lib/IR/Verifier.cpp

   1 //===-- Verifier.cpp - Implement the Module Verifier -----------------------==//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file defines the function verifier interface, that can be used for some
  11 // sanity checking of input to the system.
  12 //
  13 // Note that this does not provide full `Java style' security and verifications,
  14 // instead it just tries to ensure that code is well-formed.
  15 //
  16 //  * Both of a binary operator's parameters are of the same type
  17 //  * Verify that the indices of mem access instructions match other operands
  18 //  * Verify that arithmetic and other things are only performed on first-class
  19 //    types.  Verify that shifts & logicals only happen on integrals f.e.
  20 //  * All of the constants in a switch statement are of the correct type
  21 //  * The code is in valid SSA form
  22 //  * It should be illegal to put a label into any other type (like a structure)
  23 //    or to return one. [except constant arrays!]
  24 //  * Only phi nodes can be self referential: 'add i32 %0, %0 ; <int>:0' is bad
  25 //  * PHI nodes must have an entry for each predecessor, with no extras.
  26 //  * PHI nodes must be the first thing in a basic block, all grouped together
  27 //  * PHI nodes must have at least one entry
  28 //  * All basic blocks should only end with terminator insts, not contain them
  29 //  * The entry node to a function must not have predecessors
  30 //  * All Instructions must be embedded into a basic block
  31 //  * Functions cannot take a void-typed parameter
  32 //  * Verify that a function's argument list agrees with it's declared type.
  33 //  * It is illegal to specify a name for a void value.
  34 //  * It is illegal to have a internal global value with no initializer
  35 //  * It is illegal to have a ret instruction that returns a value that does not
  36 //    agree with the function return value type.
  37 //  * Function call argument types match the function prototype
  38 //  * A landing pad is defined by a landingpad instruction, and can be jumped to
  39 //    only by the unwind edge of an invoke instruction.
  40 //  * A landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
  41 //    block.
  42 //  * All landingpad instructions must use the same personality function with
  43 //    the same function.
  44 //  * All other things that are tested by asserts spread about the code...
  45 //
  46 //===----------------------------------------------------------------------===//
  47
  48 #include "llvm/IR/Verifier.h"
  49 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  50 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
  51 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  52 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  53 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  54 #include "llvm/DebugInfo.h"
  55 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
  56 #include "llvm/IR/Constants.h"
  57 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  58 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  59 #include "llvm/IR/Dominators.h"
  60 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
  61 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  62 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
  63 #include "llvm/IR/Metadata.h"
  64 #include "llvm/IR/Module.h"
  65 #include "llvm/InstVisitor.h"
  66 #include "llvm/Pass.h"
  67 #include "llvm/PassManager.h"
  68 #include "llvm/Support/CFG.h"
  69 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  70 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
  71 #include "llvm/Support/ConstantRange.h"
  72 #include "llvm/Support/Debug.h"
  73 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  74 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  75 #include <algorithm>
  76 #include <cstdarg>
  77 using namespace llvm;
  78
  79 static cl::opt<bool> DisableDebugInfoVerifier("disable-debug-info-verifier",
  80                                               cl::init(true));
  81
  82 namespace {  // Anonymous namespace for class
  83   struct PreVerifier : public FunctionPass {
  84     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
  85
  86     PreVerifier() : FunctionPass(ID) {
  87       initializePreVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  88     }
  89
  90     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  91       AU.setPreservesAll();
  92     }
  93
  94     // Check that the prerequisites for successful DominatorTree construction
  95     // are satisfied.
  96     bool runOnFunction(Function &F) {
  97       bool Broken = false;
  98
  99       for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
 100         if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
 101           dbgs() << "Basic Block in function '" << F.getName()
 102                  << "' does not have terminator!\n";
 103           I->printAsOperand(dbgs(), true);
 104           dbgs() << "\n";
 105           Broken = true;
 106         }
 107       }
 108
 109       if (Broken)
 110         report_fatal_error("Broken module, no Basic Block terminator!");
 111
 112       return false;
 113     }
 114   };
 115 }
 116
 117 char PreVerifier::ID = 0;
 118 INITIALIZE_PASS(PreVerifier, "preverify", "Preliminary module verification",
 119                 false, false)
 120 static char &PreVerifyID = PreVerifier::ID;
 121
 122 namespace {
 123   struct Verifier : public FunctionPass, public InstVisitor<Verifier> {
 124     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
 125     bool Broken;          // Is this module found to be broken?
 126     VerifierFailureAction action;
 127                           // What to do if verification fails.
 128     Module *Mod;          // Module we are verifying right now
 129     LLVMContext *Context; // Context within which we are verifying
 130     DominatorTree *DT;    // Dominator Tree, caution can be null!
 131     const DataLayout *DL;
 132
 133     std::string Messages;
 134     raw_string_ostream MessagesStr;
 135
 136     /// InstInThisBlock - when verifying a basic block, keep track of all of the
 137     /// instructions we have seen so far.  This allows us to do efficient
 138     /// dominance checks for the case when an instruction has an operand that is
 139     /// an instruction in the same block.
 140     SmallPtrSet<Instruction*, 16> InstsInThisBlock;
 141
 142     /// MDNodes - keep track of the metadata nodes that have been checked
 143     /// already.
 144     SmallPtrSet<MDNode *, 32> MDNodes;
 145
 146     /// PersonalityFn - The personality function referenced by the
 147     /// LandingPadInsts. All LandingPadInsts within the same function must use
 148     /// the same personality function.
 149     const Value *PersonalityFn;
 150
 151     /// Finder keeps track of all debug info MDNodes in a Module.
 152     DebugInfoFinder Finder;
 153
 154     Verifier()
 155       : FunctionPass(ID), Broken(false),
 156         action(AbortProcessAction), Mod(0), Context(0), DT(0), DL(0),
 157         MessagesStr(Messages), PersonalityFn(0) {
 158       initializeVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 159     }
 160     explicit Verifier(VerifierFailureAction ctn)
 161       : FunctionPass(ID), Broken(false), action(ctn), Mod(0),
 162         Context(0), DT(0), DL(0), MessagesStr(Messages), PersonalityFn(0) {
 163       initializeVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 164     }
 165
 166     bool doInitialization(Module &M) {
 167       Mod = &M;
 168       Context = &M.getContext();
 169
 170       DL = getAnalysisIfAvailable<DataLayout>();
 171
 172       // We must abort before returning back to the pass manager, or else the
 173       // pass manager may try to run other passes on the broken module.
 174       return abortIfBroken();
 175     }
 176
 177     bool runOnFunction(Function &F) {
 178       // Get dominator information if we are being run by PassManager
 179       DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
 180
 181       Mod = F.getParent();
 182       if (!Context) Context = &F.getContext();
 183
 184       Finder.reset();
 185       visit(F);
 186       InstsInThisBlock.clear();
 187       PersonalityFn = 0;
 188
 189       if (!DisableDebugInfoVerifier)
 190         // Verify Debug Info.
 191         verifyDebugInfo();
 192
 193       // We must abort before returning back to the pass manager, or else the
 194       // pass manager may try to run other passes on the broken module.
 195       return abortIfBroken();
 196     }
 197
 198     bool doFinalization(Module &M) {
 199       // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
 200       for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 201         visitGlobalValue(*I);
 202
 203         // Check to make sure function prototypes are okay.
 204         if (I->isDeclaration()) visitFunction(*I);
 205       }
 206
 207       for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 208            I != E; ++I)
 209         visitGlobalVariable(*I);
 210
 211       for (Module::alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
 212            I != E; ++I)
 213         visitGlobalAlias(*I);
 214
 215       for (Module::named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
 216            E = M.named_metadata_end(); I != E; ++I)
 217         visitNamedMDNode(*I);
 218
 219       visitModuleFlags(M);
 220       visitModuleIdents(M);
 221
 222       if (!DisableDebugInfoVerifier) {
 223         Finder.reset();
 224         Finder.processModule(M);
 225         // Verify Debug Info.
 226         verifyDebugInfo();
 227       }
 228
 229       // If the module is broken, abort at this time.
 230       return abortIfBroken();
 231     }
 232
 233     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 234       AU.setPreservesAll();
 235       AU.addRequiredID(PreVerifyID);
 236       AU.addRequired<DominatorTree>();
 237     }
 238
 239     /// abortIfBroken - If the module is broken and we are supposed to abort on
 240     /// this condition, do so.
 241     ///
 242     bool abortIfBroken() {
 243       if (!Broken) return false;
 244       MessagesStr << "Broken module found, ";
 245       switch (action) {
 246       case AbortProcessAction:
 247         MessagesStr << "compilation aborted!\n";
 248         dbgs() << MessagesStr.str();
 249         // Client should choose different reaction if abort is not desired
 250         abort();
 251       case PrintMessageAction:
 252         MessagesStr << "verification continues.\n";
 253         dbgs() << MessagesStr.str();
 254         return false;
 255       case ReturnStatusAction:
 256         MessagesStr << "compilation terminated.\n";
 257         return true;
 258       }
 259       llvm_unreachable("Invalid action");
 260     }
 261
 262
 263     // Verification methods...
 264     void visitGlobalValue(GlobalValue &GV);
 265     void visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV);
 266     void visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA);
 267     void visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD);
 268     void visitMDNode(MDNode &MD, Function *F);
 269     void visitModuleIdents(Module &M);
 270     void visitModuleFlags(Module &M);
 271     void visitModuleFlag(MDNode *Op, DenseMap<MDString*, MDNode*> &SeenIDs,
 272                          SmallVectorImpl<MDNode*> &Requirements);
 273     void visitFunction(Function &F);
 274     void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
 275     using InstVisitor<Verifier>::visit;
 276
 277     void visit(Instruction &I);
 278
 279     void visitTruncInst(TruncInst &I);
 280     void visitZExtInst(ZExtInst &I);
 281     void visitSExtInst(SExtInst &I);
 282     void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
 283     void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
 284     void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
 285     void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
 286     void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
 287     void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
 288     void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
 289     void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
 290     void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
 291     void visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I);
 292     void visitPHINode(PHINode &PN);
 293     void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
 294     void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
 295     void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
 296     void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
 297     void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
 298     void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
 299     void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
 300     void visitCallInst(CallInst &CI);
 301     void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
 302     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
 303     void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 304     void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 305     void verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i);
 306     void visitInstruction(Instruction &I);
 307     void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
 308     void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 309     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 310     void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
 311     void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
 312     void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 313     void visitUserOp1(Instruction &I);
 314     void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
 315     void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
 316     void visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI);
 317     void visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI);
 318     void visitFenceInst(FenceInst &FI);
 319     void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
 320     void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
 321     void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
 322     void visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI);
 323
 324     void VerifyCallSite(CallSite CS);
 325     bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty,
 326                           int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
 327     bool VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
 328                              ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
 329                              SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys);
 330     bool VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
 331                                  ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos);
 332     bool VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params);
 333     void VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx,
 334                               bool isFunction, const Value *V);
 335     void VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
 336                               bool isReturnValue, const Value *V);
 337     void VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
 338                              const Value *V);
 339
 340     void VerifyBitcastType(const Value *V, Type *DestTy, Type *SrcTy);
 341     void VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE);
 342
 343     void verifyDebugInfo();
 344
 345     void WriteValue(const Value *V) {
 346       if (!V) return;
 347       if (isa<Instruction>(V)) {
 348         MessagesStr << *V << '\n';
 349       } else {
 350         V->printAsOperand(MessagesStr, true, Mod);
 351         MessagesStr << '\n';
 352       }
 353     }
 354
 355     void WriteType(Type *T) {
 356       if (!T) return;
 357       MessagesStr << ' ' << *T;
 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                      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, Type *T1,
 385                      Type *T2 = 0, 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 INITIALIZE_PASS_BEGIN(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 397 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(PreVerifier)
 398 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTree)
 399 INITIALIZE_PASS_END(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 400
 401 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
 402 #define Assert(C, M) \
 403   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
 404 #define Assert1(C, M, V1) \
 405   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
 406 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
 407   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
 408 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
 409   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
 410 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
 411   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
 412
 413 void Verifier::visit(Instruction &I) {
 414   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
 415     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Operand is null", &I);
 416   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
 417 }
 418
 419
 420 void Verifier::visitGlobalValue(GlobalValue &GV) {
 421   Assert1(!GV.isDeclaration() ||
 422           GV.isMaterializable() ||
 423           GV.hasExternalLinkage() ||
 424           GV.hasDLLImportLinkage() ||
 425           GV.hasExternalWeakLinkage() ||
 426           (isa<GlobalAlias>(GV) &&
 427            (GV.hasLocalLinkage() || GV.hasWeakLinkage())),
 428   "Global is external, but doesn't have external or dllimport or weak linkage!",
 429           &GV);
 430
 431   Assert1(!GV.hasDLLImportLinkage() || GV.isDeclaration(),
 432           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
 433
 434   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
 435           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 436
 437   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
 438     GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
 439     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
 440             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
 441   }
 442 }
 443
 444 void Verifier::visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV) {
 445   if (GV.hasInitializer()) {
 446     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
 447             "Global variable initializer type does not match global "
 448             "variable type!", &GV);
 449
 450     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
 451     // cannot be constant.
 452     if (GV.hasCommonLinkage()) {
 453       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
 454               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
 455       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
 456               &GV);
 457     }
 458   } else {
 459     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasDLLImportLinkage() ||
 460             GV.hasExternalWeakLinkage(),
 461             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
 462   }
 463
 464   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.global_ctors" ||
 465                        GV.getName() == "llvm.global_dtors")) {
 466     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 467             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 468     // Don't worry about emitting an error for it not being an array,
 469     // visitGlobalValue will complain on appending non-array.
 470     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GV.getType())) {
 471       StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
 472       PointerType *FuncPtrTy =
 473           FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Context), false)->getPointerTo();
 474       Assert1(STy && STy->getNumElements() == 2 &&
 475               STy->getTypeAtIndex(0u)->isIntegerTy(32) &&
 476               STy->getTypeAtIndex(1) == FuncPtrTy,
 477               "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 478     }
 479   }
 480
 481   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.used" ||
 482                        GV.getName() == "llvm.compiler.used")) {
 483     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 484             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 485     Type *GVType = GV.getType()->getElementType();
 486     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GVType)) {
 487       PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ATy->getElementType());
 488       Assert1(PTy, "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 489       if (GV.hasInitializer()) {
 490         Constant *Init = GV.getInitializer();
 491         ConstantArray *InitArray = dyn_cast<ConstantArray>(Init);
 492         Assert1(InitArray, "wrong initalizer for intrinsic global variable",
 493                 Init);
 494         for (unsigned i = 0, e = InitArray->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 495           Value *V = Init->getOperand(i)->stripPointerCastsNoFollowAliases();
 496           Assert1(
 497               isa<GlobalVariable>(V) || isa<Function>(V) || isa<GlobalAlias>(V),
 498               "invalid llvm.used member", V);
 499           Assert1(V->hasName(), "members of llvm.used must be named", V);
 500         }
 501       }
 502     }
 503   }
 504
 505   if (!GV.hasInitializer()) {
 506     visitGlobalValue(GV);
 507     return;
 508   }
 509
 510   // Walk any aggregate initializers looking for bitcasts between address spaces
 511   SmallPtrSet<const Value *, 4> Visited;
 512   SmallVector<const Value *, 4> WorkStack;
 513   WorkStack.push_back(cast<Value>(GV.getInitializer()));
 514
 515   while (!WorkStack.empty()) {
 516     const Value *V = WorkStack.pop_back_val();
 517     if (!Visited.insert(V))
 518       continue;
 519
 520     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
 521       for (unsigned I = 0, N = U->getNumOperands(); I != N; ++I)
 522         WorkStack.push_back(U->getOperand(I));
 523     }
 524
 525     if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 526       VerifyConstantExprBitcastType(CE);
 527       if (Broken)
 528         return;
 529     }
 530   }
 531
 532   visitGlobalValue(GV);
 533 }
 534
 535 void Verifier::visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA) {
 536   Assert1(!GA.getName().empty(),
 537           "Alias name cannot be empty!", &GA);
 538   Assert1(GlobalAlias::isValidLinkage(GA.getLinkage()),
 539           "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
 540   Assert1(GA.getAliasee(),
 541           "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
 542   Assert1(GA.getType() == GA.getAliasee()->getType(),
 543           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
 544   Assert1(!GA.hasUnnamedAddr(), "Alias cannot have unnamed_addr!", &GA);
 545
 546   Constant *Aliasee = GA.getAliasee();
 547
 548   if (!isa<GlobalValue>(Aliasee)) {
 549     ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Aliasee);
 550     Assert1(CE &&
 551             (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
 552              CE->getOpcode() == Instruction::AddrSpaceCast ||
 553              CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) &&
 554             isa<GlobalValue>(CE->getOperand(0)),
 555             "Aliasee should be either GlobalValue, bitcast or "
 556              "addrspacecast of GlobalValue",
 557             &GA);
 558
 559     if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast) {
 560       unsigned SrcAS = CE->getOperand(0)->getType()->getPointerAddressSpace();
 561       unsigned DstAS = CE->getType()->getPointerAddressSpace();
 562
 563       Assert1(SrcAS == DstAS,
 564               "Alias bitcasts cannot be between different address spaces",
 565               &GA);
 566     }
 567   }
 568
 569   const GlobalValue* Resolved = GA.resolveAliasedGlobal(/*stopOnWeak*/ false);
 570   Assert1(Resolved,
 571           "Aliasing chain should end with function or global variable", &GA);
 572
 573   visitGlobalValue(GA);
 574 }
 575
 576 void Verifier::visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD) {
 577   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 578     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
 579     if (!MD)
 580       continue;
 581
 582     Assert1(!MD->isFunctionLocal(),
 583             "Named metadata operand cannot be function local!", MD);
 584     visitMDNode(*MD, 0);
 585   }
 586 }
 587
 588 void Verifier::visitMDNode(MDNode &MD, Function *F) {
 589   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
 590   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
 591   if (!MDNodes.insert(&MD))
 592     return;
 593
 594   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 595     Value *Op = MD.getOperand(i);
 596     if (!Op)
 597       continue;
 598     if (isa<Constant>(Op) || isa<MDString>(Op))
 599       continue;
 600     if (MDNode *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
 601       Assert2(MD.isFunctionLocal() || !N->isFunctionLocal(),
 602               "Global metadata operand cannot be function local!", &MD, N);
 603       visitMDNode(*N, F);
 604       continue;
 605     }
 606     Assert2(MD.isFunctionLocal(), "Invalid operand for global metadata!", &MD, Op);
 607
 608     // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
 609     // function that we expect.
 610     Function *ActualF = 0;
 611     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Op))
 612       ActualF = I->getParent()->getParent();
 613     else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(Op))
 614       ActualF = BB->getParent();
 615     else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(Op))
 616       ActualF = A->getParent();
 617     assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
 618
 619     Assert2(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function",
 620             &MD, Op);
 621   }
 622 }
 623
 624 void Verifier::visitModuleIdents(Module &M) {
 625   const NamedMDNode *Idents = M.getNamedMetadata("llvm.ident");
 626   if (!Idents)
 627     return;
 628
 629   // llvm.ident takes a list of metadata entry. Each entry has only one string.
 630   // Scan each llvm.ident entry and make sure that this requirement is met.
 631   for (unsigned i = 0, e = Idents->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 632     const MDNode *N = Idents->getOperand(i);
 633     Assert1(N->getNumOperands() == 1,
 634             "incorrect number of operands in llvm.ident metadata", N);
 635     Assert1(isa<MDString>(N->getOperand(0)),
 636             ("invalid value for llvm.ident metadata entry operand"
 637              "(the operand should be a string)"),
 638             N->getOperand(0));
 639   }
 640 }
 641
 642 void Verifier::visitModuleFlags(Module &M) {
 643   const NamedMDNode *Flags = M.getModuleFlagsMetadata();
 644   if (!Flags) return;
 645
 646   // Scan each flag, and track the flags and requirements.
 647   DenseMap<MDString*, MDNode*> SeenIDs;
 648   SmallVector<MDNode*, 16> Requirements;
 649   for (unsigned I = 0, E = Flags->getNumOperands(); I != E; ++I) {
 650     visitModuleFlag(Flags->getOperand(I), SeenIDs, Requirements);
 651   }
 652
 653   // Validate that the requirements in the module are valid.
 654   for (unsigned I = 0, E = Requirements.size(); I != E; ++I) {
 655     MDNode *Requirement = Requirements[I];
 656     MDString *Flag = cast<MDString>(Requirement->getOperand(0));
 657     Value *ReqValue = Requirement->getOperand(1);
 658
 659     MDNode *Op = SeenIDs.lookup(Flag);
 660     if (!Op) {
 661       CheckFailed("invalid requirement on flag, flag is not present in module",
 662                   Flag);
 663       continue;
 664     }
 665
 666     if (Op->getOperand(2) != ReqValue) {
 667       CheckFailed(("invalid requirement on flag, "
 668                    "flag does not have the required value"),
 669                   Flag);
 670       continue;
 671     }
 672   }
 673 }
 674
 675 void Verifier::visitModuleFlag(MDNode *Op, DenseMap<MDString*, MDNode*>&SeenIDs,
 676                                SmallVectorImpl<MDNode*> &Requirements) {
 677   // Each module flag should have three arguments, the merge behavior (a
 678   // constant int), the flag ID (an MDString), and the value.
 679   Assert1(Op->getNumOperands() == 3,
 680           "incorrect number of operands in module flag", Op);
 681   ConstantInt *Behavior = dyn_cast<ConstantInt>(Op->getOperand(0));
 682   MDString *ID = dyn_cast<MDString>(Op->getOperand(1));
 683   Assert1(Behavior,
 684           "invalid behavior operand in module flag (expected constant integer)",
 685           Op->getOperand(0));
 686   unsigned BehaviorValue = Behavior->getZExtValue();
 687   Assert1(ID,
 688           "invalid ID operand in module flag (expected metadata string)",
 689           Op->getOperand(1));
 690
 691   // Sanity check the values for behaviors with additional requirements.
 692   switch (BehaviorValue) {
 693   default:
 694     Assert1(false,
 695             "invalid behavior operand in module flag (unexpected constant)",
 696             Op->getOperand(0));
 697     break;
 698
 699   case Module::Error:
 700   case Module::Warning:
 701   case Module::Override:
 702     // These behavior types accept any value.
 703     break;
 704
 705   case Module::Require: {
 706     // The value should itself be an MDNode with two operands, a flag ID (an
 707     // MDString), and a value.
 708     MDNode *Value = dyn_cast<MDNode>(Op->getOperand(2));
 709     Assert1(Value && Value->getNumOperands() == 2,
 710             "invalid value for 'require' module flag (expected metadata pair)",
 711             Op->getOperand(2));
 712     Assert1(isa<MDString>(Value->getOperand(0)),
 713             ("invalid value for 'require' module flag "
 714              "(first value operand should be a string)"),
 715             Value->getOperand(0));
 716
 717     // Append it to the list of requirements, to check once all module flags are
 718     // scanned.
 719     Requirements.push_back(Value);
 720     break;
 721   }
 722
 723   case Module::Append:
 724   case Module::AppendUnique: {
 725     // These behavior types require the operand be an MDNode.
 726     Assert1(isa<MDNode>(Op->getOperand(2)),
 727             "invalid value for 'append'-type module flag "
 728             "(expected a metadata node)", Op->getOperand(2));
 729     break;
 730   }
 731   }
 732
 733   // Unless this is a "requires" flag, check the ID is unique.
 734   if (BehaviorValue != Module::Require) {
 735     bool Inserted = SeenIDs.insert(std::make_pair(ID, Op)).second;
 736     Assert1(Inserted,
 737             "module flag identifiers must be unique (or of 'require' type)",
 738             ID);
 739   }
 740 }
 741
 742 void Verifier::VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx,
 743                                     bool isFunction, const Value *V) {
 744   unsigned Slot = ~0U;
 745   for (unsigned I = 0, E = Attrs.getNumSlots(); I != E; ++I)
 746     if (Attrs.getSlotIndex(I) == Idx) {
 747       Slot = I;
 748       break;
 749     }
 750
 751   assert(Slot != ~0U && "Attribute set inconsistency!");
 752
 753   for (AttributeSet::iterator I = Attrs.begin(Slot), E = Attrs.end(Slot);
 754          I != E; ++I) {
 755     if (I->isStringAttribute())
 756       continue;
 757
 758     if (I->getKindAsEnum() == Attribute::NoReturn ||
 759         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoUnwind ||
 760         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoInline ||
 761         I->getKindAsEnum() == Attribute::AlwaysInline ||
 762         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeForSize ||
 763         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtect ||
 764         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectReq ||
 765         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectStrong ||
 766         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoRedZone ||
 767         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoImplicitFloat ||
 768         I->getKindAsEnum() == Attribute::Naked ||
 769         I->getKindAsEnum() == Attribute::InlineHint ||
 770         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackAlignment ||
 771         I->getKindAsEnum() == Attribute::UWTable ||
 772         I->getKindAsEnum() == Attribute::NonLazyBind ||
 773         I->getKindAsEnum() == Attribute::ReturnsTwice ||
 774         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeAddress ||
 775         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeThread ||
 776         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeMemory ||
 777         I->getKindAsEnum() == Attribute::MinSize ||
 778         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoDuplicate ||
 779         I->getKindAsEnum() == Attribute::Builtin ||
 780         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoBuiltin ||
 781         I->getKindAsEnum() == Attribute::Cold ||
 782         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeNone) {
 783       if (!isFunction) {
 784         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 785                     "' only applies to functions!", V);
 786         return;
 787       }
 788     } else if (I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadOnly ||
 789                I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadNone) {
 790       if (Idx == 0) {
 791         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 792                     "' does not apply to function returns");
 793         return;
 794       }
 795     } else if (isFunction) {
 796       CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 797                   "' does not apply to functions!", V);
 798       return;
 799     }
 800   }
 801 }
 802
 803 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
 804 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
 805 void Verifier::VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
 806                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
 807   if (!Attrs.hasAttributes(Idx))
 808     return;
 809
 810   VerifyAttributeTypes(Attrs, Idx, false, V);
 811
 812   if (isReturnValue)
 813     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
 814             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest) &&
 815             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
 816             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoCapture) &&
 817             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned) &&
 818             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
 819             "Attributes 'byval', 'inalloca', 'nest', 'sret', 'nocapture', and "
 820             "'returned' do not apply to return values!", V);
 821
 822   // Check for mutually incompatible attributes.  Only inreg is compatible with
 823   // sret.
 824   unsigned AttrCount = 0;
 825   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal);
 826   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca);
 827   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) ||
 828                Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InReg);
 829   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest);
 830   Assert1(AttrCount <= 1, "Attributes 'byval', 'inalloca', 'inreg', 'nest', "
 831                           "and 'sret' are incompatible!", V);
 832
 833   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca) &&
 834             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
 835           "'inalloca and readonly' are incompatible!", V);
 836
 837   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
 838             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)), "Attributes "
 839           "'sret and returned' are incompatible!", V);
 840
 841   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ZExt) &&
 842             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::SExt)), "Attributes "
 843           "'zeroext and signext' are incompatible!", V);
 844
 845   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadNone) &&
 846             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
 847           "'readnone and readonly' are incompatible!", V);
 848
 849   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoInline) &&
 850             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::AlwaysInline)), "Attributes "
 851           "'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
 852
 853   Assert1(!AttrBuilder(Attrs, Idx).
 854             hasAttributes(AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx), Idx),
 855           "Wrong types for attribute: " +
 856           AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx).getAsString(Idx), V);
 857
 858   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 859     if (!PTy->getElementType()->isSized()) {
 860       Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
 861               !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
 862               "Attributes 'byval' and 'inalloca' do not support unsized types!",
 863               V);
 864     }
 865   } else {
 866     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal),
 867             "Attribute 'byval' only applies to parameters with pointer type!",
 868             V);
 869   }
 870 }
 871
 872 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
 873 // The value V is printed in error messages.
 874 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
 875                                    const Value *V) {
 876   if (Attrs.isEmpty())
 877     return;
 878
 879   bool SawNest = false;
 880   bool SawReturned = false;
 881
 882   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
 883     unsigned Idx = Attrs.getSlotIndex(i);
 884
 885     Type *Ty;
 886     if (Idx == 0)
 887       Ty = FT->getReturnType();
 888     else if (Idx-1 < FT->getNumParams())
 889       Ty = FT->getParamType(Idx-1);
 890     else
 891       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
 892
 893     VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, Idx == 0, V);
 894
 895     if (Idx == 0)
 896       continue;
 897
 898     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
 899       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
 900       SawNest = true;
 901     }
 902
 903     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
 904       Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
 905               V);
 906       Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FT->getReturnType()), "Incompatible "
 907               "argument and return types for 'returned' attribute", V);
 908       SawReturned = true;
 909     }
 910
 911     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet))
 912       Assert1(Idx == 1, "Attribute sret is not on first parameter!", V);
 913   }
 914
 915   if (!Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
 916     return;
 917
 918   VerifyAttributeTypes(Attrs, AttributeSet::FunctionIndex, true, V);
 919
 920   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 921                                Attribute::ReadNone) &&
 922             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 923                                Attribute::ReadOnly)),
 924           "Attributes 'readnone and readonly' are incompatible!", V);
 925
 926   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 927                                Attribute::NoInline) &&
 928             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 929                                Attribute::AlwaysInline)),
 930           "Attributes 'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
 931
 932   if (Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 933                          Attribute::OptimizeNone)) {
 934     Assert1(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 935                                Attribute::NoInline),
 936             "Attribute 'optnone' requires 'noinline'!", V);
 937
 938     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 939                                 Attribute::OptimizeForSize),
 940             "Attributes 'optsize and optnone' are incompatible!", V);
 941
 942     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 943                                 Attribute::MinSize),
 944             "Attributes 'minsize and optnone' are incompatible!", V);
 945   }
 946 }
 947
 948 void Verifier::VerifyBitcastType(const Value *V, Type *DestTy, Type *SrcTy) {
 949   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 950   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
 951   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
 952
 953   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
 954   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
 955   Assert1(SrcTy->isPointerTy() == DestTy->isPointerTy(),
 956           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", V);
 957   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize,
 958           "Bitcast requires types of same width", V);
 959
 960   // Disallow aggregates.
 961   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
 962           "Bitcast operand must not be aggregate", V);
 963   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
 964           "Bitcast type must not be aggregate", V);
 965
 966   // Without datalayout, assume all address spaces are the same size.
 967   // Don't check if both types are not pointers.
 968   // Skip casts between scalars and vectors.
 969   if (!DL ||
 970       !SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy() ||
 971       !DestTy->isPtrOrPtrVectorTy() ||
 972       SrcTy->isVectorTy() != DestTy->isVectorTy()) {
 973     return;
 974   }
 975
 976   unsigned SrcAS = SrcTy->getPointerAddressSpace();
 977   unsigned DstAS = DestTy->getPointerAddressSpace();
 978
 979   Assert1(SrcAS == DstAS,
 980           "Bitcasts between pointers of different address spaces is not legal."
 981           "Use AddrSpaceCast instead.", V);
 982 }
 983
 984 void Verifier::VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE) {
 985   if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast) {
 986     Type *SrcTy = CE->getOperand(0)->getType();
 987     Type *DstTy = CE->getType();
 988     VerifyBitcastType(CE, DstTy, SrcTy);
 989   }
 990 }
 991
 992 bool Verifier::VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params) {
 993   if (Attrs.getNumSlots() == 0)
 994     return true;
 995
 996   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
 997   unsigned LastIndex = Attrs.getSlotIndex(LastSlot);
 998   if (LastIndex <= Params
 999       || (LastIndex == AttributeSet::FunctionIndex
1000           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlotIndex(LastSlot - 1) <= Params)))
1001     return true;
1002
1003   return false;
1004 }
1005
1006 // visitFunction - Verify that a function is ok.
1007 //
1008 void Verifier::visitFunction(Function &F) {
1009   // Check function arguments.
1010   FunctionType *FT = F.getFunctionType();
1011   unsigned NumArgs = F.arg_size();
1012
1013   Assert1(Context == &F.getContext(),
1014           "Function context does not match Module context!", &F);
1015
1016   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
1017   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
1018           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
1019           &F, FT);
1020   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
1021           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
1022           F.getReturnType()->isStructTy(),
1023           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
1024
1025   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
1026           "Invalid struct return type!", &F);
1027
1028   AttributeSet Attrs = F.getAttributes();
1029
1030   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
1031           "Attribute after last parameter!", &F);
1032
1033   // Check function attributes.
1034   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
1035
1036   // On function declarations/definitions, we do not support the builtin
1037   // attribute. We do not check this in VerifyFunctionAttrs since that is
1038   // checking for Attributes that can/can not ever be on functions.
1039   Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
1040                               Attribute::Builtin),
1041           "Attribute 'builtin' can only be applied to a callsite.", &F);
1042
1043   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
1044   switch (F.getCallingConv()) {
1045   default:
1046     break;
1047   case CallingConv::C:
1048     break;
1049   case CallingConv::Fast:
1050   case CallingConv::Cold:
1051   case CallingConv::X86_FastCall:
1052   case CallingConv::X86_ThisCall:
1053   case CallingConv::Intel_OCL_BI:
1054   case CallingConv::PTX_Kernel:
1055   case CallingConv::PTX_Device:
1056     Assert1(!F.isVarArg(),
1057             "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
1058     break;
1059   }
1060
1061   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
1062                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
1063
1064   // Check that the argument values match the function type for this function...
1065   unsigned i = 0;
1066   for (Function::arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
1067        I != E; ++I, ++i) {
1068     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
1069             "Argument value does not match function argument type!",
1070             I, FT->getParamType(i));
1071     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
1072             "Function arguments must have first-class types!", I);
1073     if (!isLLVMdotName)
1074       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
1075               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
1076   }
1077
1078   if (F.isMaterializable()) {
1079     // Function has a body somewhere we can't see.
1080   } else if (F.isDeclaration()) {
1081     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasDLLImportLinkage() ||
1082             F.hasExternalWeakLinkage(),
1083             "invalid linkage type for function declaration", &F);
1084   } else {
1085     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
1086     // is not legal to define intrinsics.
1087     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
1088
1089     // Check the entry node
1090     BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
1091     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
1092             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
1093
1094     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
1095     if (Entry->hasAddressTaken()) {
1096       Assert1(!BlockAddress::get(Entry)->isConstantUsed(),
1097               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
1098     }
1099   }
1100
1101   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
1102   // direct call/invokes, never having its "address taken".
1103   if (F.getIntrinsicID()) {
1104     const User *U;
1105     if (F.hasAddressTaken(&U))
1106       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
1107   }
1108 }
1109
1110 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
1111 //
1112 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
1113   InstsInThisBlock.clear();
1114
1115   // Ensure that basic blocks have terminators!
1116   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
1117
1118   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
1119   // it.
1120   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
1121     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
1122     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
1123     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
1124     PHINode *PN;
1125     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
1126       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
1127       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
1128               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
1129               "the PHI should be removed!", PN);
1130       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
1131               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
1132               "parent basic block!", PN);
1133
1134       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
1135       Values.clear();
1136       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
1137       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
1138         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
1139                                         PN->getIncomingValue(i)));
1140       std::sort(Values.begin(), Values.end());
1141
1142       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
1143         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
1144         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
1145         // all identical.
1146         //
1147         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
1148                 Values[i].second == Values[i-1].second,
1149                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
1150                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
1151                 Values[i].second, Values[i-1].second);
1152
1153         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
1154         // matched up.
1155         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
1156                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
1157                 Values[i].first, Preds[i]);
1158       }
1159     }
1160   }
1161 }
1162
1163 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
1164   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
1165   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
1166           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
1167   visitInstruction(I);
1168 }
1169
1170 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
1171   if (BI.isConditional()) {
1172     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
1173             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
1174   }
1175   visitTerminatorInst(BI);
1176 }
1177
1178 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
1179   Function *F = RI.getParent()->getParent();
1180   unsigned N = RI.getNumOperands();
1181   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
1182     Assert2(N == 0,
1183             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
1184             "return type!", &RI, F->getReturnType());
1185   else
1186     Assert2(N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType(),
1187             "Function return type does not match operand "
1188             "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
1189
1190   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
1191   // terminators...
1192   visitTerminatorInst(RI);
1193 }
1194
1195 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1196   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
1197   // have the same type as the switched-on value.
1198   Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
1199   SmallPtrSet<ConstantInt*, 32> Constants;
1200   for (SwitchInst::CaseIt i = SI.case_begin(), e = SI.case_end(); i != e; ++i) {
1201     Assert1(i.getCaseValue()->getType() == SwitchTy,
1202             "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
1203     Assert2(Constants.insert(i.getCaseValue()),
1204             "Duplicate integer as switch case", &SI, i.getCaseValue());
1205   }
1206
1207   visitTerminatorInst(SI);
1208 }
1209
1210 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
1211   Assert1(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
1212           "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
1213   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
1214     Assert1(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
1215             "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
1216
1217   visitTerminatorInst(BI);
1218 }
1219
1220 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
1221   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
1222                                           SI.getOperand(2)),
1223           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
1224
1225   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
1226           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
1227   visitInstruction(SI);
1228 }
1229
1230 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
1231 /// a pass, if any exist, it's an error.
1232 ///
1233 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
1234   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
1235 }
1236
1237 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
1238   // Get the source and destination types
1239   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1240   Type *DestTy = I.getType();
1241
1242   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1243   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1244   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1245
1246   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
1247   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
1248   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1249           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
1250   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
1251
1252   visitInstruction(I);
1253 }
1254
1255 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
1256   // Get the source and destination types
1257   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1258   Type *DestTy = I.getType();
1259
1260   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1261   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
1262   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
1263   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1264           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1265   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1266   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1267
1268   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
1269
1270   visitInstruction(I);
1271 }
1272
1273 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
1274   // Get the source and destination types
1275   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1276   Type *DestTy = I.getType();
1277
1278   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1279   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1280   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1281
1282   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
1283   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
1284   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1285           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1286   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
1287
1288   visitInstruction(I);
1289 }
1290
1291 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
1292   // Get the source and destination types
1293   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1294   Type *DestTy = I.getType();
1295   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1296   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1297   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1298
1299   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
1300   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
1301   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1302           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
1303   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
1304
1305   visitInstruction(I);
1306 }
1307
1308 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
1309   // Get the source and destination types
1310   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1311   Type *DestTy = I.getType();
1312
1313   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1314   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1315   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1316
1317   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
1318   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
1319   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1320           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1321   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
1322
1323   visitInstruction(I);
1324 }
1325
1326 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
1327   // Get the source and destination types
1328   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1329   Type *DestTy = I.getType();
1330
1331   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1332   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1333
1334   Assert1(SrcVec == DstVec,
1335           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1336   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1337           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1338   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1339           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1340
1341   if (SrcVec && DstVec)
1342     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1343             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1344             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1345
1346   visitInstruction(I);
1347 }
1348
1349 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
1350   // Get the source and destination types
1351   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1352   Type *DestTy = I.getType();
1353
1354   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1355   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1356
1357   Assert1(SrcVec == DstVec,
1358           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1359   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1360           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1361   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1362           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1363
1364   if (SrcVec && DstVec)
1365     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1366             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1367             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1368
1369   visitInstruction(I);
1370 }
1371
1372 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
1373   // Get the source and destination types
1374   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1375   Type *DestTy = I.getType();
1376
1377   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1378   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1379
1380   Assert1(SrcVec == DstVec,
1381           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1382   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
1383           &I);
1384   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1385           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
1386
1387   if (SrcVec && DstVec)
1388     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1389             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1390             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
1391
1392   visitInstruction(I);
1393 }
1394
1395 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1396   // Get the source and destination types
1397   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1398   Type *DestTy = I.getType();
1399
1400   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1401   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1402
1403   Assert1(SrcVec == DstVec,
1404           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1405   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
1406           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1407   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1408           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1409
1410   if (SrcVec && DstVec)
1411     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1412             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1413             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1414
1415   visitInstruction(I);
1416 }
1417
1418 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1419   // Get the source and destination types
1420   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1421   Type *DestTy = I.getType();
1422
1423   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1424           "PtrToInt source must be pointer", &I);
1425   Assert1(DestTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1426           "PtrToInt result must be integral", &I);
1427   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1428           "PtrToInt type mismatch", &I);
1429
1430   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1431     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1432     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1433     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1434           "PtrToInt Vector width mismatch", &I);
1435   }
1436
1437   visitInstruction(I);
1438 }
1439
1440 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1441   // Get the source and destination types
1442   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1443   Type *DestTy = I.getType();
1444
1445   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1446           "IntToPtr source must be an integral", &I);
1447   Assert1(DestTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1448           "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1449   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1450           "IntToPtr type mismatch", &I);
1451   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1452     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1453     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1454     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1455           "IntToPtr Vector width mismatch", &I);
1456   }
1457   visitInstruction(I);
1458 }
1459
1460 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1461   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1462   Type *DestTy = I.getType();
1463   VerifyBitcastType(&I, DestTy, SrcTy);
1464   visitInstruction(I);
1465 }
1466
1467 void Verifier::visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I) {
1468   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1469   Type *DestTy = I.getType();
1470
1471   Assert1(SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy(),
1472           "AddrSpaceCast source must be a pointer", &I);
1473   Assert1(DestTy->isPtrOrPtrVectorTy(),
1474           "AddrSpaceCast result must be a pointer", &I);
1475   Assert1(SrcTy->getPointerAddressSpace() != DestTy->getPointerAddressSpace(),
1476           "AddrSpaceCast must be between different address spaces", &I);
1477   if (SrcTy->isVectorTy())
1478     Assert1(SrcTy->getVectorNumElements() == DestTy->getVectorNumElements(),
1479             "AddrSpaceCast vector pointer number of elements mismatch", &I);
1480   visitInstruction(I);
1481 }
1482
1483 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1484 ///
1485 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1486   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1487   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1488   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1489   // then there is some other instruction before a PHI.
1490   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1491           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1492           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1493           &PN, PN.getParent());
1494
1495   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1496   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1497   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1498     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1499             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1500   }
1501
1502   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1503
1504   visitInstruction(PN);
1505 }
1506
1507 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1508   Instruction *I = CS.getInstruction();
1509
1510   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1511           "Called function must be a pointer!", I);
1512   PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1513
1514   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1515           "Called function is not pointer to function type!", I);
1516   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1517
1518   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1519   if (FTy->isVarArg())
1520     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1521             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1522   else
1523     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1524             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1525
1526   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1527   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1528     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1529             "Call parameter type does not match function signature!",
1530             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1531
1532   AttributeSet Attrs = CS.getAttributes();
1533
1534   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1535           "Attribute after last parameter!", I);
1536
1537   // Verify call attributes.
1538   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1539
1540   // Verify that values used for inalloca parameters are in fact allocas.
1541   for (unsigned i = 0, e = CS.arg_size(); i != e; ++i) {
1542     if (!Attrs.hasAttribute(1 + i, Attribute::InAlloca))
1543       continue;
1544     Value *Arg = CS.getArgument(i);
1545     Assert2(isa<AllocaInst>(Arg), "Inalloca argument is not an alloca!", I,
1546             Arg);
1547   }
1548
1549   if (FTy->isVarArg()) {
1550     // FIXME? is 'nest' even legal here?
1551     bool SawNest = false;
1552     bool SawReturned = false;
1553
1554     for (unsigned Idx = 1; Idx < 1 + FTy->getNumParams(); ++Idx) {
1555       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest))
1556         SawNest = true;
1557       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned))
1558         SawReturned = true;
1559     }
1560
1561     // Check attributes on the varargs part.
1562     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1563       Type *Ty = CS.getArgument(Idx-1)->getType();
1564       VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, false, I);
1565
1566       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
1567         Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", I);
1568         SawNest = true;
1569       }
1570
1571       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
1572         Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
1573                 I);
1574         Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FTy->getReturnType()),
1575                 "Incompatible argument and return types for 'returned' "
1576                 "attribute", I);
1577         SawReturned = true;
1578       }
1579
1580       Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet),
1581               "Attribute 'sret' cannot be used for vararg call arguments!", I);
1582     }
1583   }
1584
1585   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1586   if (CS.getCalledFunction() == 0 ||
1587       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
1588     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1589            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1590       Assert1(!(*PI)->isMetadataTy(),
1591               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1592   }
1593
1594   visitInstruction(*I);
1595 }
1596
1597 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1598   VerifyCallSite(&CI);
1599
1600   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1601     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1602       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1603 }
1604
1605 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1606   VerifyCallSite(&II);
1607
1608   // Verify that there is a landingpad instruction as the first non-PHI
1609   // instruction of the 'unwind' destination.
1610   Assert1(II.getUnwindDest()->isLandingPad(),
1611           "The unwind destination does not have a landingpad instruction!",&II);
1612
1613   visitTerminatorInst(II);
1614 }
1615
1616 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1617 /// of the same type!
1618 ///
1619 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1620   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1621           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1622
1623   switch (B.getOpcode()) {
1624   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1625   // integral operands.
1626   case Instruction::Add:
1627   case Instruction::Sub:
1628   case Instruction::Mul:
1629   case Instruction::SDiv:
1630   case Instruction::UDiv:
1631   case Instruction::SRem:
1632   case Instruction::URem:
1633     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1634             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1635     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1636             "Integer arithmetic operators must have same type "
1637             "for operands and result!", &B);
1638     break;
1639   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1640   // floating-point operands.
1641   case Instruction::FAdd:
1642   case Instruction::FSub:
1643   case Instruction::FMul:
1644   case Instruction::FDiv:
1645   case Instruction::FRem:
1646     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1647             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1648             "floating-point types!", &B);
1649     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1650             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1651             "for operands and result!", &B);
1652     break;
1653   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1654   case Instruction::And:
1655   case Instruction::Or:
1656   case Instruction::Xor:
1657     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1658             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1659     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1660             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1661             &B);
1662     break;
1663   case Instruction::Shl:
1664   case Instruction::LShr:
1665   case Instruction::AShr:
1666     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1667             "Shifts only work with integral types!", &B);
1668     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1669             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1670     break;
1671   default:
1672     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1673   }
1674
1675   visitInstruction(B);
1676 }
1677
1678 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst &IC) {
1679   // Check that the operands are the same type
1680   Type *Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1681   Type *Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1682   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1683           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1684   // Check that the operands are the right type
1685   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->getScalarType()->isPointerTy(),
1686           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1687   // Check that the predicate is valid.
1688   Assert1(IC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
1689           IC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE,
1690           "Invalid predicate in ICmp instruction!", &IC);
1691
1692   visitInstruction(IC);
1693 }
1694
1695 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst &FC) {
1696   // Check that the operands are the same type
1697   Type *Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1698   Type *Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1699   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1700           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1701   // Check that the operands are the right type
1702   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
1703           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1704   // Check that the predicate is valid.
1705   Assert1(FC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE &&
1706           FC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE,
1707           "Invalid predicate in FCmp instruction!", &FC);
1708
1709   visitInstruction(FC);
1710 }
1711
1712 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1713   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1714                                               EI.getOperand(1)),
1715           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1716   visitInstruction(EI);
1717 }
1718
1719 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1720   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1721                                              IE.getOperand(1),
1722                                              IE.getOperand(2)),
1723           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1724   visitInstruction(IE);
1725 }
1726
1727 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1728   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1729                                              SV.getOperand(2)),
1730           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1731   visitInstruction(SV);
1732 }
1733
1734 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1735   Type *TargetTy = GEP.getPointerOperandType()->getScalarType();
1736
1737   Assert1(isa<PointerType>(TargetTy),
1738     "GEP base pointer is not a vector or a vector of pointers", &GEP);
1739   Assert1(cast<PointerType>(TargetTy)->getElementType()->isSized(),
1740           "GEP into unsized type!", &GEP);
1741   Assert1(GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy() ==
1742           GEP.getType()->isVectorTy(), "Vector GEP must return a vector value",
1743           &GEP);
1744
1745   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1746   Type *ElTy =
1747     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getPointerOperandType(), Idxs);
1748   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1749
1750   Assert2(GEP.getType()->getScalarType()->isPointerTy() &&
1751           cast<PointerType>(GEP.getType()->getScalarType())->getElementType()
1752           == ElTy, "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1753
1754   if (GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy()) {
1755     // Additional checks for vector GEPs.
1756     unsigned GepWidth = GEP.getPointerOperandType()->getVectorNumElements();
1757     Assert1(GepWidth == GEP.getType()->getVectorNumElements(),
1758             "Vector GEP result width doesn't match operand's", &GEP);
1759     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i) {
1760       Type *IndexTy = Idxs[i]->getType();
1761       Assert1(IndexTy->isVectorTy(),
1762               "Vector GEP must have vector indices!", &GEP);
1763       unsigned IndexWidth = IndexTy->getVectorNumElements();
1764       Assert1(IndexWidth == GepWidth, "Invalid GEP index vector width", &GEP);
1765     }
1766   }
1767   visitInstruction(GEP);
1768 }
1769
1770 static bool isContiguous(const ConstantRange &A, const ConstantRange &B) {
1771   return A.getUpper() == B.getLower() || A.getLower() == B.getUpper();
1772 }
1773
1774 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1775   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
1776   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
1777   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1778   Assert2(ElTy == LI.getType(),
1779           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
1780   if (LI.isAtomic()) {
1781     Assert1(LI.getOrdering() != Release && LI.getOrdering() != AcquireRelease,
1782             "Load cannot have Release ordering", &LI);
1783     Assert1(LI.getAlignment() != 0,
1784             "Atomic load must specify explicit alignment", &LI);
1785     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1786       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1787               "atomic store operand must have integer type!",
1788               &LI, ElTy);
1789       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1790       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1791               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
1792               &LI, ElTy);
1793     }
1794   } else {
1795     Assert1(LI.getSynchScope() == CrossThread,
1796             "Non-atomic load cannot have SynchronizationScope specified", &LI);
1797   }
1798
1799   if (MDNode *Range = LI.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
1800     unsigned NumOperands = Range->getNumOperands();
1801     Assert1(NumOperands % 2 == 0, "Unfinished range!", Range);
1802     unsigned NumRanges = NumOperands / 2;
1803     Assert1(NumRanges >= 1, "It should have at least one range!", Range);
1804
1805     ConstantRange LastRange(1); // Dummy initial value
1806     for (unsigned i = 0; i < NumRanges; ++i) {
1807       ConstantInt *Low = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i));
1808       Assert1(Low, "The lower limit must be an integer!", Low);
1809       ConstantInt *High = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i + 1));
1810       Assert1(High, "The upper limit must be an integer!", High);
1811       Assert1(High->getType() == Low->getType() &&
1812               High->getType() == ElTy, "Range types must match load type!",
1813               &LI);
1814
1815       APInt HighV = High->getValue();
1816       APInt LowV = Low->getValue();
1817       ConstantRange CurRange(LowV, HighV);
1818       Assert1(!CurRange.isEmptySet() && !CurRange.isFullSet(),
1819               "Range must not be empty!", Range);
1820       if (i != 0) {
1821         Assert1(CurRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1822                 "Intervals are overlapping", Range);
1823         Assert1(LowV.sgt(LastRange.getLower()), "Intervals are not in order",
1824                 Range);
1825         Assert1(!isContiguous(CurRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1826                 Range);
1827       }
1828       LastRange = ConstantRange(LowV, HighV);
1829     }
1830     if (NumRanges > 2) {
1831       APInt FirstLow =
1832         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(0))->getValue();
1833       APInt FirstHigh =
1834         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(1))->getValue();
1835       ConstantRange FirstRange(FirstLow, FirstHigh);
1836       Assert1(FirstRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1837               "Intervals are overlapping", Range);
1838       Assert1(!isContiguous(FirstRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1839               Range);
1840     }
1841
1842
1843   }
1844
1845   visitInstruction(LI);
1846 }
1847
1848 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1849   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
1850   Assert1(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
1851   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1852   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
1853           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1854           &SI, ElTy);
1855   if (SI.isAtomic()) {
1856     Assert1(SI.getOrdering() != Acquire && SI.getOrdering() != AcquireRelease,
1857             "Store cannot have Acquire ordering", &SI);
1858     Assert1(SI.getAlignment() != 0,
1859             "Atomic store must specify explicit alignment", &SI);
1860     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1861       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1862               "atomic store operand must have integer type!",
1863               &SI, ElTy);
1864       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1865       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1866               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
1867               &SI, ElTy);
1868     }
1869   } else {
1870     Assert1(SI.getSynchScope() == CrossThread,
1871             "Non-atomic store cannot have SynchronizationScope specified", &SI);
1872   }
1873   visitInstruction(SI);
1874 }
1875
1876 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
1877   SmallPtrSet<const Type*, 4> Visited;
1878   PointerType *PTy = AI.getType();
1879   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
1880           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
1881           &AI);
1882   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(&Visited), "Cannot allocate unsized type",
1883           &AI);
1884   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
1885           "Alloca array size must have integer type", &AI);
1886
1887   // Verify that an alloca instruction is not used with inalloca more than once.
1888   unsigned InAllocaUses = 0;
1889   for (User::use_iterator UI = AI.use_begin(), UE = AI.use_end(); UI != UE;
1890        ++UI) {
1891     CallSite CS(*UI);
1892     if (!CS)
1893       continue;
1894     unsigned ArgNo = CS.getArgumentNo(UI);
1895     if (CS.isInAllocaArgument(ArgNo)) {
1896       InAllocaUses++;
1897       Assert1(InAllocaUses <= 1,
1898               "Allocas can be used at most once with inalloca!", &AI);
1899     }
1900   }
1901
1902   visitInstruction(AI);
1903 }
1904
1905 void Verifier::visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI) {
1906   Assert1(CXI.getOrdering() != NotAtomic,
1907           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
1908   Assert1(CXI.getOrdering() != Unordered,
1909           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
1910   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CXI.getOperand(0)->getType());
1911   Assert1(PTy, "First cmpxchg operand must be a pointer.", &CXI);
1912   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1913   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1914           "cmpxchg operand must have integer type!",
1915           &CXI, ElTy);
1916   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1917   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1918           "cmpxchg operand must be power-of-two byte-sized integer",
1919           &CXI, ElTy);
1920   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(1)->getType(),
1921           "Expected value type does not match pointer operand type!",
1922           &CXI, ElTy);
1923   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(2)->getType(),
1924           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1925           &CXI, ElTy);
1926   visitInstruction(CXI);
1927 }
1928
1929 void Verifier::visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI) {
1930   Assert1(RMWI.getOrdering() != NotAtomic,
1931           "atomicrmw instructions must be atomic.", &RMWI);
1932   Assert1(RMWI.getOrdering() != Unordered,
1933           "atomicrmw instructions cannot be unordered.", &RMWI);
1934   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RMWI.getOperand(0)->getType());
1935   Assert1(PTy, "First atomicrmw operand must be a pointer.", &RMWI);
1936   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1937   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1938           "atomicrmw operand must have integer type!",
1939           &RMWI, ElTy);
1940   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1941   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1942           "atomicrmw operand must be power-of-two byte-sized integer",
1943           &RMWI, ElTy);
1944   Assert2(ElTy == RMWI.getOperand(1)->getType(),
1945           "Argument value type does not match pointer operand type!",
1946           &RMWI, ElTy);
1947   Assert1(AtomicRMWInst::FIRST_BINOP <= RMWI.getOperation() &&
1948           RMWI.getOperation() <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP,
1949           "Invalid binary operation!", &RMWI);
1950   visitInstruction(RMWI);
1951 }
1952
1953 void Verifier::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
1954   const AtomicOrdering Ordering = FI.getOrdering();
1955   Assert1(Ordering == Acquire || Ordering == Release ||
1956           Ordering == AcquireRelease || Ordering == SequentiallyConsistent,
1957           "fence instructions may only have "
1958           "acquire, release, acq_rel, or seq_cst ordering.", &FI);
1959   visitInstruction(FI);
1960 }
1961
1962 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
1963   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
1964                                            EVI.getIndices()) ==
1965           EVI.getType(),
1966           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
1967
1968   visitInstruction(EVI);
1969 }
1970
1971 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
1972   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
1973                                            IVI.getIndices()) ==
1974           IVI.getOperand(1)->getType(),
1975           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
1976
1977   visitInstruction(IVI);
1978 }
1979
1980 void Verifier::visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI) {
1981   BasicBlock *BB = LPI.getParent();
1982
1983   // The landingpad instruction is ill-formed if it doesn't have any clauses and
1984   // isn't a cleanup.
1985   Assert1(LPI.getNumClauses() > 0 || LPI.isCleanup(),
1986           "LandingPadInst needs at least one clause or to be a cleanup.", &LPI);
1987
1988   // The landingpad instruction defines its parent as a landing pad block. The
1989   // landing pad block may be branched to only by the unwind edge of an invoke.
1990   for (pred_iterator I = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); I != E; ++I) {
1991     const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>((*I)->getTerminator());
1992     Assert1(II && II->getUnwindDest() == BB && II->getNormalDest() != BB,
1993             "Block containing LandingPadInst must be jumped to "
1994             "only by the unwind edge of an invoke.", &LPI);
1995   }
1996
1997   // The landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
1998   // block.
1999   Assert1(LPI.getParent()->getLandingPadInst() == &LPI,
2000           "LandingPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
2001           &LPI);
2002
2003   // The personality functions for all landingpad instructions within the same
2004   // function should match.
2005   if (PersonalityFn)
2006     Assert1(LPI.getPersonalityFn() == PersonalityFn,
2007             "Personality function doesn't match others in function", &LPI);
2008   PersonalityFn = LPI.getPersonalityFn();
2009
2010   // All operands must be constants.
2011   Assert1(isa<Constant>(PersonalityFn), "Personality function is not constant!",
2012           &LPI);
2013   for (unsigned i = 0, e = LPI.getNumClauses(); i < e; ++i) {
2014     Value *Clause = LPI.getClause(i);
2015     Assert1(isa<Constant>(Clause), "Clause is not constant!", &LPI);
2016     if (LPI.isCatch(i)) {
2017       Assert1(isa<PointerType>(Clause->getType()),
2018               "Catch operand does not have pointer type!", &LPI);
2019     } else {
2020       Assert1(LPI.isFilter(i), "Clause is neither catch nor filter!", &LPI);
2021       Assert1(isa<ConstantArray>(Clause) || isa<ConstantAggregateZero>(Clause),
2022               "Filter operand is not an array of constants!", &LPI);
2023     }
2024   }
2025
2026   visitInstruction(LPI);
2027 }
2028
2029 void Verifier::verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i) {
2030   Instruction *Op = cast<Instruction>(I.getOperand(i));
2031   // If the we have an invalid invoke, don't try to compute the dominance.
2032   // We already reject it in the invoke specific checks and the dominance
2033   // computation doesn't handle multiple edges.
2034   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
2035     if (II->getNormalDest() == II->getUnwindDest())
2036       return;
2037   }
2038
2039   const Use &U = I.getOperandUse(i);
2040   Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT->dominates(Op, U),
2041           "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
2042 }
2043
2044 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
2045 ///
2046 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
2047   BasicBlock *BB = I.getParent();
2048   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
2049
2050   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
2051     for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
2052          UI != UE; ++UI)
2053       Assert1(*UI != (User*)&I || !DT->isReachableFromEntry(BB),
2054               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
2055   }
2056
2057   // Check that void typed values don't have names
2058   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
2059           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
2060
2061   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
2062   // value type.
2063   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
2064           I.getType()->isFirstClassType(),
2065           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
2066
2067   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
2068   // checked against the callee type.
2069   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
2070           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
2071           "Invalid use of metadata!", &I);
2072
2073   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
2074   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
2075   // instruction, it is an error!
2076   for (User::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
2077        UI != UE; ++UI) {
2078     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(*UI))
2079       Assert2(Used->getParent() != 0, "Instruction referencing instruction not"
2080               " embedded in a basic block!", &I, Used);
2081     else {
2082       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", *UI);
2083       return;
2084     }
2085   }
2086
2087   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
2088     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Instruction has null operand!", &I);
2089
2090     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
2091     // instructions.
2092     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
2093       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
2094     }
2095
2096     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
2097       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
2098       // taken.
2099       Assert1(!F->isIntrinsic() || i == (isa<CallInst>(I) ? e-1 : 0),
2100               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
2101       Assert1(!F->isIntrinsic() || isa<CallInst>(I) ||
2102               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::donothing,
2103               "Cannot invoke an intrinsinc other than donothing", &I);
2104       Assert1(F->getParent() == Mod, "Referencing function in another module!",
2105               &I);
2106     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
2107       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
2108               "Referring to a basic block in another function!", &I);
2109     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
2110       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
2111               "Referring to an argument in another function!", &I);
2112     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
2113       Assert1(GV->getParent() == Mod, "Referencing global in another module!",
2114               &I);
2115     } else if (isa<Instruction>(I.getOperand(i))) {
2116       verifyDominatesUse(I, i);
2117     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
2118       Assert1((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
2119               (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
2120               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
2121     } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(I.getOperand(i))) {
2122       if (CE->getType()->isPtrOrPtrVectorTy()) {
2123         // If we have a ConstantExpr pointer, we need to see if it came from an
2124         // illegal bitcast (inttoptr <constant int> )
2125         SmallVector<const ConstantExpr *, 4> Stack;
2126         SmallPtrSet<const ConstantExpr *, 4> Visited;
2127         Stack.push_back(CE);
2128
2129         while (!Stack.empty()) {
2130           const ConstantExpr *V = Stack.pop_back_val();
2131           if (!Visited.insert(V))
2132             continue;
2133
2134           VerifyConstantExprBitcastType(V);
2135
2136           for (unsigned I = 0, N = V->getNumOperands(); I != N; ++I) {
2137             if (ConstantExpr *Op = dyn_cast<ConstantExpr>(V->getOperand(I)))
2138               Stack.push_back(Op);
2139           }
2140         }
2141       }
2142     }
2143   }
2144
2145   if (MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_fpmath)) {
2146     Assert1(I.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
2147             "fpmath requires a floating point result!", &I);
2148     Assert1(MD->getNumOperands() == 1, "fpmath takes one operand!", &I);
2149     Value *Op0 = MD->getOperand(0);
2150     if (ConstantFP *CFP0 = dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Op0)) {
2151       APFloat Accuracy = CFP0->getValueAPF();
2152       Assert1(Accuracy.isFiniteNonZero() && !Accuracy.isNegative(),
2153               "fpmath accuracy not a positive number!", &I);
2154     } else {
2155       Assert1(false, "invalid fpmath accuracy!", &I);
2156     }
2157   }
2158
2159   MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_range);
2160   Assert1(!MD || isa<LoadInst>(I), "Ranges are only for loads!", &I);
2161
2162   if (!DisableDebugInfoVerifier) {
2163     MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_dbg);
2164     Finder.processLocation(*Mod, DILocation(MD));
2165   }
2166
2167   InstsInThisBlock.insert(&I);
2168 }
2169
2170 /// VerifyIntrinsicType - Verify that the specified type (which comes from an
2171 /// intrinsic argument or return value) matches the type constraints specified
2172 /// by the .td file (e.g. an "any integer" argument really is an integer).
2173 ///
2174 /// This return true on error but does not print a message.
2175 bool Verifier::VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
2176                                    ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
2177                                    SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys) {
2178   using namespace Intrinsic;
2179
2180   // If we ran out of descriptors, there are too many arguments.
2181   if (Infos.empty()) return true;
2182   IITDescriptor D = Infos.front();
2183   Infos = Infos.slice(1);
2184
2185   switch (D.Kind) {
2186   case IITDescriptor::Void: return !Ty->isVoidTy();
2187   case IITDescriptor::VarArg: return true;
2188   case IITDescriptor::MMX:  return !Ty->isX86_MMXTy();
2189   case IITDescriptor::Metadata: return !Ty->isMetadataTy();
2190   case IITDescriptor::Half: return !Ty->isHalfTy();
2191   case IITDescriptor::Float: return !Ty->isFloatTy();
2192   case IITDescriptor::Double: return !Ty->isDoubleTy();
2193   case IITDescriptor::Integer: return !Ty->isIntegerTy(D.Integer_Width);
2194   case IITDescriptor::Vector: {
2195     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(Ty);
2196     return VT == 0 || VT->getNumElements() != D.Vector_Width ||
2197            VerifyIntrinsicType(VT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2198   }
2199   case IITDescriptor::Pointer: {
2200     PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty);
2201     return PT == 0 || PT->getAddressSpace() != D.Pointer_AddressSpace ||
2202            VerifyIntrinsicType(PT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2203   }
2204
2205   case IITDescriptor::Struct: {
2206     StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
2207     if (ST == 0 || ST->getNumElements() != D.Struct_NumElements)
2208       return true;
2209
2210     for (unsigned i = 0, e = D.Struct_NumElements; i != e; ++i)
2211       if (VerifyIntrinsicType(ST->getElementType(i), Infos, ArgTys))
2212         return true;
2213     return false;
2214   }
2215
2216   case IITDescriptor::Argument:
2217     // Two cases here - If this is the second occurrence of an argument, verify
2218     // that the later instance matches the previous instance.
2219     if (D.getArgumentNumber() < ArgTys.size())
2220       return Ty != ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2221
2222     // Otherwise, if this is the first instance of an argument, record it and
2223     // verify the "Any" kind.
2224     assert(D.getArgumentNumber() == ArgTys.size() && "Table consistency error");
2225     ArgTys.push_back(Ty);
2226
2227     switch (D.getArgumentKind()) {
2228     case IITDescriptor::AK_AnyInteger: return !Ty->isIntOrIntVectorTy();
2229     case IITDescriptor::AK_AnyFloat:   return !Ty->isFPOrFPVectorTy();
2230     case IITDescriptor::AK_AnyVector:  return !isa<VectorType>(Ty);
2231     case IITDescriptor::AK_AnyPointer: return !isa<PointerType>(Ty);
2232     }
2233     llvm_unreachable("all argument kinds not covered");
2234
2235   case IITDescriptor::ExtendVecArgument:
2236     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2237     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
2238            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
2239            VectorType::getExtendedElementVectorType(
2240                        cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
2241
2242   case IITDescriptor::TruncVecArgument:
2243     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2244     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
2245            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
2246            VectorType::getTruncatedElementVectorType(
2247                          cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
2248   }
2249   llvm_unreachable("unhandled");
2250 }
2251
2252 /// \brief Verify if the intrinsic has variable arguments.
2253 /// This method is intended to be called after all the fixed arguments have been
2254 /// verified first.
2255 ///
2256 /// This method returns true on error and does not print an error message.
2257 bool
2258 Verifier::VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
2259                                   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos) {
2260   using namespace Intrinsic;
2261
2262   // If there are no descriptors left, then it can't be a vararg.
2263   if (Infos.empty())
2264     return isVarArg ? true : false;
2265
2266   // There should be only one descriptor remaining at this point.
2267   if (Infos.size() != 1)
2268     return true;
2269
2270   // Check and verify the descriptor.
2271   IITDescriptor D = Infos.front();
2272   Infos = Infos.slice(1);
2273   if (D.Kind == IITDescriptor::VarArg)
2274     return isVarArg ? false : true;
2275
2276   return true;
2277 }
2278
2279 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
2280 ///
2281 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
2282   Function *IF = CI.getCalledFunction();
2283   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
2284           IF);
2285
2286   // Verify that the intrinsic prototype lines up with what the .td files
2287   // describe.
2288   FunctionType *IFTy = IF->getFunctionType();
2289   bool IsVarArg = IFTy->isVarArg();
2290
2291   SmallVector<Intrinsic::IITDescriptor, 8> Table;
2292   getIntrinsicInfoTableEntries(ID, Table);
2293   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> TableRef = Table;
2294
2295   SmallVector<Type *, 4> ArgTys;
2296   Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getReturnType(), TableRef, ArgTys),
2297           "Intrinsic has incorrect return type!", IF);
2298   for (unsigned i = 0, e = IFTy->getNumParams(); i != e; ++i)
2299     Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getParamType(i), TableRef, ArgTys),
2300             "Intrinsic has incorrect argument type!", IF);
2301
2302   // Verify if the intrinsic call matches the vararg property.
2303   if (IsVarArg)
2304     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2305             "Intrinsic was not defined with variable arguments!", IF);
2306   else
2307     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2308             "Callsite was not defined with variable arguments!", IF);
2309
2310   // All descriptors should be absorbed by now.
2311   Assert1(TableRef.empty(), "Intrinsic has too few arguments!", IF);
2312
2313   // Now that we have the intrinsic ID and the actual argument types (and we
2314   // know they are legal for the intrinsic!) get the intrinsic name through the
2315   // usual means.  This allows us to verify the mangling of argument types into
2316   // the name.
2317   Assert1(Intrinsic::getName(ID, ArgTys) == IF->getName(),
2318           "Intrinsic name not mangled correctly for type arguments!", IF);
2319
2320   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
2321   // or are local to *this* function.
2322   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
2323     if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(CI.getArgOperand(i)))
2324       visitMDNode(*MD, CI.getParent()->getParent());
2325
2326   switch (ID) {
2327   default:
2328     break;
2329   case Intrinsic::ctlz:  // llvm.ctlz
2330   case Intrinsic::cttz:  // llvm.cttz
2331     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2332             "is_zero_undef argument of bit counting intrinsics must be a "
2333             "constant int", &CI);
2334     break;
2335   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
2336     Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
2337                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
2338     MDNode *MD = cast<MDNode>(CI.getArgOperand(0));
2339     Assert1(MD->getNumOperands() == 1,
2340                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 2", &CI);
2341     if (!DisableDebugInfoVerifier)
2342       Finder.processDeclare(*Mod, cast<DbgDeclareInst>(&CI));
2343   } break;
2344   case Intrinsic::dbg_value: { //llvm.dbg.value
2345     if (!DisableDebugInfoVerifier) {
2346       Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
2347               "invalid llvm.dbg.value intrinsic call 1", &CI);
2348       Finder.processValue(*Mod, cast<DbgValueInst>(&CI));
2349     }
2350     break;
2351   }
2352   case Intrinsic::memcpy:
2353   case Intrinsic::memmove:
2354   case Intrinsic::memset:
2355     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3)),
2356             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
2357             &CI);
2358     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(4)),
2359             "isvolatile argument of memory intrinsics must be a constant int",
2360             &CI);
2361     break;
2362   case Intrinsic::gcroot:
2363   case Intrinsic::gcwrite:
2364   case Intrinsic::gcread:
2365     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
2366       AllocaInst *AI =
2367         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
2368       Assert1(AI, "llvm.gcroot parameter #1 must be an alloca.", &CI);
2369       Assert1(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
2370               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
2371       if (!AI->getType()->getElementType()->isPointerTy()) {
2372         Assert1(!isa<ConstantPointerNull>(CI.getArgOperand(1)),
2373                 "llvm.gcroot parameter #1 must either be a pointer alloca, "
2374                 "or argument #2 must be a non-null constant.", &CI);
2375       }
2376     }
2377
2378     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
2379             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
2380     break;
2381   case Intrinsic::init_trampoline:
2382     Assert1(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2383             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
2384             &CI);
2385     break;
2386   case Intrinsic::prefetch:
2387     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
2388             isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
2389             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
2390             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
2391             "invalid arguments to llvm.prefetch",
2392             &CI);
2393     break;
2394   case Intrinsic::stackprotector:
2395     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2396             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
2397             &CI);
2398     break;
2399   case Intrinsic::lifetime_start:
2400   case Intrinsic::lifetime_end:
2401   case Intrinsic::invariant_start:
2402     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
2403             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
2404             &CI);
2405     break;
2406   case Intrinsic::invariant_end:
2407     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2408             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
2409     break;
2410   }
2411 }
2412
2413 void Verifier::verifyDebugInfo() {
2414   // Verify Debug Info.
2415   if (!DisableDebugInfoVerifier) {
2416     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.compile_unit_begin(),
2417          E = Finder.compile_unit_end(); I != E; ++I)
2418       Assert1(DICompileUnit(*I).Verify(), "DICompileUnit does not Verify!", *I);
2419     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.subprogram_begin(),
2420          E = Finder.subprogram_end(); I != E; ++I)
2421       Assert1(DISubprogram(*I).Verify(), "DISubprogram does not Verify!", *I);
2422     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.global_variable_begin(),
2423          E = Finder.global_variable_end(); I != E; ++I)
2424       Assert1(DIGlobalVariable(*I).Verify(),
2425               "DIGlobalVariable does not Verify!", *I);
2426     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.type_begin(),
2427          E = Finder.type_end(); I != E; ++I)
2428       Assert1(DIType(*I).Verify(), "DIType does not Verify!", *I);
2429     for (DebugInfoFinder::iterator I = Finder.scope_begin(),
2430          E = Finder.scope_end(); I != E; ++I)
2431       Assert1(DIScope(*I).Verify(), "DIScope does not Verify!", *I);
2432   }
2433 }
2434
2435 //===----------------------------------------------------------------------===//
2436 //  Implement the public interfaces to this file...
2437 //===----------------------------------------------------------------------===//
2438
2439 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(VerifierFailureAction action) {
2440   return new Verifier(action);
2441 }
2442
2443
2444 /// verifyFunction - Check a function for errors, printing messages on stderr.
2445 /// Return true if the function is corrupt.
2446 ///
2447 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, VerifierFailureAction action) {
2448   Function &F = const_cast<Function&>(f);
2449   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
2450
2451   FunctionPassManager FPM(F.getParent());
2452   Verifier *V = new Verifier(action);
2453   FPM.add(V);
2454   FPM.doInitialization();
2455   FPM.run(F);
2456   return V->Broken;
2457 }
2458
2459 /// verifyModule - Check a module for errors, printing messages on stderr.
2460 /// Return true if the module is corrupt.
2461 ///
2462 bool llvm::verifyModule(const Module &M, VerifierFailureAction action,
2463                         std::string *ErrorInfo) {
2464   PassManager PM;
2465   Verifier *V = new Verifier(action);
2466   PM.add(V);
2467   PM.run(const_cast<Module&>(M));
2468
2469   if (ErrorInfo && V->Broken)
2470     *ErrorInfo = V->MessagesStr.str();
2471   return V->Broken;
2472 }