdx(MFI) << '\n';
       }
+    }
+    if (&*MFI == EndMBB)
+      break;
+    ++MFI;
+  }
+}
 
-      if (I->end.isDead()) {
-        // Segment ends on the dead slot.
-        // That means there must be a dead def.
-        if (!SlotIndex::isSameInstr(I->start, I->end)) {
-          report("Live segment ending at dead slot spans instructions", MI);
-          I->print(*OS);
-          *OS << " in " << LI << '\n';
-        }
-      }
+void MachineVerifier::verifyLiveRange(const LiveRange &LR, unsigned Reg,
+                                      unsigned LaneMask) {
+  for (const VNInfo *VNI : LR.valnos)
+    verifyLiveRangeValue(LR, VNI, Reg, LaneMask);
 
-      // A live segment can only end at an early-clobber slot if it is being
-      // redefined by an early-clobber def.
-      if (I->end.isEarlyClobber()) {
-        if (I+1 == E || (I+1)->start != I->end) {
-          report("Live segment ending at early clobber slot must be "
-                 "redefined by an EC def in the same instruction", MI);
-          I->print(*OS);
-          *OS << " in " << LI << '\n';
-        }
-      }
+  for (LiveRange::const_iterator I = LR.begin(), E = LR.end(); I != E; ++I)
+    verifyLiveRangeSegment(LR, I, Reg, LaneMask);
+}
 
-      // The following checks only apply to virtual registers. Physreg liveness
-      // is too weird to check.
-      if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LI.reg)) {
-        // A live range can end with either a redefinition, a kill flag on a
-        // use, or a dead flag on a def.
-        bool hasRead = false;
-        bool hasDeadDef = false;
-        for (ConstMIBundleOperands MOI(MI); MOI.isValid(); ++MOI) {
-          if (!MOI->isReg() || MOI->getReg() != LI.reg)
-            continue;
-          if (MOI->readsReg())
-            hasRead = true;
-          if (MOI->isDef() && MOI->isDead())
-            hasDeadDef = true;
-        }
+void MachineVerifier::verifyLiveInterval(const LiveInterval &LI) {
+  verifyLiveRange(LI, LI.reg);
+
+  unsigned Reg = LI.reg;
+  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(Reg)) {
+    unsigned Mask = 0;
+    unsigned MaxMask = MRI->getMaxLaneMaskForVReg(Reg);
+    for (const LiveInterval::SubRange &SR : LI.subranges()) {
+      if ((Mask & SR.LaneMask) != 0)
+        report("Lane masks of sub ranges overlap in live interval", MF, LI);
+      if ((SR.LaneMask & ~MaxMask) != 0)
+        report("Subrange lanemask is invalid", MF, LI);
+      Mask |= SR.LaneMask;
+      verifyLiveRange(SR, LI.reg, SR.LaneMask);
+      if (!LI.covers(SR))
+        report("A Subrange is not covered by the main range", MF, LI);
+    }
+  } else if (LI.hasSubRanges()) {
+    report("subregister liveness only allowed for virtual registers", MF, LI);
+  }
 
-        if (I->end.isDead()) {
-          if (!hasDeadDef) {
-            report("Instruction doesn't have a dead def operand", MI);
-            I->print(*OS);
-            *OS << " in " << LI << '\n';
-          }
-        } else {
-          if (!hasRead) {
-            report("Instruction ending live range doesn't read the register",
-                   MI);
-            I->print(*OS);
-            *OS << " in " << LI << '\n';
-          }
-        }
+  // Check the LI only has one connected component.
+  if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LI.reg)) {
+    ConnectedVNInfoEqClasses ConEQ(*LiveInts);
+    unsigned NumComp = ConEQ.Classify(&LI);
+    if (NumComp > 1) {
+      report("Multiple connected components in live interval", MF, LI);
+      for (unsigned comp = 0; comp != NumComp; ++comp) {
+        *OS << comp << ": valnos";
+        for (LiveInterval::const_vni_iterator I = LI.vni_begin(),
+             E = LI.vni_end(); I!=E; ++I)
+          if (comp == ConEQ.getEqClass(*I))
+            *OS << ' ' << (*I)->id;
+        *OS << '\n';
       }
+    }
+  }
+}
 
-      // Now check all the basic blocks in this live segment.
-      MachineFunction::const_iterator MFI = MBB;
-      // Is this live range the beginning of a non-PHIDef VN?
-      if (I->start == VNI->def && !VNI->isPHIDef()) {
-        // Not live-in to any blocks.
-        if (MBB == EndMBB)
-          continue;
-        // Skip this block.
-        ++MFI;
-      }
-      for (;;) {
-        assert(LiveInts->isLiveInToMBB(LI, MFI));
-        // We don't know how to track physregs into a landing pad.
-        if (TargetRegisterInfo::isPhysicalRegister(LI.reg) &&
-            MFI->isLandingPad()) {
-          if (&*MFI == EndMBB)
-            break;
-          ++MFI;
-          continue;
-        }
+namespace {
+  // FrameSetup and FrameDestroy can have zero adjustment, so using a single
+  // integer, we can't tell whether it is a FrameSetup or FrameDestroy if the
+  // value is zero.
+  // We use a bool plus an integer to capture the stack state.
+  struct StackStateOfBB {
+    StackStateOfBB() : EntryValue(0), ExitValue(0), EntryIsSetup(false),
+      ExitIsSetup(false) { }
+    StackStateOfBB(int EntryVal, int ExitVal, bool EntrySetup, bool ExitSetup) :
+      EntryValue(EntryVal), ExitValue(ExitVal), EntryIsSetup(EntrySetup),
+      ExitIsSetup(ExitSetup) { }
+    // Can be negative, which means we are setting up a frame.
+    int EntryValue;
+    int ExitValue;
+    bool EntryIsSetup;
+    bool ExitIsSetup;
+  };
+}
 
-        // Is VNI a PHI-def in the current block?
-        bool IsPHI = VNI->isPHIDef() &&
-                     VNI->def == LiveInts->getMBBStartIdx(MFI);
-
-        // Check that VNI is live-out of all predecessors.
-        for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator PI = MFI->pred_begin(),
-             PE = MFI->pred_end(); PI != PE; ++PI) {
-          SlotIndex PEnd = LiveInts->getMBBEndIdx(*PI);
-          const VNInfo *PVNI = LI.getVNInfoBefore(PEnd);
-
-          // All predecessors must have a live-out value.
-          if (!PVNI) {
-            report("Register not marked live out of predecessor", *PI);
-            *OS << "Valno #" << VNI->id << " live into BB#" << MFI->getNumber()
-                << '@' << LiveInts->getMBBStartIdx(MFI) << ", not live before "
-                << PEnd << " in " << LI << '\n';
-            continue;
-          }
+/// Make sure on every path through the CFG, a FrameSetup <n> is always followed
+/// by a FrameDestroy <n>, stack adjustments are identical on all
+/// CFG edges to a merge point, and frame is destroyed at end of a return block.
+void MachineVerifier::verifyStackFrame() {
+  int FrameSetupOpcode   = TII->getCallFrameSetupOpcode();
+  int FrameDestroyOpcode = TII->getCallFrameDestroyOpcode();
+
+  SmallVector<StackStateOfBB, 8> SPState;
+  SPState.resize(MF->getNumBlockIDs());
+  SmallPtrSet<const MachineBasicBlock*, 8> Reachable;
+
+  // Visit the MBBs in DFS order.
+  for (df_ext_iterator<const MachineFunction*,
+                       SmallPtrSet<const MachineBasicBlock*, 8> >
+       DFI = df_ext_begin(MF, Reachable), DFE = df_ext_end(MF, Reachable);
+       DFI != DFE; ++DFI) {
+    const MachineBasicBlock *MBB = *DFI;
+
+    StackStateOfBB BBState;
+    // Check the exit state of the DFS stack predecessor.
+    if (DFI.getPathLength() >= 2) {
+      const MachineBasicBlock *StackPred = DFI.getPath(DFI.getPathLength() - 2);
+      assert(Reachable.count(StackPred) &&
+             "DFS stack predecessor is already visited.\n");
+      BBState.EntryValue = SPState[StackPred->getNumber()].ExitValue;
+      BBState.EntryIsSetup = SPState[StackPred->getNumber()].ExitIsSetup;
+      BBState.ExitValue = BBState.EntryValue;
+      BBState.ExitIsSetup = BBState.EntryIsSetup;
+    }
 
-          // Only PHI-defs can take different predecessor values.
-          if (!IsPHI && PVNI != VNI) {
-            report("Different value live out of predecessor", *PI);
-            *OS << "Valno #" << PVNI->id << " live out of BB#"
-                << (*PI)->getNumber() << '@' << PEnd
-                << "\nValno #" << VNI->id << " live into BB#" << MFI->getNumber()
-                << '@' << LiveInts->getMBBStartIdx(MFI) << " in "
-                << PrintReg(Reg) << ": " << LI << '\n';
-          }
+    // Update stack state by checking contents of MBB.
+    for (const auto &I : *MBB) {
+      if (I.getOpcode() == FrameSetupOpcode) {
+        // The first operand of a FrameOpcode should be i32.
+        int Size = I.getOperand(0).getImm();
+        assert(Size >= 0 &&
+          "Value should be non-negative in FrameSetup and FrameDestroy.\n");
+
+        if (BBState.ExitIsSetup)
+          report("FrameSetup is after another FrameSetup", &I);
+        BBState.ExitValue -= Size;
+        BBState.ExitIsSetup = true;
+      }
+
+      if (I.getOpcode() == FrameDestroyOpcode) {
+        // The first operand of a FrameOpcode should be i32.
+        int Size = I.getOperand(0).getImm();
+        assert(Size >= 0 &&
+          "Value should be non-negative in FrameSetup and FrameDestroy.\n");
+
+        if (!BBState.ExitIsSetup)
+          report("FrameDestroy is not after a FrameSetup", &I);
+        int AbsSPAdj = BBState.ExitValue < 0 ? -BBState.ExitValue :
+                                               BBState.ExitValue;
+        if (BBState.ExitIsSetup && AbsSPAdj != Size) {
+          report("FrameDestroy <n> is after FrameSetup <m>", &I);
+          *OS << "FrameDestroy <" << Size << "> is after FrameSetup <"
+              << AbsSPAdj << ">.\n";
         }
-        if (&*MFI == EndMBB)
-          break;
-        ++MFI;
+        BBState.ExitValue += Size;
+        BBState.ExitIsSetup = false;
+      }
+    }
+    SPState[MBB->getNumber()] = BBState;
+
+    // Make sure the exit state of any predecessor is consistent with the entry
+    // state.
+    for (MachineBasicBlock::const_pred_iterator I = MBB->pred_begin(),
+         E = MBB->pred_end(); I != E; ++I) {
+      if (Reachable.count(*I) &&
+          (SPState[(*I)->getNumber()].ExitValue != BBState.EntryValue ||
+           SPState[(*I)->getNumber()].ExitIsSetup != BBState.EntryIsSetup)) {
+        report("The exit stack state of a predecessor is inconsistent.", MBB);
+        *OS << "Predecessor BB#" << (*I)->getNumber() << " has exit state ("
+            << SPState[(*I)->getNumber()].ExitValue << ", "
+            << SPState[(*I)->getNumber()].ExitIsSetup
+            << "), while BB#" << MBB->getNumber() << " has entry state ("
+            << BBState.EntryValue << ", " << BBState.EntryIsSetup << ").\n";
       }
     }
 
-    // Check the LI only has one connected component.
-    if (TargetRegisterInfo::isVirtualRegister(LI.reg)) {
-      ConnectedVNInfoEqClasses ConEQ(*LiveInts);
-      unsigned NumComp = ConEQ.Classify(&LI);
-      if (NumComp > 1) {
-        report("Multiple connected components in live interval", MF);
-        *OS << NumComp << " components in " << LI << '\n';
-        for (unsigned comp = 0; comp != NumComp; ++comp) {
-          *OS << comp << ": valnos";
-          for (LiveInterval::const_vni_iterator I = LI.vni_begin(),
-               E = LI.vni_end(); I!=E; ++I)
-            if (comp == ConEQ.getEqClass(*I))
-              *OS << ' ' << (*I)->id;
-          *OS << '\n';
-        }
+    // Make sure the entry state of any successor is consistent with the exit
+    // state.
+    for (MachineBasicBlock::const_succ_iterator I = MBB->succ_begin(),
+         E = MBB->succ_end(); I != E; ++I) {
+      if (Reachable.count(*I) &&
+          (SPState[(*I)->getNumber()].EntryValue != BBState.ExitValue ||
+           SPState[(*I)->getNumber()].EntryIsSetup != BBState.ExitIsSetup)) {
+        report("The entry stack state of a successor is inconsistent.", MBB);
+        *OS << "Successor BB#" << (*I)->getNumber() << " has entry state ("
+            << SPState[(*I)->getNumber()].EntryValue << ", "
+            << SPState[(*I)->getNumber()].EntryIsSetup
+            << "), while BB#" << MBB->getNumber() << " has exit state ("
+            << BBState.ExitValue << ", " << BBState.ExitIsSetup << ").\n";
       }
     }
+
+    // Make sure a basic block with return ends with zero stack adjustment.
+    if (!MBB->empty() && MBB->back().isReturn()) {
+      if (BBState.ExitIsSetup)
+        report("A return block ends with a FrameSetup.", MBB);
+      if (BBState.ExitValue)
+        report("A return block ends with a nonzero stack adjustment.", MBB);
+    }
   }
 }