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/IR/CFG.h"
  55 #include "llvm/IR/CallSite.h"
  56 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
  57 #include "llvm/IR/ConstantRange.h"
  58 #include "llvm/IR/Constants.h"
  59 #include "llvm/IR/DataLayout.h"
  60 #include "llvm/IR/DebugInfo.h"
  61 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
  62 #include "llvm/IR/Dominators.h"
  63 #include "llvm/IR/InlineAsm.h"
  64 #include "llvm/IR/InstVisitor.h"
  65 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
  66 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
  67 #include "llvm/IR/Metadata.h"
  68 #include "llvm/IR/Module.h"
  69 #include "llvm/IR/PassManager.h"
  70 #include "llvm/Pass.h"
  71 #include "llvm/Support/CommandLine.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 {
  83 class Verifier : public InstVisitor<Verifier> {
  84   friend class InstVisitor<Verifier>;
  85
  86   raw_ostream &OS;
  87   const Module *M;
  88   LLVMContext *Context;
  89   const DataLayout *DL;
  90   DominatorTree DT;
  91
  92   /// \brief When verifying a basic block, keep track of all of the
  93   /// instructions we have seen so far.
  94   ///
  95   /// This allows us to do efficient dominance checks for the case when an
  96   /// instruction has an operand that is an instruction in the same block.
  97   SmallPtrSet<Instruction *, 16> InstsInThisBlock;
  98
  99   /// \brief Keep track of the metadata nodes that have been checked already.
 100   SmallPtrSet<MDNode *, 32> MDNodes;
 101
 102   /// \brief The personality function referenced by the LandingPadInsts.
 103   /// All LandingPadInsts within the same function must use the same
 104   /// personality function.
 105   const Value *PersonalityFn;
 106
 107   /// \brief Finder keeps track of all debug info MDNodes in a Module.
 108   DebugInfoFinder Finder;
 109
 110   /// \brief Track the brokenness of the module while recursively visiting.
 111   bool Broken;
 112
 113 public:
 114   explicit Verifier(raw_ostream &OS = dbgs())
 115       : OS(OS), M(0), Context(0), DL(0), PersonalityFn(0), Broken(false) {}
 116
 117   bool verify(const Function &F) {
 118     M = F.getParent();
 119     Context = &M->getContext();
 120
 121     // First ensure the function is well-enough formed to compute dominance
 122     // information.
 123     if (F.empty()) {
 124       OS << "Function '" << F.getName()
 125          << "' does not contain an entry block!\n";
 126       return false;
 127     }
 128     for (Function::const_iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
 129       if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
 130         OS << "Basic Block in function '" << F.getName()
 131            << "' does not have terminator!\n";
 132         I->printAsOperand(OS, true);
 133         OS << "\n";
 134         return false;
 135       }
 136     }
 137
 138     // Now directly compute a dominance tree. We don't rely on the pass
 139     // manager to provide this as it isolates us from a potentially
 140     // out-of-date dominator tree and makes it significantly more complex to
 141     // run this code outside of a pass manager.
 142     // FIXME: It's really gross that we have to cast away constness here.
 143     DT.recalculate(const_cast<Function &>(F));
 144
 145     Finder.reset();
 146     Broken = false;
 147     // FIXME: We strip const here because the inst visitor strips const.
 148     visit(const_cast<Function &>(F));
 149     InstsInThisBlock.clear();
 150     PersonalityFn = 0;
 151
 152     if (!DisableDebugInfoVerifier)
 153       // Verify Debug Info.
 154       verifyDebugInfo();
 155
 156     return !Broken;
 157   }
 158
 159   bool verify(const Module &M) {
 160     this->M = &M;
 161     Context = &M.getContext();
 162     Finder.reset();
 163     Broken = false;
 164
 165     // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
 166     for (Module::const_iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 167       visitGlobalValue(*I);
 168
 169       // Check to make sure function prototypes are okay.
 170       if (I->isDeclaration())
 171         visitFunction(*I);
 172     }
 173
 174     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 175          I != E; ++I)
 176       visitGlobalVariable(*I);
 177
 178     for (Module::const_alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
 179          I != E; ++I)
 180       visitGlobalAlias(*I);
 181
 182     for (Module::const_named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
 183                                                E = M.named_metadata_end();
 184          I != E; ++I)
 185       visitNamedMDNode(*I);
 186
 187     visitModuleFlags(M);
 188     visitModuleIdents(M);
 189
 190     if (!DisableDebugInfoVerifier) {
 191       Finder.reset();
 192       Finder.processModule(M);
 193       // Verify Debug Info.
 194       verifyDebugInfo();
 195     }
 196
 197     return !Broken;
 198   }
 199
 200 private:
 201   // Verification methods...
 202   void visitGlobalValue(const GlobalValue &GV);
 203   void visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV);
 204   void visitGlobalAlias(const GlobalAlias &GA);
 205   void visitNamedMDNode(const NamedMDNode &NMD);
 206   void visitMDNode(MDNode &MD, Function *F);
 207   void visitModuleIdents(const Module &M);
 208   void visitModuleFlags(const Module &M);
 209   void visitModuleFlag(const MDNode *Op,
 210                        DenseMap<const MDString *, const MDNode *> &SeenIDs,
 211                        SmallVectorImpl<const MDNode *> &Requirements);
 212   void visitFunction(const Function &F);
 213   void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
 214
 215   // InstVisitor overrides...
 216   using InstVisitor<Verifier>::visit;
 217   void visit(Instruction &I);
 218
 219   void visitTruncInst(TruncInst &I);
 220   void visitZExtInst(ZExtInst &I);
 221   void visitSExtInst(SExtInst &I);
 222   void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
 223   void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
 224   void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
 225   void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
 226   void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
 227   void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
 228   void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
 229   void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
 230   void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
 231   void visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I);
 232   void visitPHINode(PHINode &PN);
 233   void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
 234   void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
 235   void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
 236   void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
 237   void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
 238   void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
 239   void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
 240   void visitCallInst(CallInst &CI);
 241   void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
 242   void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
 243   void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 244   void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 245   void verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i);
 246   void visitInstruction(Instruction &I);
 247   void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
 248   void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 249   void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 250   void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
 251   void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
 252   void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 253   void visitUserOp1(Instruction &I);
 254   void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
 255   void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
 256   void visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI);
 257   void visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI);
 258   void visitFenceInst(FenceInst &FI);
 259   void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
 260   void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
 261   void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
 262   void visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI);
 263
 264   void VerifyCallSite(CallSite CS);
 265   bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty, int VT,
 266                         unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
 267   bool VerifyIntrinsicType(Type *Ty, ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
 268                            SmallVectorImpl<Type *> &ArgTys);
 269   bool VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
 270                                ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos);
 271   bool VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params);
 272   void VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, bool isFunction,
 273                             const Value *V);
 274   void VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
 275                             bool isReturnValue, const Value *V);
 276   void VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
 277                            const Value *V);
 278
 279   void VerifyBitcastType(const Value *V, Type *DestTy, Type *SrcTy);
 280   void VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE);
 281
 282   void verifyDebugInfo();
 283
 284   void WriteValue(const Value *V) {
 285     if (!V)
 286       return;
 287     if (isa<Instruction>(V)) {
 288       OS << *V << '\n';
 289     } else {
 290       V->printAsOperand(OS, true, M);
 291       OS << '\n';
 292     }
 293   }
 294
 295   void WriteType(Type *T) {
 296     if (!T)
 297       return;
 298     OS << ' ' << *T;
 299   }
 300
 301   // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
 302   // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
 303   // to see why something is not correct.
 304   void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1 = 0,
 305                    const Value *V2 = 0, const Value *V3 = 0,
 306                    const Value *V4 = 0) {
 307     OS << Message.str() << "\n";
 308     WriteValue(V1);
 309     WriteValue(V2);
 310     WriteValue(V3);
 311     WriteValue(V4);
 312     Broken = true;
 313   }
 314
 315   void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1, Type *T2,
 316                    const Value *V3 = 0) {
 317     OS << Message.str() << "\n";
 318     WriteValue(V1);
 319     WriteType(T2);
 320     WriteValue(V3);
 321     Broken = true;
 322   }
 323
 324   void CheckFailed(const Twine &Message, Type *T1, Type *T2 = 0, Type *T3 = 0) {
 325     OS << Message.str() << "\n";
 326     WriteType(T1);
 327     WriteType(T2);
 328     WriteType(T3);
 329     Broken = true;
 330   }
 331 };
 332 } // End anonymous namespace
 333
 334 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
 335 #define Assert(C, M) \
 336   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
 337 #define Assert1(C, M, V1) \
 338   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
 339 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
 340   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
 341 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
 342   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
 343 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
 344   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
 345
 346 void Verifier::visit(Instruction &I) {
 347   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
 348     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Operand is null", &I);
 349   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
 350 }
 351
 352
 353 void Verifier::visitGlobalValue(const GlobalValue &GV) {
 354   Assert1(!GV.isDeclaration() ||
 355           GV.isMaterializable() ||
 356           GV.hasExternalLinkage() ||
 357           GV.hasExternalWeakLinkage() ||
 358           (isa<GlobalAlias>(GV) &&
 359            (GV.hasLocalLinkage() || GV.hasWeakLinkage())),
 360           "Global is external, but doesn't have external or weak linkage!",
 361           &GV);
 362
 363   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
 364           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 365
 366   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
 367     const GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
 368     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
 369             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
 370   }
 371 }
 372
 373 void Verifier::visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV) {
 374   if (GV.hasInitializer()) {
 375     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
 376             "Global variable initializer type does not match global "
 377             "variable type!", &GV);
 378
 379     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
 380     // cannot be constant.
 381     if (GV.hasCommonLinkage()) {
 382       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
 383               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
 384       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
 385               &GV);
 386     }
 387   } else {
 388     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasExternalWeakLinkage(),
 389             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
 390   }
 391
 392   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.global_ctors" ||
 393                        GV.getName() == "llvm.global_dtors")) {
 394     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 395             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 396     // Don't worry about emitting an error for it not being an array,
 397     // visitGlobalValue will complain on appending non-array.
 398     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GV.getType())) {
 399       StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
 400       PointerType *FuncPtrTy =
 401           FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Context), false)->getPointerTo();
 402       Assert1(STy && STy->getNumElements() == 2 &&
 403               STy->getTypeAtIndex(0u)->isIntegerTy(32) &&
 404               STy->getTypeAtIndex(1) == FuncPtrTy,
 405               "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 406     }
 407   }
 408
 409   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.used" ||
 410                        GV.getName() == "llvm.compiler.used")) {
 411     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 412             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 413     Type *GVType = GV.getType()->getElementType();
 414     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GVType)) {
 415       PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ATy->getElementType());
 416       Assert1(PTy, "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 417       if (GV.hasInitializer()) {
 418         const Constant *Init = GV.getInitializer();
 419         const ConstantArray *InitArray = dyn_cast<ConstantArray>(Init);
 420         Assert1(InitArray, "wrong initalizer for intrinsic global variable",
 421                 Init);
 422         for (unsigned i = 0, e = InitArray->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 423           Value *V = Init->getOperand(i)->stripPointerCastsNoFollowAliases();
 424           Assert1(
 425               isa<GlobalVariable>(V) || isa<Function>(V) || isa<GlobalAlias>(V),
 426               "invalid llvm.used member", V);
 427           Assert1(V->hasName(), "members of llvm.used must be named", V);
 428         }
 429       }
 430     }
 431   }
 432
 433   Assert1(!GV.hasDLLImportStorageClass() ||
 434           (GV.isDeclaration() && GV.hasExternalLinkage()) ||
 435           GV.hasAvailableExternallyLinkage(),
 436           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
 437
 438   if (!GV.hasInitializer()) {
 439     visitGlobalValue(GV);
 440     return;
 441   }
 442
 443   // Walk any aggregate initializers looking for bitcasts between address spaces
 444   SmallPtrSet<const Value *, 4> Visited;
 445   SmallVector<const Value *, 4> WorkStack;
 446   WorkStack.push_back(cast<Value>(GV.getInitializer()));
 447
 448   while (!WorkStack.empty()) {
 449     const Value *V = WorkStack.pop_back_val();
 450     if (!Visited.insert(V))
 451       continue;
 452
 453     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
 454       for (unsigned I = 0, N = U->getNumOperands(); I != N; ++I)
 455         WorkStack.push_back(U->getOperand(I));
 456     }
 457
 458     if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 459       VerifyConstantExprBitcastType(CE);
 460       if (Broken)
 461         return;
 462     }
 463   }
 464
 465   visitGlobalValue(GV);
 466 }
 467
 468 void Verifier::visitGlobalAlias(const GlobalAlias &GA) {
 469   Assert1(!GA.getName().empty(),
 470           "Alias name cannot be empty!", &GA);
 471   Assert1(GlobalAlias::isValidLinkage(GA.getLinkage()),
 472           "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
 473   Assert1(GA.getAliasee(),
 474           "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
 475   Assert1(GA.getType() == GA.getAliasee()->getType(),
 476           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
 477   Assert1(!GA.hasUnnamedAddr(), "Alias cannot have unnamed_addr!", &GA);
 478   Assert1(!GA.hasSection(), "Alias cannot have a section!", &GA);
 479   Assert1(!GA.getAlignment(), "Alias connot have an alignment", &GA);
 480
 481   const Constant *Aliasee = GA.getAliasee();
 482   const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(Aliasee);
 483
 484   if (!GV) {
 485     const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Aliasee);
 486     if (CE && (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
 487                CE->getOpcode() == Instruction::AddrSpaceCast ||
 488                CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr))
 489       GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE->getOperand(0));
 490
 491     Assert1(GV, "Aliasee should be either GlobalValue, bitcast or "
 492                 "addrspacecast of GlobalValue",
 493             &GA);
 494
 495     if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast) {
 496       unsigned SrcAS = GV->getType()->getPointerAddressSpace();
 497       unsigned DstAS = CE->getType()->getPointerAddressSpace();
 498
 499       Assert1(SrcAS == DstAS,
 500               "Alias bitcasts cannot be between different address spaces",
 501               &GA);
 502     }
 503   }
 504   Assert1(!GV->isDeclaration(), "Alias must point to a definition", &GA);
 505   if (const GlobalAlias *GAAliasee = dyn_cast<GlobalAlias>(GV)) {
 506     Assert1(!GAAliasee->mayBeOverridden(), "Alias cannot point to a weak alias",
 507             &GA);
 508   }
 509
 510   const GlobalValue *AG = GA.getAliasedGlobal();
 511   Assert1(AG, "Aliasing chain should end with function or global variable",
 512           &GA);
 513
 514   visitGlobalValue(GA);
 515 }
 516
 517 void Verifier::visitNamedMDNode(const NamedMDNode &NMD) {
 518   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 519     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
 520     if (!MD)
 521       continue;
 522
 523     Assert1(!MD->isFunctionLocal(),
 524             "Named metadata operand cannot be function local!", MD);
 525     visitMDNode(*MD, 0);
 526   }
 527 }
 528
 529 void Verifier::visitMDNode(MDNode &MD, Function *F) {
 530   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
 531   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
 532   if (!MDNodes.insert(&MD))
 533     return;
 534
 535   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 536     Value *Op = MD.getOperand(i);
 537     if (!Op)
 538       continue;
 539     if (isa<Constant>(Op) || isa<MDString>(Op))
 540       continue;
 541     if (MDNode *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
 542       Assert2(MD.isFunctionLocal() || !N->isFunctionLocal(),
 543               "Global metadata operand cannot be function local!", &MD, N);
 544       visitMDNode(*N, F);
 545       continue;
 546     }
 547     Assert2(MD.isFunctionLocal(), "Invalid operand for global metadata!", &MD, Op);
 548
 549     // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
 550     // function that we expect.
 551     Function *ActualF = 0;
 552     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Op))
 553       ActualF = I->getParent()->getParent();
 554     else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(Op))
 555       ActualF = BB->getParent();
 556     else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(Op))
 557       ActualF = A->getParent();
 558     assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
 559
 560     Assert2(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function",
 561             &MD, Op);
 562   }
 563 }
 564
 565 void Verifier::visitModuleIdents(const Module &M) {
 566   const NamedMDNode *Idents = M.getNamedMetadata("llvm.ident");
 567   if (!Idents)
 568     return;
 569
 570   // llvm.ident takes a list of metadata entry. Each entry has only one string.
 571   // Scan each llvm.ident entry and make sure that this requirement is met.
 572   for (unsigned i = 0, e = Idents->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 573     const MDNode *N = Idents->getOperand(i);
 574     Assert1(N->getNumOperands() == 1,
 575             "incorrect number of operands in llvm.ident metadata", N);
 576     Assert1(isa<MDString>(N->getOperand(0)),
 577             ("invalid value for llvm.ident metadata entry operand"
 578              "(the operand should be a string)"),
 579             N->getOperand(0));
 580   }
 581 }
 582
 583 void Verifier::visitModuleFlags(const Module &M) {
 584   const NamedMDNode *Flags = M.getModuleFlagsMetadata();
 585   if (!Flags) return;
 586
 587   // Scan each flag, and track the flags and requirements.
 588   DenseMap<const MDString*, const MDNode*> SeenIDs;
 589   SmallVector<const MDNode*, 16> Requirements;
 590   for (unsigned I = 0, E = Flags->getNumOperands(); I != E; ++I) {
 591     visitModuleFlag(Flags->getOperand(I), SeenIDs, Requirements);
 592   }
 593
 594   // Validate that the requirements in the module are valid.
 595   for (unsigned I = 0, E = Requirements.size(); I != E; ++I) {
 596     const MDNode *Requirement = Requirements[I];
 597     const MDString *Flag = cast<MDString>(Requirement->getOperand(0));
 598     const Value *ReqValue = Requirement->getOperand(1);
 599
 600     const MDNode *Op = SeenIDs.lookup(Flag);
 601     if (!Op) {
 602       CheckFailed("invalid requirement on flag, flag is not present in module",
 603                   Flag);
 604       continue;
 605     }
 606
 607     if (Op->getOperand(2) != ReqValue) {
 608       CheckFailed(("invalid requirement on flag, "
 609                    "flag does not have the required value"),
 610                   Flag);
 611       continue;
 612     }
 613   }
 614 }
 615
 616 void
 617 Verifier::visitModuleFlag(const MDNode *Op,
 618                           DenseMap<const MDString *, const MDNode *> &SeenIDs,
 619                           SmallVectorImpl<const MDNode *> &Requirements) {
 620   // Each module flag should have three arguments, the merge behavior (a
 621   // constant int), the flag ID (an MDString), and the value.
 622   Assert1(Op->getNumOperands() == 3,
 623           "incorrect number of operands in module flag", Op);
 624   ConstantInt *Behavior = dyn_cast<ConstantInt>(Op->getOperand(0));
 625   MDString *ID = dyn_cast<MDString>(Op->getOperand(1));
 626   Assert1(Behavior,
 627           "invalid behavior operand in module flag (expected constant integer)",
 628           Op->getOperand(0));
 629   unsigned BehaviorValue = Behavior->getZExtValue();
 630   Assert1(ID,
 631           "invalid ID operand in module flag (expected metadata string)",
 632           Op->getOperand(1));
 633
 634   // Sanity check the values for behaviors with additional requirements.
 635   switch (BehaviorValue) {
 636   default:
 637     Assert1(false,
 638             "invalid behavior operand in module flag (unexpected constant)",
 639             Op->getOperand(0));
 640     break;
 641
 642   case Module::Error:
 643   case Module::Warning:
 644   case Module::Override:
 645     // These behavior types accept any value.
 646     break;
 647
 648   case Module::Require: {
 649     // The value should itself be an MDNode with two operands, a flag ID (an
 650     // MDString), and a value.
 651     MDNode *Value = dyn_cast<MDNode>(Op->getOperand(2));
 652     Assert1(Value && Value->getNumOperands() == 2,
 653             "invalid value for 'require' module flag (expected metadata pair)",
 654             Op->getOperand(2));
 655     Assert1(isa<MDString>(Value->getOperand(0)),
 656             ("invalid value for 'require' module flag "
 657              "(first value operand should be a string)"),
 658             Value->getOperand(0));
 659
 660     // Append it to the list of requirements, to check once all module flags are
 661     // scanned.
 662     Requirements.push_back(Value);
 663     break;
 664   }
 665
 666   case Module::Append:
 667   case Module::AppendUnique: {
 668     // These behavior types require the operand be an MDNode.
 669     Assert1(isa<MDNode>(Op->getOperand(2)),
 670             "invalid value for 'append'-type module flag "
 671             "(expected a metadata node)", Op->getOperand(2));
 672     break;
 673   }
 674   }
 675
 676   // Unless this is a "requires" flag, check the ID is unique.
 677   if (BehaviorValue != Module::Require) {
 678     bool Inserted = SeenIDs.insert(std::make_pair(ID, Op)).second;
 679     Assert1(Inserted,
 680             "module flag identifiers must be unique (or of 'require' type)",
 681             ID);
 682   }
 683 }
 684
 685 void Verifier::VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx,
 686                                     bool isFunction, const Value *V) {
 687   unsigned Slot = ~0U;
 688   for (unsigned I = 0, E = Attrs.getNumSlots(); I != E; ++I)
 689     if (Attrs.getSlotIndex(I) == Idx) {
 690       Slot = I;
 691       break;
 692     }
 693
 694   assert(Slot != ~0U && "Attribute set inconsistency!");
 695
 696   for (AttributeSet::iterator I = Attrs.begin(Slot), E = Attrs.end(Slot);
 697          I != E; ++I) {
 698     if (I->isStringAttribute())
 699       continue;
 700
 701     if (I->getKindAsEnum() == Attribute::NoReturn ||
 702         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoUnwind ||
 703         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoInline ||
 704         I->getKindAsEnum() == Attribute::AlwaysInline ||
 705         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeForSize ||
 706         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtect ||
 707         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectReq ||
 708         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectStrong ||
 709         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoRedZone ||
 710         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoImplicitFloat ||
 711         I->getKindAsEnum() == Attribute::Naked ||
 712         I->getKindAsEnum() == Attribute::InlineHint ||
 713         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackAlignment ||
 714         I->getKindAsEnum() == Attribute::UWTable ||
 715         I->getKindAsEnum() == Attribute::NonLazyBind ||
 716         I->getKindAsEnum() == Attribute::ReturnsTwice ||
 717         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeAddress ||
 718         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeThread ||
 719         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeMemory ||
 720         I->getKindAsEnum() == Attribute::MinSize ||
 721         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoDuplicate ||
 722         I->getKindAsEnum() == Attribute::Builtin ||
 723         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoBuiltin ||
 724         I->getKindAsEnum() == Attribute::Cold ||
 725         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeNone) {
 726       if (!isFunction) {
 727         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 728                     "' only applies to functions!", V);
 729         return;
 730       }
 731     } else if (I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadOnly ||
 732                I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadNone) {
 733       if (Idx == 0) {
 734         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 735                     "' does not apply to function returns");
 736         return;
 737       }
 738     } else if (isFunction) {
 739       CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
 740                   "' does not apply to functions!", V);
 741       return;
 742     }
 743   }
 744 }
 745
 746 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
 747 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
 748 void Verifier::VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
 749                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
 750   if (!Attrs.hasAttributes(Idx))
 751     return;
 752
 753   VerifyAttributeTypes(Attrs, Idx, false, V);
 754
 755   if (isReturnValue)
 756     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
 757             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest) &&
 758             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
 759             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoCapture) &&
 760             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned) &&
 761             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
 762             "Attributes 'byval', 'inalloca', 'nest', 'sret', 'nocapture', and "
 763             "'returned' do not apply to return values!", V);
 764
 765   // Check for mutually incompatible attributes.  Only inreg is compatible with
 766   // sret.
 767   unsigned AttrCount = 0;
 768   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal);
 769   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca);
 770   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) ||
 771                Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InReg);
 772   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest);
 773   Assert1(AttrCount <= 1, "Attributes 'byval', 'inalloca', 'inreg', 'nest', "
 774                           "and 'sret' are incompatible!", V);
 775
 776   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca) &&
 777             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
 778           "'inalloca and readonly' are incompatible!", V);
 779
 780   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
 781             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)), "Attributes "
 782           "'sret and returned' are incompatible!", V);
 783
 784   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ZExt) &&
 785             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::SExt)), "Attributes "
 786           "'zeroext and signext' are incompatible!", V);
 787
 788   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadNone) &&
 789             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
 790           "'readnone and readonly' are incompatible!", V);
 791
 792   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoInline) &&
 793             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::AlwaysInline)), "Attributes "
 794           "'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
 795
 796   Assert1(!AttrBuilder(Attrs, Idx).
 797             hasAttributes(AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx), Idx),
 798           "Wrong types for attribute: " +
 799           AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx).getAsString(Idx), V);
 800
 801   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
 802     if (!PTy->getElementType()->isSized()) {
 803       Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
 804               !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
 805               "Attributes 'byval' and 'inalloca' do not support unsized types!",
 806               V);
 807     }
 808   } else {
 809     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal),
 810             "Attribute 'byval' only applies to parameters with pointer type!",
 811             V);
 812   }
 813 }
 814
 815 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
 816 // The value V is printed in error messages.
 817 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
 818                                    const Value *V) {
 819   if (Attrs.isEmpty())
 820     return;
 821
 822   bool SawNest = false;
 823   bool SawReturned = false;
 824
 825   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
 826     unsigned Idx = Attrs.getSlotIndex(i);
 827
 828     Type *Ty;
 829     if (Idx == 0)
 830       Ty = FT->getReturnType();
 831     else if (Idx-1 < FT->getNumParams())
 832       Ty = FT->getParamType(Idx-1);
 833     else
 834       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
 835
 836     VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, Idx == 0, V);
 837
 838     if (Idx == 0)
 839       continue;
 840
 841     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
 842       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
 843       SawNest = true;
 844     }
 845
 846     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
 847       Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
 848               V);
 849       Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FT->getReturnType()), "Incompatible "
 850               "argument and return types for 'returned' attribute", V);
 851       SawReturned = true;
 852     }
 853
 854     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet))
 855       Assert1(Idx == 1, "Attribute sret is not on first parameter!", V);
 856
 857     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca)) {
 858       Assert1(Idx == FT->getNumParams(),
 859               "inalloca isn't on the last parameter!", V);
 860     }
 861   }
 862
 863   if (!Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
 864     return;
 865
 866   VerifyAttributeTypes(Attrs, AttributeSet::FunctionIndex, true, V);
 867
 868   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 869                                Attribute::ReadNone) &&
 870             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 871                                Attribute::ReadOnly)),
 872           "Attributes 'readnone and readonly' are incompatible!", V);
 873
 874   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 875                                Attribute::NoInline) &&
 876             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 877                                Attribute::AlwaysInline)),
 878           "Attributes 'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
 879
 880   if (Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 881                          Attribute::OptimizeNone)) {
 882     Assert1(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 883                                Attribute::NoInline),
 884             "Attribute 'optnone' requires 'noinline'!", V);
 885
 886     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 887                                 Attribute::OptimizeForSize),
 888             "Attributes 'optsize and optnone' are incompatible!", V);
 889
 890     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 891                                 Attribute::MinSize),
 892             "Attributes 'minsize and optnone' are incompatible!", V);
 893   }
 894 }
 895
 896 void Verifier::VerifyBitcastType(const Value *V, Type *DestTy, Type *SrcTy) {
 897   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 898   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
 899   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
 900
 901   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
 902   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
 903   Assert1(SrcTy->isPointerTy() == DestTy->isPointerTy(),
 904           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", V);
 905   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize,
 906           "Bitcast requires types of same width", V);
 907
 908   // Disallow aggregates.
 909   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
 910           "Bitcast operand must not be aggregate", V);
 911   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
 912           "Bitcast type must not be aggregate", V);
 913
 914   // Without datalayout, assume all address spaces are the same size.
 915   // Don't check if both types are not pointers.
 916   // Skip casts between scalars and vectors.
 917   if (!DL ||
 918       !SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy() ||
 919       !DestTy->isPtrOrPtrVectorTy() ||
 920       SrcTy->isVectorTy() != DestTy->isVectorTy()) {
 921     return;
 922   }
 923
 924   unsigned SrcAS = SrcTy->getPointerAddressSpace();
 925   unsigned DstAS = DestTy->getPointerAddressSpace();
 926
 927   Assert1(SrcAS == DstAS,
 928           "Bitcasts between pointers of different address spaces is not legal."
 929           "Use AddrSpaceCast instead.", V);
 930 }
 931
 932 void Verifier::VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE) {
 933   if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast) {
 934     Type *SrcTy = CE->getOperand(0)->getType();
 935     Type *DstTy = CE->getType();
 936     VerifyBitcastType(CE, DstTy, SrcTy);
 937   }
 938 }
 939
 940 bool Verifier::VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params) {
 941   if (Attrs.getNumSlots() == 0)
 942     return true;
 943
 944   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
 945   unsigned LastIndex = Attrs.getSlotIndex(LastSlot);
 946   if (LastIndex <= Params
 947       || (LastIndex == AttributeSet::FunctionIndex
 948           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlotIndex(LastSlot - 1) <= Params)))
 949     return true;
 950
 951   return false;
 952 }
 953
 954 // visitFunction - Verify that a function is ok.
 955 //
 956 void Verifier::visitFunction(const Function &F) {
 957   // Check function arguments.
 958   FunctionType *FT = F.getFunctionType();
 959   unsigned NumArgs = F.arg_size();
 960
 961   Assert1(Context == &F.getContext(),
 962           "Function context does not match Module context!", &F);
 963
 964   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
 965   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
 966           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
 967           &F, FT);
 968   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
 969           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
 970           F.getReturnType()->isStructTy(),
 971           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
 972
 973   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
 974           "Invalid struct return type!", &F);
 975
 976   AttributeSet Attrs = F.getAttributes();
 977
 978   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
 979           "Attribute after last parameter!", &F);
 980
 981   // Check function attributes.
 982   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
 983
 984   // On function declarations/definitions, we do not support the builtin
 985   // attribute. We do not check this in VerifyFunctionAttrs since that is
 986   // checking for Attributes that can/can not ever be on functions.
 987   Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
 988                               Attribute::Builtin),
 989           "Attribute 'builtin' can only be applied to a callsite.", &F);
 990
 991   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
 992   switch (F.getCallingConv()) {
 993   default:
 994     break;
 995   case CallingConv::C:
 996     break;
 997   case CallingConv::Fast:
 998   case CallingConv::Cold:
 999   case CallingConv::X86_FastCall:
1000   case CallingConv::X86_ThisCall:
1001   case CallingConv::Intel_OCL_BI:
1002   case CallingConv::PTX_Kernel:
1003   case CallingConv::PTX_Device:
1004     Assert1(!F.isVarArg(),
1005             "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
1006     break;
1007   }
1008
1009   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
1010                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
1011
1012   // Check that the argument values match the function type for this function...
1013   unsigned i = 0;
1014   for (Function::const_arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end(); I != E;
1015        ++I, ++i) {
1016     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
1017             "Argument value does not match function argument type!",
1018             I, FT->getParamType(i));
1019     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
1020             "Function arguments must have first-class types!", I);
1021     if (!isLLVMdotName)
1022       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
1023               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
1024   }
1025
1026   if (F.isMaterializable()) {
1027     // Function has a body somewhere we can't see.
1028   } else if (F.isDeclaration()) {
1029     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasExternalWeakLinkage(),
1030             "invalid linkage type for function declaration", &F);
1031   } else {
1032     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
1033     // is not legal to define intrinsics.
1034     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
1035
1036     // Check the entry node
1037     const BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
1038     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
1039             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
1040
1041     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
1042     if (Entry->hasAddressTaken()) {
1043       Assert1(!BlockAddress::lookup(Entry)->isConstantUsed(),
1044               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
1045     }
1046   }
1047
1048   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
1049   // direct call/invokes, never having its "address taken".
1050   if (F.getIntrinsicID()) {
1051     const User *U;
1052     if (F.hasAddressTaken(&U))
1053       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
1054   }
1055
1056   Assert1(!F.hasDLLImportStorageClass() ||
1057           (F.isDeclaration() && F.hasExternalLinkage()) ||
1058           F.hasAvailableExternallyLinkage(),
1059           "Function is marked as dllimport, but not external.", &F);
1060 }
1061
1062 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
1063 //
1064 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
1065   InstsInThisBlock.clear();
1066
1067   // Ensure that basic blocks have terminators!
1068   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
1069
1070   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
1071   // it.
1072   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
1073     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
1074     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
1075     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
1076     PHINode *PN;
1077     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
1078       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
1079       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
1080               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
1081               "the PHI should be removed!", PN);
1082       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
1083               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
1084               "parent basic block!", PN);
1085
1086       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
1087       Values.clear();
1088       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
1089       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
1090         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
1091                                         PN->getIncomingValue(i)));
1092       std::sort(Values.begin(), Values.end());
1093
1094       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
1095         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
1096         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
1097         // all identical.
1098         //
1099         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
1100                 Values[i].second == Values[i-1].second,
1101                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
1102                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
1103                 Values[i].second, Values[i-1].second);
1104
1105         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
1106         // matched up.
1107         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
1108                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
1109                 Values[i].first, Preds[i]);
1110       }
1111     }
1112   }
1113 }
1114
1115 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
1116   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
1117   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
1118           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
1119   visitInstruction(I);
1120 }
1121
1122 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
1123   if (BI.isConditional()) {
1124     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
1125             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
1126   }
1127   visitTerminatorInst(BI);
1128 }
1129
1130 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
1131   Function *F = RI.getParent()->getParent();
1132   unsigned N = RI.getNumOperands();
1133   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
1134     Assert2(N == 0,
1135             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
1136             "return type!", &RI, F->getReturnType());
1137   else
1138     Assert2(N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType(),
1139             "Function return type does not match operand "
1140             "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
1141
1142   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
1143   // terminators...
1144   visitTerminatorInst(RI);
1145 }
1146
1147 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1148   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
1149   // have the same type as the switched-on value.
1150   Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
1151   SmallPtrSet<ConstantInt*, 32> Constants;
1152   for (SwitchInst::CaseIt i = SI.case_begin(), e = SI.case_end(); i != e; ++i) {
1153     Assert1(i.getCaseValue()->getType() == SwitchTy,
1154             "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
1155     Assert2(Constants.insert(i.getCaseValue()),
1156             "Duplicate integer as switch case", &SI, i.getCaseValue());
1157   }
1158
1159   visitTerminatorInst(SI);
1160 }
1161
1162 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
1163   Assert1(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
1164           "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
1165   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
1166     Assert1(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
1167             "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
1168
1169   visitTerminatorInst(BI);
1170 }
1171
1172 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
1173   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
1174                                           SI.getOperand(2)),
1175           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
1176
1177   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
1178           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
1179   visitInstruction(SI);
1180 }
1181
1182 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
1183 /// a pass, if any exist, it's an error.
1184 ///
1185 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
1186   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
1187 }
1188
1189 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
1190   // Get the source and destination types
1191   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1192   Type *DestTy = I.getType();
1193
1194   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1195   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1196   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1197
1198   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
1199   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
1200   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1201           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
1202   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
1203
1204   visitInstruction(I);
1205 }
1206
1207 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
1208   // Get the source and destination types
1209   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1210   Type *DestTy = I.getType();
1211
1212   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1213   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
1214   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
1215   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1216           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1217   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1218   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1219
1220   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
1221
1222   visitInstruction(I);
1223 }
1224
1225 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
1226   // Get the source and destination types
1227   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1228   Type *DestTy = I.getType();
1229
1230   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1231   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1232   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1233
1234   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
1235   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
1236   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1237           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1238   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
1239
1240   visitInstruction(I);
1241 }
1242
1243 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
1244   // Get the source and destination types
1245   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1246   Type *DestTy = I.getType();
1247   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1248   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1249   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1250
1251   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
1252   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
1253   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1254           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
1255   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
1256
1257   visitInstruction(I);
1258 }
1259
1260 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
1261   // Get the source and destination types
1262   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1263   Type *DestTy = I.getType();
1264
1265   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1266   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1267   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1268
1269   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
1270   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
1271   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1272           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1273   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
1274
1275   visitInstruction(I);
1276 }
1277
1278 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
1279   // Get the source and destination types
1280   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1281   Type *DestTy = I.getType();
1282
1283   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1284   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1285
1286   Assert1(SrcVec == DstVec,
1287           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1288   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1289           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1290   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1291           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1292
1293   if (SrcVec && DstVec)
1294     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1295             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1296             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1297
1298   visitInstruction(I);
1299 }
1300
1301 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
1302   // Get the source and destination types
1303   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1304   Type *DestTy = I.getType();
1305
1306   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1307   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1308
1309   Assert1(SrcVec == DstVec,
1310           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1311   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1312           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1313   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1314           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1315
1316   if (SrcVec && DstVec)
1317     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1318             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1319             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1320
1321   visitInstruction(I);
1322 }
1323
1324 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
1325   // Get the source and destination types
1326   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1327   Type *DestTy = I.getType();
1328
1329   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1330   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1331
1332   Assert1(SrcVec == DstVec,
1333           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1334   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
1335           &I);
1336   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1337           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
1338
1339   if (SrcVec && DstVec)
1340     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1341             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1342             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
1343
1344   visitInstruction(I);
1345 }
1346
1347 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1348   // Get the source and destination types
1349   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1350   Type *DestTy = I.getType();
1351
1352   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1353   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1354
1355   Assert1(SrcVec == DstVec,
1356           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1357   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
1358           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1359   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1360           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1361
1362   if (SrcVec && DstVec)
1363     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1364             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1365             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1366
1367   visitInstruction(I);
1368 }
1369
1370 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1371   // Get the source and destination types
1372   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1373   Type *DestTy = I.getType();
1374
1375   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1376           "PtrToInt source must be pointer", &I);
1377   Assert1(DestTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1378           "PtrToInt result must be integral", &I);
1379   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1380           "PtrToInt type mismatch", &I);
1381
1382   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1383     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1384     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1385     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1386           "PtrToInt Vector width mismatch", &I);
1387   }
1388
1389   visitInstruction(I);
1390 }
1391
1392 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1393   // Get the source and destination types
1394   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1395   Type *DestTy = I.getType();
1396
1397   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1398           "IntToPtr source must be an integral", &I);
1399   Assert1(DestTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1400           "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1401   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1402           "IntToPtr type mismatch", &I);
1403   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1404     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1405     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1406     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1407           "IntToPtr Vector width mismatch", &I);
1408   }
1409   visitInstruction(I);
1410 }
1411
1412 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1413   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1414   Type *DestTy = I.getType();
1415   VerifyBitcastType(&I, DestTy, SrcTy);
1416   visitInstruction(I);
1417 }
1418
1419 void Verifier::visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I) {
1420   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1421   Type *DestTy = I.getType();
1422
1423   Assert1(SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy(),
1424           "AddrSpaceCast source must be a pointer", &I);
1425   Assert1(DestTy->isPtrOrPtrVectorTy(),
1426           "AddrSpaceCast result must be a pointer", &I);
1427   Assert1(SrcTy->getPointerAddressSpace() != DestTy->getPointerAddressSpace(),
1428           "AddrSpaceCast must be between different address spaces", &I);
1429   if (SrcTy->isVectorTy())
1430     Assert1(SrcTy->getVectorNumElements() == DestTy->getVectorNumElements(),
1431             "AddrSpaceCast vector pointer number of elements mismatch", &I);
1432   visitInstruction(I);
1433 }
1434
1435 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1436 ///
1437 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1438   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1439   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1440   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1441   // then there is some other instruction before a PHI.
1442   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1443           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1444           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1445           &PN, PN.getParent());
1446
1447   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1448   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1449   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1450     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1451             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1452   }
1453
1454   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1455
1456   visitInstruction(PN);
1457 }
1458
1459 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1460   Instruction *I = CS.getInstruction();
1461
1462   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1463           "Called function must be a pointer!", I);
1464   PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1465
1466   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1467           "Called function is not pointer to function type!", I);
1468   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1469
1470   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1471   if (FTy->isVarArg())
1472     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1473             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1474   else
1475     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1476             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1477
1478   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1479   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1480     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1481             "Call parameter type does not match function signature!",
1482             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1483
1484   AttributeSet Attrs = CS.getAttributes();
1485
1486   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1487           "Attribute after last parameter!", I);
1488
1489   // Verify call attributes.
1490   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1491
1492   if (FTy->isVarArg()) {
1493     // FIXME? is 'nest' even legal here?
1494     bool SawNest = false;
1495     bool SawReturned = false;
1496
1497     for (unsigned Idx = 1; Idx < 1 + FTy->getNumParams(); ++Idx) {
1498       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest))
1499         SawNest = true;
1500       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned))
1501         SawReturned = true;
1502     }
1503
1504     // Check attributes on the varargs part.
1505     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1506       Type *Ty = CS.getArgument(Idx-1)->getType();
1507       VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, false, I);
1508
1509       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
1510         Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", I);
1511         SawNest = true;
1512       }
1513
1514       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
1515         Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
1516                 I);
1517         Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FTy->getReturnType()),
1518                 "Incompatible argument and return types for 'returned' "
1519                 "attribute", I);
1520         SawReturned = true;
1521       }
1522
1523       Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet),
1524               "Attribute 'sret' cannot be used for vararg call arguments!", I);
1525
1526       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca))
1527         Assert1(Idx == CS.arg_size(), "inalloca isn't on the last argument!",
1528                 I);
1529     }
1530   }
1531
1532   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1533   if (CS.getCalledFunction() == 0 ||
1534       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
1535     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1536            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1537       Assert1(!(*PI)->isMetadataTy(),
1538               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1539   }
1540
1541   visitInstruction(*I);
1542 }
1543
1544 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1545   VerifyCallSite(&CI);
1546
1547   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1548     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1549       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1550 }
1551
1552 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1553   VerifyCallSite(&II);
1554
1555   // Verify that there is a landingpad instruction as the first non-PHI
1556   // instruction of the 'unwind' destination.
1557   Assert1(II.getUnwindDest()->isLandingPad(),
1558           "The unwind destination does not have a landingpad instruction!",&II);
1559
1560   visitTerminatorInst(II);
1561 }
1562
1563 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1564 /// of the same type!
1565 ///
1566 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1567   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1568           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1569
1570   switch (B.getOpcode()) {
1571   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1572   // integral operands.
1573   case Instruction::Add:
1574   case Instruction::Sub:
1575   case Instruction::Mul:
1576   case Instruction::SDiv:
1577   case Instruction::UDiv:
1578   case Instruction::SRem:
1579   case Instruction::URem:
1580     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1581             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1582     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1583             "Integer arithmetic operators must have same type "
1584             "for operands and result!", &B);
1585     break;
1586   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1587   // floating-point operands.
1588   case Instruction::FAdd:
1589   case Instruction::FSub:
1590   case Instruction::FMul:
1591   case Instruction::FDiv:
1592   case Instruction::FRem:
1593     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1594             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1595             "floating-point types!", &B);
1596     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1597             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1598             "for operands and result!", &B);
1599     break;
1600   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1601   case Instruction::And:
1602   case Instruction::Or:
1603   case Instruction::Xor:
1604     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1605             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1606     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1607             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1608             &B);
1609     break;
1610   case Instruction::Shl:
1611   case Instruction::LShr:
1612   case Instruction::AShr:
1613     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1614             "Shifts only work with integral types!", &B);
1615     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1616             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1617     break;
1618   default:
1619     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1620   }
1621
1622   visitInstruction(B);
1623 }
1624
1625 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst &IC) {
1626   // Check that the operands are the same type
1627   Type *Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1628   Type *Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1629   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1630           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1631   // Check that the operands are the right type
1632   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->getScalarType()->isPointerTy(),
1633           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1634   // Check that the predicate is valid.
1635   Assert1(IC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
1636           IC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE,
1637           "Invalid predicate in ICmp instruction!", &IC);
1638
1639   visitInstruction(IC);
1640 }
1641
1642 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst &FC) {
1643   // Check that the operands are the same type
1644   Type *Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1645   Type *Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1646   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1647           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1648   // Check that the operands are the right type
1649   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
1650           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1651   // Check that the predicate is valid.
1652   Assert1(FC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE &&
1653           FC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE,
1654           "Invalid predicate in FCmp instruction!", &FC);
1655
1656   visitInstruction(FC);
1657 }
1658
1659 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1660   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1661                                               EI.getOperand(1)),
1662           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1663   visitInstruction(EI);
1664 }
1665
1666 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1667   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1668                                              IE.getOperand(1),
1669                                              IE.getOperand(2)),
1670           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1671   visitInstruction(IE);
1672 }
1673
1674 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1675   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1676                                              SV.getOperand(2)),
1677           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1678   visitInstruction(SV);
1679 }
1680
1681 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1682   Type *TargetTy = GEP.getPointerOperandType()->getScalarType();
1683
1684   Assert1(isa<PointerType>(TargetTy),
1685     "GEP base pointer is not a vector or a vector of pointers", &GEP);
1686   Assert1(cast<PointerType>(TargetTy)->getElementType()->isSized(),
1687           "GEP into unsized type!", &GEP);
1688   Assert1(GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy() ==
1689           GEP.getType()->isVectorTy(), "Vector GEP must return a vector value",
1690           &GEP);
1691
1692   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1693   Type *ElTy =
1694     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getPointerOperandType(), Idxs);
1695   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1696
1697   Assert2(GEP.getType()->getScalarType()->isPointerTy() &&
1698           cast<PointerType>(GEP.getType()->getScalarType())->getElementType()
1699           == ElTy, "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1700
1701   if (GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy()) {
1702     // Additional checks for vector GEPs.
1703     unsigned GepWidth = GEP.getPointerOperandType()->getVectorNumElements();
1704     Assert1(GepWidth == GEP.getType()->getVectorNumElements(),
1705             "Vector GEP result width doesn't match operand's", &GEP);
1706     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i) {
1707       Type *IndexTy = Idxs[i]->getType();
1708       Assert1(IndexTy->isVectorTy(),
1709               "Vector GEP must have vector indices!", &GEP);
1710       unsigned IndexWidth = IndexTy->getVectorNumElements();
1711       Assert1(IndexWidth == GepWidth, "Invalid GEP index vector width", &GEP);
1712     }
1713   }
1714   visitInstruction(GEP);
1715 }
1716
1717 static bool isContiguous(const ConstantRange &A, const ConstantRange &B) {
1718   return A.getUpper() == B.getLower() || A.getLower() == B.getUpper();
1719 }
1720
1721 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1722   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
1723   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
1724   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1725   Assert2(ElTy == LI.getType(),
1726           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
1727   if (LI.isAtomic()) {
1728     Assert1(LI.getOrdering() != Release && LI.getOrdering() != AcquireRelease,
1729             "Load cannot have Release ordering", &LI);
1730     Assert1(LI.getAlignment() != 0,
1731             "Atomic load must specify explicit alignment", &LI);
1732     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1733       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1734               "atomic store operand must have integer type!",
1735               &LI, ElTy);
1736       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1737       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1738               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
1739               &LI, ElTy);
1740     }
1741   } else {
1742     Assert1(LI.getSynchScope() == CrossThread,
1743             "Non-atomic load cannot have SynchronizationScope specified", &LI);
1744   }
1745
1746   if (MDNode *Range = LI.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
1747     unsigned NumOperands = Range->getNumOperands();
1748     Assert1(NumOperands % 2 == 0, "Unfinished range!", Range);
1749     unsigned NumRanges = NumOperands / 2;
1750     Assert1(NumRanges >= 1, "It should have at least one range!", Range);
1751
1752     ConstantRange LastRange(1); // Dummy initial value
1753     for (unsigned i = 0; i < NumRanges; ++i) {
1754       ConstantInt *Low = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i));
1755       Assert1(Low, "The lower limit must be an integer!", Low);
1756       ConstantInt *High = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i + 1));
1757       Assert1(High, "The upper limit must be an integer!", High);
1758       Assert1(High->getType() == Low->getType() &&
1759               High->getType() == ElTy, "Range types must match load type!",
1760               &LI);
1761
1762       APInt HighV = High->getValue();
1763       APInt LowV = Low->getValue();
1764       ConstantRange CurRange(LowV, HighV);
1765       Assert1(!CurRange.isEmptySet() && !CurRange.isFullSet(),
1766               "Range must not be empty!", Range);
1767       if (i != 0) {
1768         Assert1(CurRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1769                 "Intervals are overlapping", Range);
1770         Assert1(LowV.sgt(LastRange.getLower()), "Intervals are not in order",
1771                 Range);
1772         Assert1(!isContiguous(CurRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1773                 Range);
1774       }
1775       LastRange = ConstantRange(LowV, HighV);
1776     }
1777     if (NumRanges > 2) {
1778       APInt FirstLow =
1779         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(0))->getValue();
1780       APInt FirstHigh =
1781         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(1))->getValue();
1782       ConstantRange FirstRange(FirstLow, FirstHigh);
1783       Assert1(FirstRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1784               "Intervals are overlapping", Range);
1785       Assert1(!isContiguous(FirstRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1786               Range);
1787     }
1788
1789
1790   }
1791
1792   visitInstruction(LI);
1793 }
1794
1795 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1796   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
1797   Assert1(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
1798   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1799   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
1800           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1801           &SI, ElTy);
1802   if (SI.isAtomic()) {
1803     Assert1(SI.getOrdering() != Acquire && SI.getOrdering() != AcquireRelease,
1804             "Store cannot have Acquire ordering", &SI);
1805     Assert1(SI.getAlignment() != 0,
1806             "Atomic store must specify explicit alignment", &SI);
1807     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1808       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1809               "atomic store operand must have integer type!",
1810               &SI, ElTy);
1811       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1812       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1813               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
1814               &SI, ElTy);
1815     }
1816   } else {
1817     Assert1(SI.getSynchScope() == CrossThread,
1818             "Non-atomic store cannot have SynchronizationScope specified", &SI);
1819   }
1820   visitInstruction(SI);
1821 }
1822
1823 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
1824   SmallPtrSet<const Type*, 4> Visited;
1825   PointerType *PTy = AI.getType();
1826   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
1827           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
1828           &AI);
1829   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(&Visited), "Cannot allocate unsized type",
1830           &AI);
1831   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
1832           "Alloca array size must have integer type", &AI);
1833
1834   visitInstruction(AI);
1835 }
1836
1837 void Verifier::visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI) {
1838
1839   // FIXME: more conditions???
1840   Assert1(CXI.getSuccessOrdering() != NotAtomic,
1841           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
1842   Assert1(CXI.getFailureOrdering() != NotAtomic,
1843           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
1844   Assert1(CXI.getSuccessOrdering() != Unordered,
1845           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
1846   Assert1(CXI.getFailureOrdering() != Unordered,
1847           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
1848   Assert1(CXI.getSuccessOrdering() >= CXI.getFailureOrdering(),
1849           "cmpxchg instructions be at least as constrained on success as fail",
1850           &CXI);
1851   Assert1(CXI.getFailureOrdering() != Release &&
1852               CXI.getFailureOrdering() != AcquireRelease,
1853           "cmpxchg failure ordering cannot include release semantics", &CXI);
1854
1855   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CXI.getOperand(0)->getType());
1856   Assert1(PTy, "First cmpxchg operand must be a pointer.", &CXI);
1857   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1858   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1859           "cmpxchg operand must have integer type!",
1860           &CXI, ElTy);
1861   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1862   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1863           "cmpxchg operand must be power-of-two byte-sized integer",
1864           &CXI, ElTy);
1865   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(1)->getType(),
1866           "Expected value type does not match pointer operand type!",
1867           &CXI, ElTy);
1868   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(2)->getType(),
1869           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1870           &CXI, ElTy);
1871   visitInstruction(CXI);
1872 }
1873
1874 void Verifier::visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI) {
1875   Assert1(RMWI.getOrdering() != NotAtomic,
1876           "atomicrmw instructions must be atomic.", &RMWI);
1877   Assert1(RMWI.getOrdering() != Unordered,
1878           "atomicrmw instructions cannot be unordered.", &RMWI);
1879   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RMWI.getOperand(0)->getType());
1880   Assert1(PTy, "First atomicrmw operand must be a pointer.", &RMWI);
1881   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1882   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1883           "atomicrmw operand must have integer type!",
1884           &RMWI, ElTy);
1885   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1886   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1887           "atomicrmw operand must be power-of-two byte-sized integer",
1888           &RMWI, ElTy);
1889   Assert2(ElTy == RMWI.getOperand(1)->getType(),
1890           "Argument value type does not match pointer operand type!",
1891           &RMWI, ElTy);
1892   Assert1(AtomicRMWInst::FIRST_BINOP <= RMWI.getOperation() &&
1893           RMWI.getOperation() <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP,
1894           "Invalid binary operation!", &RMWI);
1895   visitInstruction(RMWI);
1896 }
1897
1898 void Verifier::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
1899   const AtomicOrdering Ordering = FI.getOrdering();
1900   Assert1(Ordering == Acquire || Ordering == Release ||
1901           Ordering == AcquireRelease || Ordering == SequentiallyConsistent,
1902           "fence instructions may only have "
1903           "acquire, release, acq_rel, or seq_cst ordering.", &FI);
1904   visitInstruction(FI);
1905 }
1906
1907 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
1908   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
1909                                            EVI.getIndices()) ==
1910           EVI.getType(),
1911           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
1912
1913   visitInstruction(EVI);
1914 }
1915
1916 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
1917   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
1918                                            IVI.getIndices()) ==
1919           IVI.getOperand(1)->getType(),
1920           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
1921
1922   visitInstruction(IVI);
1923 }
1924
1925 void Verifier::visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI) {
1926   BasicBlock *BB = LPI.getParent();
1927
1928   // The landingpad instruction is ill-formed if it doesn't have any clauses and
1929   // isn't a cleanup.
1930   Assert1(LPI.getNumClauses() > 0 || LPI.isCleanup(),
1931           "LandingPadInst needs at least one clause or to be a cleanup.", &LPI);
1932
1933   // The landingpad instruction defines its parent as a landing pad block. The
1934   // landing pad block may be branched to only by the unwind edge of an invoke.
1935   for (pred_iterator I = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); I != E; ++I) {
1936     const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>((*I)->getTerminator());
1937     Assert1(II && II->getUnwindDest() == BB && II->getNormalDest() != BB,
1938             "Block containing LandingPadInst must be jumped to "
1939             "only by the unwind edge of an invoke.", &LPI);
1940   }
1941
1942   // The landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
1943   // block.
1944   Assert1(LPI.getParent()->getLandingPadInst() == &LPI,
1945           "LandingPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
1946           &LPI);
1947
1948   // The personality functions for all landingpad instructions within the same
1949   // function should match.
1950   if (PersonalityFn)
1951     Assert1(LPI.getPersonalityFn() == PersonalityFn,
1952             "Personality function doesn't match others in function", &LPI);
1953   PersonalityFn = LPI.getPersonalityFn();
1954
1955   // All operands must be constants.
1956   Assert1(isa<Constant>(PersonalityFn), "Personality function is not constant!",
1957           &LPI);
1958   for (unsigned i = 0, e = LPI.getNumClauses(); i < e; ++i) {
1959     Value *Clause = LPI.getClause(i);
1960     Assert1(isa<Constant>(Clause), "Clause is not constant!", &LPI);
1961     if (LPI.isCatch(i)) {
1962       Assert1(isa<PointerType>(Clause->getType()),
1963               "Catch operand does not have pointer type!", &LPI);
1964     } else {
1965       Assert1(LPI.isFilter(i), "Clause is neither catch nor filter!", &LPI);
1966       Assert1(isa<ConstantArray>(Clause) || isa<ConstantAggregateZero>(Clause),
1967               "Filter operand is not an array of constants!", &LPI);
1968     }
1969   }
1970
1971   visitInstruction(LPI);
1972 }
1973
1974 void Verifier::verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i) {
1975   Instruction *Op = cast<Instruction>(I.getOperand(i));
1976   // If the we have an invalid invoke, don't try to compute the dominance.
1977   // We already reject it in the invoke specific checks and the dominance
1978   // computation doesn't handle multiple edges.
1979   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
1980     if (II->getNormalDest() == II->getUnwindDest())
1981       return;
1982   }
1983
1984   const Use &U = I.getOperandUse(i);
1985   Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT.dominates(Op, U),
1986           "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1987 }
1988
1989 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
1990 ///
1991 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
1992   BasicBlock *BB = I.getParent();
1993   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
1994
1995   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
1996     for (User *U : I.users()) {
1997       Assert1(U != (User*)&I || !DT.isReachableFromEntry(BB),
1998               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
1999     }
2000   }
2001
2002   // Check that void typed values don't have names
2003   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
2004           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
2005
2006   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
2007   // value type.
2008   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
2009           I.getType()->isFirstClassType(),
2010           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
2011
2012   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
2013   // checked against the callee type.
2014   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
2015           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
2016           "Invalid use of metadata!", &I);
2017
2018   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
2019   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
2020   // instruction, it is an error!
2021   for (Use &U : I.uses()) {
2022     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(U.getUser()))
2023       Assert2(Used->getParent() != 0, "Instruction referencing instruction not"
2024               " embedded in a basic block!", &I, Used);
2025     else {
2026       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", U);
2027       return;
2028     }
2029   }
2030
2031   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
2032     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Instruction has null operand!", &I);
2033
2034     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
2035     // instructions.
2036     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
2037       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
2038     }
2039
2040     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
2041       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
2042       // taken.
2043       Assert1(!F->isIntrinsic() || i == (isa<CallInst>(I) ? e-1 : 0),
2044               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
2045       Assert1(!F->isIntrinsic() || isa<CallInst>(I) ||
2046               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::donothing,
2047               "Cannot invoke an intrinsinc other than donothing", &I);
2048       Assert1(F->getParent() == M, "Referencing function in another module!",
2049               &I);
2050     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
2051       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
2052               "Referring to a basic block in another function!", &I);
2053     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
2054       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
2055               "Referring to an argument in another function!", &I);
2056     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
2057       Assert1(GV->getParent() == M, "Referencing global in another module!",
2058               &I);
2059     } else if (isa<Instruction>(I.getOperand(i))) {
2060       verifyDominatesUse(I, i);
2061     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
2062       Assert1((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
2063               (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
2064               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
2065     } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(I.getOperand(i))) {
2066       if (CE->getType()->isPtrOrPtrVectorTy()) {
2067         // If we have a ConstantExpr pointer, we need to see if it came from an
2068         // illegal bitcast (inttoptr <constant int> )
2069         SmallVector<const ConstantExpr *, 4> Stack;
2070         SmallPtrSet<const ConstantExpr *, 4> Visited;
2071         Stack.push_back(CE);
2072
2073         while (!Stack.empty()) {
2074           const ConstantExpr *V = Stack.pop_back_val();
2075           if (!Visited.insert(V))
2076             continue;
2077
2078           VerifyConstantExprBitcastType(V);
2079
2080           for (unsigned I = 0, N = V->getNumOperands(); I != N; ++I) {
2081             if (ConstantExpr *Op = dyn_cast<ConstantExpr>(V->getOperand(I)))
2082               Stack.push_back(Op);
2083           }
2084         }
2085       }
2086     }
2087   }
2088
2089   if (MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_fpmath)) {
2090     Assert1(I.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
2091             "fpmath requires a floating point result!", &I);
2092     Assert1(MD->getNumOperands() == 1, "fpmath takes one operand!", &I);
2093     Value *Op0 = MD->getOperand(0);
2094     if (ConstantFP *CFP0 = dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Op0)) {
2095       APFloat Accuracy = CFP0->getValueAPF();
2096       Assert1(Accuracy.isFiniteNonZero() && !Accuracy.isNegative(),
2097               "fpmath accuracy not a positive number!", &I);
2098     } else {
2099       Assert1(false, "invalid fpmath accuracy!", &I);
2100     }
2101   }
2102
2103   MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_range);
2104   Assert1(!MD || isa<LoadInst>(I), "Ranges are only for loads!", &I);
2105
2106   if (!DisableDebugInfoVerifier) {
2107     MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_dbg);
2108     Finder.processLocation(*M, DILocation(MD));
2109   }
2110
2111   InstsInThisBlock.insert(&I);
2112 }
2113
2114 /// VerifyIntrinsicType - Verify that the specified type (which comes from an
2115 /// intrinsic argument or return value) matches the type constraints specified
2116 /// by the .td file (e.g. an "any integer" argument really is an integer).
2117 ///
2118 /// This return true on error but does not print a message.
2119 bool Verifier::VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
2120                                    ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
2121                                    SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys) {
2122   using namespace Intrinsic;
2123
2124   // If we ran out of descriptors, there are too many arguments.
2125   if (Infos.empty()) return true;
2126   IITDescriptor D = Infos.front();
2127   Infos = Infos.slice(1);
2128
2129   switch (D.Kind) {
2130   case IITDescriptor::Void: return !Ty->isVoidTy();
2131   case IITDescriptor::VarArg: return true;
2132   case IITDescriptor::MMX:  return !Ty->isX86_MMXTy();
2133   case IITDescriptor::Metadata: return !Ty->isMetadataTy();
2134   case IITDescriptor::Half: return !Ty->isHalfTy();
2135   case IITDescriptor::Float: return !Ty->isFloatTy();
2136   case IITDescriptor::Double: return !Ty->isDoubleTy();
2137   case IITDescriptor::Integer: return !Ty->isIntegerTy(D.Integer_Width);
2138   case IITDescriptor::Vector: {
2139     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(Ty);
2140     return VT == 0 || VT->getNumElements() != D.Vector_Width ||
2141            VerifyIntrinsicType(VT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2142   }
2143   case IITDescriptor::Pointer: {
2144     PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty);
2145     return PT == 0 || PT->getAddressSpace() != D.Pointer_AddressSpace ||
2146            VerifyIntrinsicType(PT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2147   }
2148
2149   case IITDescriptor::Struct: {
2150     StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
2151     if (ST == 0 || ST->getNumElements() != D.Struct_NumElements)
2152       return true;
2153
2154     for (unsigned i = 0, e = D.Struct_NumElements; i != e; ++i)
2155       if (VerifyIntrinsicType(ST->getElementType(i), Infos, ArgTys))
2156         return true;
2157     return false;
2158   }
2159
2160   case IITDescriptor::Argument:
2161     // Two cases here - If this is the second occurrence of an argument, verify
2162     // that the later instance matches the previous instance.
2163     if (D.getArgumentNumber() < ArgTys.size())
2164       return Ty != ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2165
2166     // Otherwise, if this is the first instance of an argument, record it and
2167     // verify the "Any" kind.
2168     assert(D.getArgumentNumber() == ArgTys.size() && "Table consistency error");
2169     ArgTys.push_back(Ty);
2170
2171     switch (D.getArgumentKind()) {
2172     case IITDescriptor::AK_AnyInteger: return !Ty->isIntOrIntVectorTy();
2173     case IITDescriptor::AK_AnyFloat:   return !Ty->isFPOrFPVectorTy();
2174     case IITDescriptor::AK_AnyVector:  return !isa<VectorType>(Ty);
2175     case IITDescriptor::AK_AnyPointer: return !isa<PointerType>(Ty);
2176     }
2177     llvm_unreachable("all argument kinds not covered");
2178
2179   case IITDescriptor::ExtendArgument: {
2180     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2181     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2182       return true;
2183
2184     Type *NewTy = ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2185     if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(NewTy))
2186       NewTy = VectorType::getExtendedElementVectorType(VTy);
2187     else if (IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(NewTy))
2188       NewTy = IntegerType::get(ITy->getContext(), 2 * ITy->getBitWidth());
2189     else
2190       return true;
2191
2192     return Ty != NewTy;
2193   }
2194   case IITDescriptor::TruncArgument: {
2195     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2196     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2197       return true;
2198
2199     Type *NewTy = ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2200     if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(NewTy))
2201       NewTy = VectorType::getTruncatedElementVectorType(VTy);
2202     else if (IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(NewTy))
2203       NewTy = IntegerType::get(ITy->getContext(), ITy->getBitWidth() / 2);
2204     else
2205       return true;
2206
2207     return Ty != NewTy;
2208   }
2209   }
2210   llvm_unreachable("unhandled");
2211 }
2212
2213 /// \brief Verify if the intrinsic has variable arguments.
2214 /// This method is intended to be called after all the fixed arguments have been
2215 /// verified first.
2216 ///
2217 /// This method returns true on error and does not print an error message.
2218 bool
2219 Verifier::VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
2220                                   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos) {
2221   using namespace Intrinsic;
2222
2223   // If there are no descriptors left, then it can't be a vararg.
2224   if (Infos.empty())
2225     return isVarArg ? true : false;
2226
2227   // There should be only one descriptor remaining at this point.
2228   if (Infos.size() != 1)
2229     return true;
2230
2231   // Check and verify the descriptor.
2232   IITDescriptor D = Infos.front();
2233   Infos = Infos.slice(1);
2234   if (D.Kind == IITDescriptor::VarArg)
2235     return isVarArg ? false : true;
2236
2237   return true;
2238 }
2239
2240 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
2241 ///
2242 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
2243   Function *IF = CI.getCalledFunction();
2244   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
2245           IF);
2246
2247   // Verify that the intrinsic prototype lines up with what the .td files
2248   // describe.
2249   FunctionType *IFTy = IF->getFunctionType();
2250   bool IsVarArg = IFTy->isVarArg();
2251
2252   SmallVector<Intrinsic::IITDescriptor, 8> Table;
2253   getIntrinsicInfoTableEntries(ID, Table);
2254   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> TableRef = Table;
2255
2256   SmallVector<Type *, 4> ArgTys;
2257   Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getReturnType(), TableRef, ArgTys),
2258           "Intrinsic has incorrect return type!", IF);
2259   for (unsigned i = 0, e = IFTy->getNumParams(); i != e; ++i)
2260     Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getParamType(i), TableRef, ArgTys),
2261             "Intrinsic has incorrect argument type!", IF);
2262
2263   // Verify if the intrinsic call matches the vararg property.
2264   if (IsVarArg)
2265     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2266             "Intrinsic was not defined with variable arguments!", IF);
2267   else
2268     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2269             "Callsite was not defined with variable arguments!", IF);
2270
2271   // All descriptors should be absorbed by now.
2272   Assert1(TableRef.empty(), "Intrinsic has too few arguments!", IF);
2273
2274   // Now that we have the intrinsic ID and the actual argument types (and we
2275   // know they are legal for the intrinsic!) get the intrinsic name through the
2276   // usual means.  This allows us to verify the mangling of argument types into
2277   // the name.
2278   const std::string ExpectedName = Intrinsic::getName(ID, ArgTys);
2279   Assert1(ExpectedName == IF->getName(),
2280           "Intrinsic name not mangled correctly for type arguments! "
2281           "Should be: " + ExpectedName, IF);
2282
2283   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
2284   // or are local to *this* function.
2285   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
2286     if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(CI.getArgOperand(i)))
2287       visitMDNode(*MD, CI.getParent()->getParent());
2288
2289   switch (ID) {
2290   default:
2291     break;
2292   case Intrinsic::ctlz:  // llvm.ctlz
2293   case Intrinsic::cttz:  // llvm.cttz
2294     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2295             "is_zero_undef argument of bit counting intrinsics must be a "
2296             "constant int", &CI);
2297     break;
2298   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
2299     Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
2300                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
2301     MDNode *MD = cast<MDNode>(CI.getArgOperand(0));
2302     Assert1(MD->getNumOperands() == 1,
2303                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 2", &CI);
2304     if (!DisableDebugInfoVerifier)
2305       Finder.processDeclare(*M, cast<DbgDeclareInst>(&CI));
2306   } break;
2307   case Intrinsic::dbg_value: { //llvm.dbg.value
2308     if (!DisableDebugInfoVerifier) {
2309       Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
2310               "invalid llvm.dbg.value intrinsic call 1", &CI);
2311       Finder.processValue(*M, cast<DbgValueInst>(&CI));
2312     }
2313     break;
2314   }
2315   case Intrinsic::memcpy:
2316   case Intrinsic::memmove:
2317   case Intrinsic::memset:
2318     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3)),
2319             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
2320             &CI);
2321     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(4)),
2322             "isvolatile argument of memory intrinsics must be a constant int",
2323             &CI);
2324     break;
2325   case Intrinsic::gcroot:
2326   case Intrinsic::gcwrite:
2327   case Intrinsic::gcread:
2328     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
2329       AllocaInst *AI =
2330         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
2331       Assert1(AI, "llvm.gcroot parameter #1 must be an alloca.", &CI);
2332       Assert1(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
2333               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
2334       if (!AI->getType()->getElementType()->isPointerTy()) {
2335         Assert1(!isa<ConstantPointerNull>(CI.getArgOperand(1)),
2336                 "llvm.gcroot parameter #1 must either be a pointer alloca, "
2337                 "or argument #2 must be a non-null constant.", &CI);
2338       }
2339     }
2340
2341     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
2342             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
2343     break;
2344   case Intrinsic::init_trampoline:
2345     Assert1(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2346             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
2347             &CI);
2348     break;
2349   case Intrinsic::prefetch:
2350     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
2351             isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
2352             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
2353             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
2354             "invalid arguments to llvm.prefetch",
2355             &CI);
2356     break;
2357   case Intrinsic::stackprotector:
2358     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2359             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
2360             &CI);
2361     break;
2362   case Intrinsic::lifetime_start:
2363   case Intrinsic::lifetime_end:
2364   case Intrinsic::invariant_start:
2365     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
2366             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
2367             &CI);
2368     break;
2369   case Intrinsic::invariant_end:
2370     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2371             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
2372     break;
2373   }
2374 }
2375
2376 void Verifier::verifyDebugInfo() {
2377   // Verify Debug Info.
2378   if (!DisableDebugInfoVerifier) {
2379     for (DICompileUnit CU : Finder.compile_units()) {
2380       Assert1(CU.Verify(), "DICompileUnit does not Verify!", CU);
2381     }
2382     for (DISubprogram S : Finder.subprograms()) {
2383       Assert1(S.Verify(), "DISubprogram does not Verify!", S);
2384     }
2385     for (DIGlobalVariable GV : Finder.global_variables()) {
2386       Assert1(GV.Verify(), "DIGlobalVariable does not Verify!", GV);
2387     }
2388     for (DIType T : Finder.types()) {
2389       Assert1(T.Verify(), "DIType does not Verify!", T);
2390     }
2391     for (DIScope S : Finder.scopes()) {
2392       Assert1(S.Verify(), "DIScope does not Verify!", S);
2393     }
2394   }
2395 }
2396
2397 //===----------------------------------------------------------------------===//
2398 //  Implement the public interfaces to this file...
2399 //===----------------------------------------------------------------------===//
2400
2401 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, raw_ostream *OS) {
2402   Function &F = const_cast<Function &>(f);
2403   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
2404
2405   raw_null_ostream NullStr;
2406   Verifier V(OS ? *OS : NullStr);
2407
2408   // Note that this function's return value is inverted from what you would
2409   // expect of a function called "verify".
2410   return !V.verify(F);
2411 }
2412
2413 bool llvm::verifyModule(const Module &M, raw_ostream *OS) {
2414   raw_null_ostream NullStr;
2415   Verifier V(OS ? *OS : NullStr);
2416
2417   bool Broken = false;
2418   for (Module::const_iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I)
2419     if (!I->isDeclaration())
2420       Broken |= !V.verify(*I);
2421
2422   // Note that this function's return value is inverted from what you would
2423   // expect of a function called "verify".
2424   return !V.verify(M) || Broken;
2425 }
2426
2427 namespace {
2428 struct VerifierLegacyPass : public FunctionPass {
2429   static char ID;
2430
2431   Verifier V;
2432   bool FatalErrors;
2433
2434   VerifierLegacyPass() : FunctionPass(ID), FatalErrors(true) {
2435     initializeVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
2436   }
2437   explicit VerifierLegacyPass(bool FatalErrors)
2438       : FunctionPass(ID), V(dbgs()), FatalErrors(FatalErrors) {
2439     initializeVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
2440   }
2441
2442   bool runOnFunction(Function &F) override {
2443     if (!V.verify(F) && FatalErrors)
2444       report_fatal_error("Broken function found, compilation aborted!");
2445
2446     return false;
2447   }
2448
2449   bool doFinalization(Module &M) override {
2450     if (!V.verify(M) && FatalErrors)
2451       report_fatal_error("Broken module found, compilation aborted!");
2452
2453     return false;
2454   }
2455
2456   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
2457     AU.setPreservesAll();
2458   }
2459 };
2460 }
2461
2462 char VerifierLegacyPass::ID = 0;
2463 INITIALIZE_PASS(VerifierLegacyPass, "verify", "Module Verifier", false, false)
2464
2465 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(bool FatalErrors) {
2466   return new VerifierLegacyPass(FatalErrors);
2467 }
2468
2469 PreservedAnalyses VerifierPass::run(Module *M) {
2470   if (verifyModule(*M, &dbgs()) && FatalErrors)
2471     report_fatal_error("Broken module found, compilation aborted!");
2472
2473   return PreservedAnalyses::all();
2474 }
2475
2476 PreservedAnalyses VerifierPass::run(Function *F) {
2477   if (verifyFunction(*F, &dbgs()) && FatalErrors)
2478     report_fatal_error("Broken function found, compilation aborted!");
2479
2480   return PreservedAnalyses::all();
2481 }