bcc38c1ad51328b1ae0545893506ca9542b4b747
[oota-llvm.git] / 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/InstIterator.h"
65 #include "llvm/IR/InstVisitor.h"
66 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
67 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
68 #include "llvm/IR/Metadata.h"
69 #include "llvm/IR/Module.h"
70 #include "llvm/IR/PassManager.h"
71 #include "llvm/Pass.h"
72 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
73 #include "llvm/Support/Debug.h"
74 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
75 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
76 #include <algorithm>
77 #include <cstdarg>
78 using namespace llvm;
79
80 static cl::opt<bool> VerifyDebugInfo("verify-debug-info", cl::init(false));
81
82 namespace {
83 struct VerifierSupport {
84   raw_ostream &OS;
85   const Module *M;
86
87   /// \brief Track the brokenness of the module while recursively visiting.
88   bool Broken;
89
90   explicit VerifierSupport(raw_ostream &OS)
91       : OS(OS), M(nullptr), Broken(false) {}
92
93   void WriteValue(const Value *V) {
94     if (!V)
95       return;
96     if (isa<Instruction>(V)) {
97       OS << *V << '\n';
98     } else {
99       V->printAsOperand(OS, true, M);
100       OS << '\n';
101     }
102   }
103
104   void WriteType(Type *T) {
105     if (!T)
106       return;
107     OS << ' ' << *T;
108   }
109
110   // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
111   // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
112   // to see why something is not correct.
113   void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1 = nullptr,
114                    const Value *V2 = nullptr, const Value *V3 = nullptr,
115                    const Value *V4 = nullptr) {
116     OS << Message.str() << "\n";
117     WriteValue(V1);
118     WriteValue(V2);
119     WriteValue(V3);
120     WriteValue(V4);
121     Broken = true;
122   }
123
124   void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1, Type *T2,
125                    const Value *V3 = nullptr) {
126     OS << Message.str() << "\n";
127     WriteValue(V1);
128     WriteType(T2);
129     WriteValue(V3);
130     Broken = true;
131   }
132
133   void CheckFailed(const Twine &Message, Type *T1, Type *T2 = nullptr,
134                    Type *T3 = nullptr) {
135     OS << Message.str() << "\n";
136     WriteType(T1);
137     WriteType(T2);
138     WriteType(T3);
139     Broken = true;
140   }
141 };
142 class Verifier : public InstVisitor<Verifier>, VerifierSupport {
143   friend class InstVisitor<Verifier>;
144
145   LLVMContext *Context;
146   const DataLayout *DL;
147   DominatorTree DT;
148
149   /// \brief When verifying a basic block, keep track of all of the
150   /// instructions we have seen so far.
151   ///
152   /// This allows us to do efficient dominance checks for the case when an
153   /// instruction has an operand that is an instruction in the same block.
154   SmallPtrSet<Instruction *, 16> InstsInThisBlock;
155
156   /// \brief Keep track of the metadata nodes that have been checked already.
157   SmallPtrSet<MDNode *, 32> MDNodes;
158
159   /// \brief The personality function referenced by the LandingPadInsts.
160   /// All LandingPadInsts within the same function must use the same
161   /// personality function.
162   const Value *PersonalityFn;
163
164 public:
165   explicit Verifier(raw_ostream &OS = dbgs())
166       : VerifierSupport(OS), Context(nullptr), DL(nullptr),
167         PersonalityFn(nullptr) {}
168
169   bool verify(const Function &F) {
170     M = F.getParent();
171     Context = &M->getContext();
172
173     // First ensure the function is well-enough formed to compute dominance
174     // information.
175     if (F.empty()) {
176       OS << "Function '" << F.getName()
177          << "' does not contain an entry block!\n";
178       return false;
179     }
180     for (Function::const_iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
181       if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
182         OS << "Basic Block in function '" << F.getName()
183            << "' does not have terminator!\n";
184         I->printAsOperand(OS, true);
185         OS << "\n";
186         return false;
187       }
188     }
189
190     // Now directly compute a dominance tree. We don't rely on the pass
191     // manager to provide this as it isolates us from a potentially
192     // out-of-date dominator tree and makes it significantly more complex to
193     // run this code outside of a pass manager.
194     // FIXME: It's really gross that we have to cast away constness here.
195     DT.recalculate(const_cast<Function &>(F));
196
197     Broken = false;
198     // FIXME: We strip const here because the inst visitor strips const.
199     visit(const_cast<Function &>(F));
200     InstsInThisBlock.clear();
201     PersonalityFn = nullptr;
202
203     return !Broken;
204   }
205
206   bool verify(const Module &M) {
207     this->M = &M;
208     Context = &M.getContext();
209     Broken = false;
210
211     // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
212     for (Module::const_iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
213       visitGlobalValue(*I);
214
215       // Check to make sure function prototypes are okay.
216       if (I->isDeclaration())
217         visitFunction(*I);
218     }
219
220     for (Module::const_global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
221          I != E; ++I)
222       visitGlobalVariable(*I);
223
224     for (Module::const_alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
225          I != E; ++I)
226       visitGlobalAlias(*I);
227
228     for (Module::const_named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
229                                                E = M.named_metadata_end();
230          I != E; ++I)
231       visitNamedMDNode(*I);
232
233     visitModuleFlags(M);
234     visitModuleIdents(M);
235
236     return !Broken;
237   }
238
239 private:
240   // Verification methods...
241   void visitGlobalValue(const GlobalValue &GV);
242   void visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV);
243   void visitGlobalAlias(const GlobalAlias &GA);
244   void visitNamedMDNode(const NamedMDNode &NMD);
245   void visitMDNode(MDNode &MD, Function *F);
246   void visitModuleIdents(const Module &M);
247   void visitModuleFlags(const Module &M);
248   void visitModuleFlag(const MDNode *Op,
249                        DenseMap<const MDString *, const MDNode *> &SeenIDs,
250                        SmallVectorImpl<const MDNode *> &Requirements);
251   void visitFunction(const Function &F);
252   void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
253
254   // InstVisitor overrides...
255   using InstVisitor<Verifier>::visit;
256   void visit(Instruction &I);
257
258   void visitTruncInst(TruncInst &I);
259   void visitZExtInst(ZExtInst &I);
260   void visitSExtInst(SExtInst &I);
261   void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
262   void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
263   void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
264   void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
265   void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
266   void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
267   void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
268   void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
269   void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
270   void visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I);
271   void visitPHINode(PHINode &PN);
272   void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
273   void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
274   void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
275   void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
276   void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
277   void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
278   void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
279   void visitCallInst(CallInst &CI);
280   void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
281   void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
282   void visitLoadInst(LoadInst &LI);
283   void visitStoreInst(StoreInst &SI);
284   void verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i);
285   void visitInstruction(Instruction &I);
286   void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
287   void visitBranchInst(BranchInst &BI);
288   void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
289   void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
290   void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
291   void visitSelectInst(SelectInst &SI);
292   void visitUserOp1(Instruction &I);
293   void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
294   void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
295   void visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI);
296   void visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI);
297   void visitFenceInst(FenceInst &FI);
298   void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
299   void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
300   void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
301   void visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI);
302
303   void VerifyCallSite(CallSite CS);
304   void verifyMustTailCall(CallInst &CI);
305   bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty, int VT,
306                         unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
307   bool VerifyIntrinsicType(Type *Ty, ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
308                            SmallVectorImpl<Type *> &ArgTys);
309   bool VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
310                                ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos);
311   bool VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params);
312   void VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, bool isFunction,
313                             const Value *V);
314   void VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
315                             bool isReturnValue, const Value *V);
316   void VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
317                            const Value *V);
318
319   void VerifyBitcastType(const Value *V, Type *DestTy, Type *SrcTy);
320   void VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE);
321 };
322 class DebugInfoVerifier : public VerifierSupport {
323 public:
324   explicit DebugInfoVerifier(raw_ostream &OS = dbgs()) : VerifierSupport(OS) {}
325
326   bool verify(const Module &M) {
327     this->M = &M;
328     verifyDebugInfo();
329     return !Broken;
330   }
331
332 private:
333   void verifyDebugInfo();
334   void processInstructions(DebugInfoFinder &Finder);
335   void processCallInst(DebugInfoFinder &Finder, const CallInst &CI);
336 };
337 } // End anonymous namespace
338
339 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
340 #define Assert(C, M) \
341   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
342 #define Assert1(C, M, V1) \
343   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
344 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
345   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
346 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
347   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
348 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
349   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
350
351 void Verifier::visit(Instruction &I) {
352   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
353     Assert1(I.getOperand(i) != nullptr, "Operand is null", &I);
354   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
355 }
356
357
358 void Verifier::visitGlobalValue(const GlobalValue &GV) {
359   Assert1(!GV.isDeclaration() || GV.isMaterializable() ||
360               GV.hasExternalLinkage() || GV.hasExternalWeakLinkage(),
361           "Global is external, but doesn't have external or weak linkage!",
362           &GV);
363
364   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
365           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
366
367   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
368     const GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
369     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
370             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
371   }
372 }
373
374 void Verifier::visitGlobalVariable(const GlobalVariable &GV) {
375   if (GV.hasInitializer()) {
376     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
377             "Global variable initializer type does not match global "
378             "variable type!", &GV);
379
380     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
381     // cannot be constant.
382     if (GV.hasCommonLinkage()) {
383       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
384               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
385       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
386               &GV);
387     }
388   } else {
389     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasExternalWeakLinkage(),
390             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
391   }
392
393   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.global_ctors" ||
394                        GV.getName() == "llvm.global_dtors")) {
395     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
396             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
397     // Don't worry about emitting an error for it not being an array,
398     // visitGlobalValue will complain on appending non-array.
399     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GV.getType()->getElementType())) {
400       StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
401       PointerType *FuncPtrTy =
402           FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Context), false)->getPointerTo();
403       // FIXME: Reject the 2-field form in LLVM 4.0.
404       Assert1(STy && (STy->getNumElements() == 2 ||
405                       STy->getNumElements() == 3) &&
406               STy->getTypeAtIndex(0u)->isIntegerTy(32) &&
407               STy->getTypeAtIndex(1) == FuncPtrTy,
408               "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
409       if (STy->getNumElements() == 3) {
410         Type *ETy = STy->getTypeAtIndex(2);
411         Assert1(ETy->isPointerTy() &&
412                     cast<PointerType>(ETy)->getElementType()->isIntegerTy(8),
413                 "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
414       }
415     }
416   }
417
418   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.used" ||
419                        GV.getName() == "llvm.compiler.used")) {
420     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
421             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
422     Type *GVType = GV.getType()->getElementType();
423     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GVType)) {
424       PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ATy->getElementType());
425       Assert1(PTy, "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
426       if (GV.hasInitializer()) {
427         const Constant *Init = GV.getInitializer();
428         const ConstantArray *InitArray = dyn_cast<ConstantArray>(Init);
429         Assert1(InitArray, "wrong initalizer for intrinsic global variable",
430                 Init);
431         for (unsigned i = 0, e = InitArray->getNumOperands(); i != e; ++i) {
432           Value *V = Init->getOperand(i)->stripPointerCastsNoFollowAliases();
433           Assert1(
434               isa<GlobalVariable>(V) || isa<Function>(V) || isa<GlobalAlias>(V),
435               "invalid llvm.used member", V);
436           Assert1(V->hasName(), "members of llvm.used must be named", V);
437         }
438       }
439     }
440   }
441
442   Assert1(!GV.hasDLLImportStorageClass() ||
443           (GV.isDeclaration() && GV.hasExternalLinkage()) ||
444           GV.hasAvailableExternallyLinkage(),
445           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
446
447   if (!GV.hasInitializer()) {
448     visitGlobalValue(GV);
449     return;
450   }
451
452   // Walk any aggregate initializers looking for bitcasts between address spaces
453   SmallPtrSet<const Value *, 4> Visited;
454   SmallVector<const Value *, 4> WorkStack;
455   WorkStack.push_back(cast<Value>(GV.getInitializer()));
456
457   while (!WorkStack.empty()) {
458     const Value *V = WorkStack.pop_back_val();
459     if (!Visited.insert(V))
460       continue;
461
462     if (const User *U = dyn_cast<User>(V)) {
463       for (unsigned I = 0, N = U->getNumOperands(); I != N; ++I)
464         WorkStack.push_back(U->getOperand(I));
465     }
466
467     if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
468       VerifyConstantExprBitcastType(CE);
469       if (Broken)
470         return;
471     }
472   }
473
474   visitGlobalValue(GV);
475 }
476
477 void Verifier::visitGlobalAlias(const GlobalAlias &GA) {
478   Assert1(!GA.getName().empty(),
479           "Alias name cannot be empty!", &GA);
480   Assert1(GlobalAlias::isValidLinkage(GA.getLinkage()),
481           "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
482   Assert1(GA.getAliasee(),
483           "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
484   Assert1(!GA.hasUnnamedAddr(), "Alias cannot have unnamed_addr!", &GA);
485
486   const Constant *Aliasee = GA.getAliasee();
487   const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(Aliasee);
488
489   if (!GV) {
490     const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(Aliasee);
491     if (CE && (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
492                CE->getOpcode() == Instruction::AddrSpaceCast ||
493                CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr))
494       GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE->getOperand(0));
495
496     Assert1(GV, "Aliasee should be either GlobalValue, bitcast or "
497                 "addrspacecast of GlobalValue",
498             &GA);
499
500     VerifyConstantExprBitcastType(CE);
501   }
502   Assert1(!GV->isDeclaration(), "Alias must point to a definition", &GA);
503   if (const GlobalAlias *GAAliasee = dyn_cast<GlobalAlias>(GV)) {
504     Assert1(!GAAliasee->mayBeOverridden(), "Alias cannot point to a weak alias",
505             &GA);
506   }
507
508   visitGlobalValue(GA);
509 }
510
511 void Verifier::visitNamedMDNode(const NamedMDNode &NMD) {
512   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
513     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
514     if (!MD)
515       continue;
516
517     Assert1(!MD->isFunctionLocal(),
518             "Named metadata operand cannot be function local!", MD);
519     visitMDNode(*MD, nullptr);
520   }
521 }
522
523 void Verifier::visitMDNode(MDNode &MD, Function *F) {
524   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
525   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
526   if (!MDNodes.insert(&MD))
527     return;
528
529   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
530     Value *Op = MD.getOperand(i);
531     if (!Op)
532       continue;
533     if (isa<Constant>(Op) || isa<MDString>(Op))
534       continue;
535     if (MDNode *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
536       Assert2(MD.isFunctionLocal() || !N->isFunctionLocal(),
537               "Global metadata operand cannot be function local!", &MD, N);
538       visitMDNode(*N, F);
539       continue;
540     }
541     Assert2(MD.isFunctionLocal(), "Invalid operand for global metadata!", &MD, Op);
542
543     // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
544     // function that we expect.
545     Function *ActualF = nullptr;
546     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Op))
547       ActualF = I->getParent()->getParent();
548     else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(Op))
549       ActualF = BB->getParent();
550     else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(Op))
551       ActualF = A->getParent();
552     assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
553
554     Assert2(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function",
555             &MD, Op);
556   }
557 }
558
559 void Verifier::visitModuleIdents(const Module &M) {
560   const NamedMDNode *Idents = M.getNamedMetadata("llvm.ident");
561   if (!Idents) 
562     return;
563   
564   // llvm.ident takes a list of metadata entry. Each entry has only one string.
565   // Scan each llvm.ident entry and make sure that this requirement is met.
566   for (unsigned i = 0, e = Idents->getNumOperands(); i != e; ++i) {
567     const MDNode *N = Idents->getOperand(i);
568     Assert1(N->getNumOperands() == 1,
569             "incorrect number of operands in llvm.ident metadata", N);
570     Assert1(isa<MDString>(N->getOperand(0)),
571             ("invalid value for llvm.ident metadata entry operand"
572              "(the operand should be a string)"),
573             N->getOperand(0));
574   } 
575 }
576
577 void Verifier::visitModuleFlags(const Module &M) {
578   const NamedMDNode *Flags = M.getModuleFlagsMetadata();
579   if (!Flags) return;
580
581   // Scan each flag, and track the flags and requirements.
582   DenseMap<const MDString*, const MDNode*> SeenIDs;
583   SmallVector<const MDNode*, 16> Requirements;
584   for (unsigned I = 0, E = Flags->getNumOperands(); I != E; ++I) {
585     visitModuleFlag(Flags->getOperand(I), SeenIDs, Requirements);
586   }
587
588   // Validate that the requirements in the module are valid.
589   for (unsigned I = 0, E = Requirements.size(); I != E; ++I) {
590     const MDNode *Requirement = Requirements[I];
591     const MDString *Flag = cast<MDString>(Requirement->getOperand(0));
592     const Value *ReqValue = Requirement->getOperand(1);
593
594     const MDNode *Op = SeenIDs.lookup(Flag);
595     if (!Op) {
596       CheckFailed("invalid requirement on flag, flag is not present in module",
597                   Flag);
598       continue;
599     }
600
601     if (Op->getOperand(2) != ReqValue) {
602       CheckFailed(("invalid requirement on flag, "
603                    "flag does not have the required value"),
604                   Flag);
605       continue;
606     }
607   }
608 }
609
610 void
611 Verifier::visitModuleFlag(const MDNode *Op,
612                           DenseMap<const MDString *, const MDNode *> &SeenIDs,
613                           SmallVectorImpl<const MDNode *> &Requirements) {
614   // Each module flag should have three arguments, the merge behavior (a
615   // constant int), the flag ID (an MDString), and the value.
616   Assert1(Op->getNumOperands() == 3,
617           "incorrect number of operands in module flag", Op);
618   ConstantInt *Behavior = dyn_cast<ConstantInt>(Op->getOperand(0));
619   MDString *ID = dyn_cast<MDString>(Op->getOperand(1));
620   Assert1(Behavior,
621           "invalid behavior operand in module flag (expected constant integer)",
622           Op->getOperand(0));
623   unsigned BehaviorValue = Behavior->getZExtValue();
624   Assert1(ID,
625           "invalid ID operand in module flag (expected metadata string)",
626           Op->getOperand(1));
627
628   // Sanity check the values for behaviors with additional requirements.
629   switch (BehaviorValue) {
630   default:
631     Assert1(false,
632             "invalid behavior operand in module flag (unexpected constant)",
633             Op->getOperand(0));
634     break;
635
636   case Module::Error:
637   case Module::Warning:
638   case Module::Override:
639     // These behavior types accept any value.
640     break;
641
642   case Module::Require: {
643     // The value should itself be an MDNode with two operands, a flag ID (an
644     // MDString), and a value.
645     MDNode *Value = dyn_cast<MDNode>(Op->getOperand(2));
646     Assert1(Value && Value->getNumOperands() == 2,
647             "invalid value for 'require' module flag (expected metadata pair)",
648             Op->getOperand(2));
649     Assert1(isa<MDString>(Value->getOperand(0)),
650             ("invalid value for 'require' module flag "
651              "(first value operand should be a string)"),
652             Value->getOperand(0));
653
654     // Append it to the list of requirements, to check once all module flags are
655     // scanned.
656     Requirements.push_back(Value);
657     break;
658   }
659
660   case Module::Append:
661   case Module::AppendUnique: {
662     // These behavior types require the operand be an MDNode.
663     Assert1(isa<MDNode>(Op->getOperand(2)),
664             "invalid value for 'append'-type module flag "
665             "(expected a metadata node)", Op->getOperand(2));
666     break;
667   }
668   }
669
670   // Unless this is a "requires" flag, check the ID is unique.
671   if (BehaviorValue != Module::Require) {
672     bool Inserted = SeenIDs.insert(std::make_pair(ID, Op)).second;
673     Assert1(Inserted,
674             "module flag identifiers must be unique (or of 'require' type)",
675             ID);
676   }
677 }
678
679 void Verifier::VerifyAttributeTypes(AttributeSet Attrs, unsigned Idx,
680                                     bool isFunction, const Value *V) {
681   unsigned Slot = ~0U;
682   for (unsigned I = 0, E = Attrs.getNumSlots(); I != E; ++I)
683     if (Attrs.getSlotIndex(I) == Idx) {
684       Slot = I;
685       break;
686     }
687
688   assert(Slot != ~0U && "Attribute set inconsistency!");
689
690   for (AttributeSet::iterator I = Attrs.begin(Slot), E = Attrs.end(Slot);
691          I != E; ++I) {
692     if (I->isStringAttribute())
693       continue;
694
695     if (I->getKindAsEnum() == Attribute::NoReturn ||
696         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoUnwind ||
697         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoInline ||
698         I->getKindAsEnum() == Attribute::AlwaysInline ||
699         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeForSize ||
700         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtect ||
701         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectReq ||
702         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackProtectStrong ||
703         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoRedZone ||
704         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoImplicitFloat ||
705         I->getKindAsEnum() == Attribute::Naked ||
706         I->getKindAsEnum() == Attribute::InlineHint ||
707         I->getKindAsEnum() == Attribute::StackAlignment ||
708         I->getKindAsEnum() == Attribute::UWTable ||
709         I->getKindAsEnum() == Attribute::NonLazyBind ||
710         I->getKindAsEnum() == Attribute::ReturnsTwice ||
711         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeAddress ||
712         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeThread ||
713         I->getKindAsEnum() == Attribute::SanitizeMemory ||
714         I->getKindAsEnum() == Attribute::MinSize ||
715         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoDuplicate ||
716         I->getKindAsEnum() == Attribute::Builtin ||
717         I->getKindAsEnum() == Attribute::NoBuiltin ||
718         I->getKindAsEnum() == Attribute::Cold ||
719         I->getKindAsEnum() == Attribute::OptimizeNone) {
720       if (!isFunction) {
721         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
722                     "' only applies to functions!", V);
723         return;
724       }
725     } else if (I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadOnly ||
726                I->getKindAsEnum() == Attribute::ReadNone) {
727       if (Idx == 0) {
728         CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
729                     "' does not apply to function returns");
730         return;
731       }
732     } else if (isFunction) {
733       CheckFailed("Attribute '" + I->getAsString() +
734                   "' does not apply to functions!", V);
735       return;
736     }
737   }
738 }
739
740 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
741 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
742 void Verifier::VerifyParameterAttrs(AttributeSet Attrs, unsigned Idx, Type *Ty,
743                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
744   if (!Attrs.hasAttributes(Idx))
745     return;
746
747   VerifyAttributeTypes(Attrs, Idx, false, V);
748
749   if (isReturnValue)
750     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
751             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest) &&
752             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
753             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoCapture) &&
754             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned) &&
755             !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
756             "Attributes 'byval', 'inalloca', 'nest', 'sret', 'nocapture', and "
757             "'returned' do not apply to return values!", V);
758
759   // Check for mutually incompatible attributes.  Only inreg is compatible with
760   // sret.
761   unsigned AttrCount = 0;
762   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal);
763   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca);
764   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) ||
765                Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InReg);
766   AttrCount += Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest);
767   Assert1(AttrCount <= 1, "Attributes 'byval', 'inalloca', 'inreg', 'nest', "
768                           "and 'sret' are incompatible!", V);
769
770   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca) &&
771             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
772           "'inalloca and readonly' are incompatible!", V);
773
774   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet) &&
775             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)), "Attributes "
776           "'sret and returned' are incompatible!", V);
777
778   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ZExt) &&
779             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::SExt)), "Attributes "
780           "'zeroext and signext' are incompatible!", V);
781
782   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadNone) &&
783             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ReadOnly)), "Attributes "
784           "'readnone and readonly' are incompatible!", V);
785
786   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::NoInline) &&
787             Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::AlwaysInline)), "Attributes "
788           "'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
789
790   Assert1(!AttrBuilder(Attrs, Idx).
791             hasAttributes(AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx), Idx),
792           "Wrong types for attribute: " +
793           AttributeFuncs::typeIncompatible(Ty, Idx).getAsString(Idx), V);
794
795   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty)) {
796     if (!PTy->getElementType()->isSized()) {
797       Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal) &&
798               !Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca),
799               "Attributes 'byval' and 'inalloca' do not support unsized types!",
800               V);
801     }
802   } else {
803     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::ByVal),
804             "Attribute 'byval' only applies to parameters with pointer type!",
805             V);
806   }
807 }
808
809 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
810 // The value V is printed in error messages.
811 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, AttributeSet Attrs,
812                                    const Value *V) {
813   if (Attrs.isEmpty())
814     return;
815
816   bool SawNest = false;
817   bool SawReturned = false;
818   bool SawSRet = false;
819
820   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
821     unsigned Idx = Attrs.getSlotIndex(i);
822
823     Type *Ty;
824     if (Idx == 0)
825       Ty = FT->getReturnType();
826     else if (Idx-1 < FT->getNumParams())
827       Ty = FT->getParamType(Idx-1);
828     else
829       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
830
831     VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, Idx == 0, V);
832
833     if (Idx == 0)
834       continue;
835
836     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
837       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
838       SawNest = true;
839     }
840
841     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
842       Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
843               V);
844       Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FT->getReturnType()), "Incompatible "
845               "argument and return types for 'returned' attribute", V);
846       SawReturned = true;
847     }
848
849     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet)) {
850       Assert1(!SawSRet, "Cannot have multiple 'sret' parameters!", V);
851       Assert1(Idx == 1 || Idx == 2,
852               "Attribute 'sret' is not on first or second parameter!", V);
853       SawSRet = true;
854     }
855
856     if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca)) {
857       Assert1(Idx == FT->getNumParams(),
858               "inalloca isn't on the last parameter!", V);
859     }
860   }
861
862   if (!Attrs.hasAttributes(AttributeSet::FunctionIndex))
863     return;
864
865   VerifyAttributeTypes(Attrs, AttributeSet::FunctionIndex, true, V);
866
867   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
868                                Attribute::ReadNone) &&
869             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
870                                Attribute::ReadOnly)),
871           "Attributes 'readnone and readonly' are incompatible!", V);
872
873   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
874                                Attribute::NoInline) &&
875             Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
876                                Attribute::AlwaysInline)),
877           "Attributes 'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
878
879   if (Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex, 
880                          Attribute::OptimizeNone)) {
881     Assert1(Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
882                                Attribute::NoInline),
883             "Attribute 'optnone' requires 'noinline'!", V);
884
885     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
886                                 Attribute::OptimizeForSize),
887             "Attributes 'optsize and optnone' are incompatible!", V);
888
889     Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
890                                 Attribute::MinSize),
891             "Attributes 'minsize and optnone' are incompatible!", V);
892   }
893 }
894
895 void Verifier::VerifyBitcastType(const Value *V, Type *DestTy, Type *SrcTy) {
896   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
897   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
898   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
899
900   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
901   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
902   Assert1(SrcTy->isPointerTy() == DestTy->isPointerTy(),
903           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", V);
904   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize,
905           "Bitcast requires types of same width", V);
906
907   // Disallow aggregates.
908   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
909           "Bitcast operand must not be aggregate", V);
910   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
911           "Bitcast type must not be aggregate", V);
912
913   // Without datalayout, assume all address spaces are the same size.
914   // Don't check if both types are not pointers.
915   // Skip casts between scalars and vectors.
916   if (!DL ||
917       !SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy() ||
918       !DestTy->isPtrOrPtrVectorTy() ||
919       SrcTy->isVectorTy() != DestTy->isVectorTy()) {
920     return;
921   }
922
923   unsigned SrcAS = SrcTy->getPointerAddressSpace();
924   unsigned DstAS = DestTy->getPointerAddressSpace();
925
926   Assert1(SrcAS == DstAS,
927           "Bitcasts between pointers of different address spaces is not legal."
928           "Use AddrSpaceCast instead.", V);
929 }
930
931 void Verifier::VerifyConstantExprBitcastType(const ConstantExpr *CE) {
932   if (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast) {
933     Type *SrcTy = CE->getOperand(0)->getType();
934     Type *DstTy = CE->getType();
935     VerifyBitcastType(CE, DstTy, SrcTy);
936   }
937 }
938
939 bool Verifier::VerifyAttributeCount(AttributeSet Attrs, unsigned Params) {
940   if (Attrs.getNumSlots() == 0)
941     return true;
942
943   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
944   unsigned LastIndex = Attrs.getSlotIndex(LastSlot);
945   if (LastIndex <= Params
946       || (LastIndex == AttributeSet::FunctionIndex
947           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlotIndex(LastSlot - 1) <= Params)))
948     return true;
949
950   return false;
951 }
952
953 // visitFunction - Verify that a function is ok.
954 //
955 void Verifier::visitFunction(const Function &F) {
956   // Check function arguments.
957   FunctionType *FT = F.getFunctionType();
958   unsigned NumArgs = F.arg_size();
959
960   Assert1(Context == &F.getContext(),
961           "Function context does not match Module context!", &F);
962
963   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
964   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
965           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
966           &F, FT);
967   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
968           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
969           F.getReturnType()->isStructTy(),
970           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
971
972   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
973           "Invalid struct return type!", &F);
974
975   AttributeSet Attrs = F.getAttributes();
976
977   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
978           "Attribute after last parameter!", &F);
979
980   // Check function attributes.
981   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
982
983   // On function declarations/definitions, we do not support the builtin
984   // attribute. We do not check this in VerifyFunctionAttrs since that is
985   // checking for Attributes that can/can not ever be on functions.
986   Assert1(!Attrs.hasAttribute(AttributeSet::FunctionIndex,
987                               Attribute::Builtin),
988           "Attribute 'builtin' can only be applied to a callsite.", &F);
989
990   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
991   switch (F.getCallingConv()) {
992   default:
993     break;
994   case CallingConv::C:
995     break;
996   case CallingConv::Fast:
997   case CallingConv::Cold:
998   case CallingConv::X86_FastCall:
999   case CallingConv::X86_ThisCall:
1000   case CallingConv::Intel_OCL_BI:
1001   case CallingConv::PTX_Kernel:
1002   case CallingConv::PTX_Device:
1003     Assert1(!F.isVarArg(),
1004             "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
1005     break;
1006   }
1007
1008   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
1009                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
1010
1011   // Check that the argument values match the function type for this function...
1012   unsigned i = 0;
1013   for (Function::const_arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end(); I != E;
1014        ++I, ++i) {
1015     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
1016             "Argument value does not match function argument type!",
1017             I, FT->getParamType(i));
1018     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
1019             "Function arguments must have first-class types!", I);
1020     if (!isLLVMdotName)
1021       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
1022               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
1023   }
1024
1025   if (F.isMaterializable()) {
1026     // Function has a body somewhere we can't see.
1027   } else if (F.isDeclaration()) {
1028     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasExternalWeakLinkage(),
1029             "invalid linkage type for function declaration", &F);
1030   } else {
1031     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
1032     // is not legal to define intrinsics.
1033     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
1034
1035     // Check the entry node
1036     const BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
1037     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
1038             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
1039
1040     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
1041     if (Entry->hasAddressTaken()) {
1042       Assert1(!BlockAddress::lookup(Entry)->isConstantUsed(),
1043               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
1044     }
1045   }
1046
1047   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
1048   // direct call/invokes, never having its "address taken".
1049   if (F.getIntrinsicID()) {
1050     const User *U;
1051     if (F.hasAddressTaken(&U))
1052       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
1053   }
1054
1055   Assert1(!F.hasDLLImportStorageClass() ||
1056           (F.isDeclaration() && F.hasExternalLinkage()) ||
1057           F.hasAvailableExternallyLinkage(),
1058           "Function is marked as dllimport, but not external.", &F);
1059 }
1060
1061 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
1062 //
1063 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
1064   InstsInThisBlock.clear();
1065
1066   // Ensure that basic blocks have terminators!
1067   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
1068
1069   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
1070   // it.
1071   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
1072     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
1073     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
1074     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
1075     PHINode *PN;
1076     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
1077       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
1078       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
1079               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
1080               "the PHI should be removed!", PN);
1081       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
1082               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
1083               "parent basic block!", PN);
1084
1085       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
1086       Values.clear();
1087       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
1088       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
1089         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
1090                                         PN->getIncomingValue(i)));
1091       std::sort(Values.begin(), Values.end());
1092
1093       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
1094         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
1095         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
1096         // all identical.
1097         //
1098         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
1099                 Values[i].second == Values[i-1].second,
1100                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
1101                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
1102                 Values[i].second, Values[i-1].second);
1103
1104         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
1105         // matched up.
1106         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
1107                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
1108                 Values[i].first, Preds[i]);
1109       }
1110     }
1111   }
1112 }
1113
1114 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
1115   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
1116   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
1117           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
1118   visitInstruction(I);
1119 }
1120
1121 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
1122   if (BI.isConditional()) {
1123     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
1124             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
1125   }
1126   visitTerminatorInst(BI);
1127 }
1128
1129 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
1130   Function *F = RI.getParent()->getParent();
1131   unsigned N = RI.getNumOperands();
1132   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
1133     Assert2(N == 0,
1134             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
1135             "return type!", &RI, F->getReturnType());
1136   else
1137     Assert2(N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType(),
1138             "Function return type does not match operand "
1139             "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
1140
1141   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
1142   // terminators...
1143   visitTerminatorInst(RI);
1144 }
1145
1146 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
1147   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
1148   // have the same type as the switched-on value.
1149   Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
1150   SmallPtrSet<ConstantInt*, 32> Constants;
1151   for (SwitchInst::CaseIt i = SI.case_begin(), e = SI.case_end(); i != e; ++i) {
1152     Assert1(i.getCaseValue()->getType() == SwitchTy,
1153             "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
1154     Assert2(Constants.insert(i.getCaseValue()),
1155             "Duplicate integer as switch case", &SI, i.getCaseValue());
1156   }
1157
1158   visitTerminatorInst(SI);
1159 }
1160
1161 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
1162   Assert1(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
1163           "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
1164   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
1165     Assert1(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
1166             "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
1167
1168   visitTerminatorInst(BI);
1169 }
1170
1171 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
1172   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
1173                                           SI.getOperand(2)),
1174           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
1175
1176   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
1177           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
1178   visitInstruction(SI);
1179 }
1180
1181 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
1182 /// a pass, if any exist, it's an error.
1183 ///
1184 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
1185   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
1186 }
1187
1188 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
1189   // Get the source and destination types
1190   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1191   Type *DestTy = I.getType();
1192
1193   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1194   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1195   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1196
1197   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
1198   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
1199   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1200           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
1201   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
1202
1203   visitInstruction(I);
1204 }
1205
1206 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
1207   // Get the source and destination types
1208   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1209   Type *DestTy = I.getType();
1210
1211   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1212   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
1213   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
1214   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1215           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1216   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1217   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1218
1219   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
1220
1221   visitInstruction(I);
1222 }
1223
1224 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
1225   // Get the source and destination types
1226   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1227   Type *DestTy = I.getType();
1228
1229   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1230   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1231   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1232
1233   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
1234   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
1235   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1236           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1237   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
1238
1239   visitInstruction(I);
1240 }
1241
1242 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
1243   // Get the source and destination types
1244   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1245   Type *DestTy = I.getType();
1246   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1247   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1248   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1249
1250   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
1251   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
1252   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1253           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
1254   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
1255
1256   visitInstruction(I);
1257 }
1258
1259 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
1260   // Get the source and destination types
1261   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1262   Type *DestTy = I.getType();
1263
1264   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1265   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
1266   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
1267
1268   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
1269   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
1270   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1271           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
1272   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
1273
1274   visitInstruction(I);
1275 }
1276
1277 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
1278   // Get the source and destination types
1279   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1280   Type *DestTy = I.getType();
1281
1282   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1283   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1284
1285   Assert1(SrcVec == DstVec,
1286           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1287   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1288           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1289   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1290           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1291
1292   if (SrcVec && DstVec)
1293     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1294             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1295             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1296
1297   visitInstruction(I);
1298 }
1299
1300 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
1301   // Get the source and destination types
1302   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1303   Type *DestTy = I.getType();
1304
1305   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1306   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1307
1308   Assert1(SrcVec == DstVec,
1309           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1310   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1311           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1312   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1313           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1314
1315   if (SrcVec && DstVec)
1316     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1317             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1318             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1319
1320   visitInstruction(I);
1321 }
1322
1323 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
1324   // Get the source and destination types
1325   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1326   Type *DestTy = I.getType();
1327
1328   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1329   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1330
1331   Assert1(SrcVec == DstVec,
1332           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1333   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
1334           &I);
1335   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1336           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
1337
1338   if (SrcVec && DstVec)
1339     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1340             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1341             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
1342
1343   visitInstruction(I);
1344 }
1345
1346 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1347   // Get the source and destination types
1348   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1349   Type *DestTy = I.getType();
1350
1351   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1352   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1353
1354   Assert1(SrcVec == DstVec,
1355           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1356   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
1357           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1358   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1359           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1360
1361   if (SrcVec && DstVec)
1362     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1363             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1364             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1365
1366   visitInstruction(I);
1367 }
1368
1369 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1370   // Get the source and destination types
1371   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1372   Type *DestTy = I.getType();
1373
1374   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1375           "PtrToInt source must be pointer", &I);
1376   Assert1(DestTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1377           "PtrToInt result must be integral", &I);
1378   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1379           "PtrToInt type mismatch", &I);
1380
1381   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1382     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1383     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1384     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1385           "PtrToInt Vector width mismatch", &I);
1386   }
1387
1388   visitInstruction(I);
1389 }
1390
1391 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1392   // Get the source and destination types
1393   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1394   Type *DestTy = I.getType();
1395
1396   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1397           "IntToPtr source must be an integral", &I);
1398   Assert1(DestTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1399           "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1400   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1401           "IntToPtr type mismatch", &I);
1402   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1403     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1404     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1405     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1406           "IntToPtr Vector width mismatch", &I);
1407   }
1408   visitInstruction(I);
1409 }
1410
1411 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1412   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1413   Type *DestTy = I.getType();
1414   VerifyBitcastType(&I, DestTy, SrcTy);
1415   visitInstruction(I);
1416 }
1417
1418 void Verifier::visitAddrSpaceCastInst(AddrSpaceCastInst &I) {
1419   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1420   Type *DestTy = I.getType();
1421
1422   Assert1(SrcTy->isPtrOrPtrVectorTy(),
1423           "AddrSpaceCast source must be a pointer", &I);
1424   Assert1(DestTy->isPtrOrPtrVectorTy(),
1425           "AddrSpaceCast result must be a pointer", &I);
1426   Assert1(SrcTy->getPointerAddressSpace() != DestTy->getPointerAddressSpace(),
1427           "AddrSpaceCast must be between different address spaces", &I);
1428   if (SrcTy->isVectorTy())
1429     Assert1(SrcTy->getVectorNumElements() == DestTy->getVectorNumElements(),
1430             "AddrSpaceCast vector pointer number of elements mismatch", &I);
1431   visitInstruction(I);
1432 }
1433
1434 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1435 ///
1436 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1437   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1438   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1439   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1440   // then there is some other instruction before a PHI.
1441   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1442           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1443           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1444           &PN, PN.getParent());
1445
1446   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1447   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1448   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1449     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1450             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1451   }
1452
1453   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1454
1455   visitInstruction(PN);
1456 }
1457
1458 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1459   Instruction *I = CS.getInstruction();
1460
1461   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1462           "Called function must be a pointer!", I);
1463   PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1464
1465   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1466           "Called function is not pointer to function type!", I);
1467   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1468
1469   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1470   if (FTy->isVarArg())
1471     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1472             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1473   else
1474     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1475             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1476
1477   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1478   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1479     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1480             "Call parameter type does not match function signature!",
1481             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1482
1483   AttributeSet Attrs = CS.getAttributes();
1484
1485   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1486           "Attribute after last parameter!", I);
1487
1488   // Verify call attributes.
1489   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1490
1491   // Conservatively check the inalloca argument.
1492   // We have a bug if we can find that there is an underlying alloca without
1493   // inalloca.
1494   if (CS.hasInAllocaArgument()) {
1495     Value *InAllocaArg = CS.getArgument(FTy->getNumParams() - 1);
1496     if (auto AI = dyn_cast<AllocaInst>(InAllocaArg->stripInBoundsOffsets()))
1497       Assert2(AI->isUsedWithInAlloca(),
1498               "inalloca argument for call has mismatched alloca", AI, I);
1499   }
1500
1501   if (FTy->isVarArg()) {
1502     // FIXME? is 'nest' even legal here?
1503     bool SawNest = false;
1504     bool SawReturned = false;
1505
1506     for (unsigned Idx = 1; Idx < 1 + FTy->getNumParams(); ++Idx) {
1507       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest))
1508         SawNest = true;
1509       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned))
1510         SawReturned = true;
1511     }
1512
1513     // Check attributes on the varargs part.
1514     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1515       Type *Ty = CS.getArgument(Idx-1)->getType();
1516       VerifyParameterAttrs(Attrs, Idx, Ty, false, I);
1517
1518       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Nest)) {
1519         Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", I);
1520         SawNest = true;
1521       }
1522
1523       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::Returned)) {
1524         Assert1(!SawReturned, "More than one parameter has attribute returned!",
1525                 I);
1526         Assert1(Ty->canLosslesslyBitCastTo(FTy->getReturnType()),
1527                 "Incompatible argument and return types for 'returned' "
1528                 "attribute", I);
1529         SawReturned = true;
1530       }
1531
1532       Assert1(!Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::StructRet),
1533               "Attribute 'sret' cannot be used for vararg call arguments!", I);
1534
1535       if (Attrs.hasAttribute(Idx, Attribute::InAlloca))
1536         Assert1(Idx == CS.arg_size(), "inalloca isn't on the last argument!",
1537                 I);
1538     }
1539   }
1540
1541   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1542   if (CS.getCalledFunction() == nullptr ||
1543       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
1544     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1545            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1546       Assert1(!(*PI)->isMetadataTy(),
1547               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1548   }
1549
1550   visitInstruction(*I);
1551 }
1552
1553 /// Two types are "congruent" if they are identical, or if they are both pointer
1554 /// types with different pointee types and the same address space.
1555 static bool isTypeCongruent(Type *L, Type *R) {
1556   if (L == R)
1557     return true;
1558   PointerType *PL = dyn_cast<PointerType>(L);
1559   PointerType *PR = dyn_cast<PointerType>(R);
1560   if (!PL || !PR)
1561     return false;
1562   return PL->getAddressSpace() == PR->getAddressSpace();
1563 }
1564
1565 static AttrBuilder getParameterABIAttributes(int I, AttributeSet Attrs) {
1566   static const Attribute::AttrKind ABIAttrs[] = {
1567       Attribute::StructRet, Attribute::ByVal, Attribute::InAlloca,
1568       Attribute::InReg, Attribute::Returned};
1569   AttrBuilder Copy;
1570   for (auto AK : ABIAttrs) {
1571     if (Attrs.hasAttribute(I + 1, AK))
1572       Copy.addAttribute(AK);
1573   }
1574   if (Attrs.hasAttribute(I + 1, Attribute::Alignment))
1575     Copy.addAlignmentAttr(Attrs.getParamAlignment(I + 1));
1576   return Copy;
1577 }
1578
1579 void Verifier::verifyMustTailCall(CallInst &CI) {
1580   Assert1(!CI.isInlineAsm(), "cannot use musttail call with inline asm", &CI);
1581
1582   // - The caller and callee prototypes must match.  Pointer types of
1583   //   parameters or return types may differ in pointee type, but not
1584   //   address space.
1585   Function *F = CI.getParent()->getParent();
1586   auto GetFnTy = [](Value *V) {
1587     return cast<FunctionType>(
1588         cast<PointerType>(V->getType())->getElementType());
1589   };
1590   FunctionType *CallerTy = GetFnTy(F);
1591   FunctionType *CalleeTy = GetFnTy(CI.getCalledValue());
1592   Assert1(CallerTy->getNumParams() == CalleeTy->getNumParams(),
1593           "cannot guarantee tail call due to mismatched parameter counts", &CI);
1594   Assert1(CallerTy->isVarArg() == CalleeTy->isVarArg(),
1595           "cannot guarantee tail call due to mismatched varargs", &CI);
1596   Assert1(isTypeCongruent(CallerTy->getReturnType(), CalleeTy->getReturnType()),
1597           "cannot guarantee tail call due to mismatched return types", &CI);
1598   for (int I = 0, E = CallerTy->getNumParams(); I != E; ++I) {
1599     Assert1(
1600         isTypeCongruent(CallerTy->getParamType(I), CalleeTy->getParamType(I)),
1601         "cannot guarantee tail call due to mismatched parameter types", &CI);
1602   }
1603
1604   // - The calling conventions of the caller and callee must match.
1605   Assert1(F->getCallingConv() == CI.getCallingConv(),
1606           "cannot guarantee tail call due to mismatched calling conv", &CI);
1607
1608   // - All ABI-impacting function attributes, such as sret, byval, inreg,
1609   //   returned, and inalloca, must match.
1610   AttributeSet CallerAttrs = F->getAttributes();
1611   AttributeSet CalleeAttrs = CI.getAttributes();
1612   for (int I = 0, E = CallerTy->getNumParams(); I != E; ++I) {
1613     AttrBuilder CallerABIAttrs = getParameterABIAttributes(I, CallerAttrs);
1614     AttrBuilder CalleeABIAttrs = getParameterABIAttributes(I, CalleeAttrs);
1615     Assert2(CallerABIAttrs == CalleeABIAttrs,
1616             "cannot guarantee tail call due to mismatched ABI impacting "
1617             "function attributes", &CI, CI.getOperand(I));
1618   }
1619
1620   // - The call must immediately precede a :ref:`ret <i_ret>` instruction,
1621   //   or a pointer bitcast followed by a ret instruction.
1622   // - The ret instruction must return the (possibly bitcasted) value
1623   //   produced by the call or void.
1624   Value *RetVal = &CI;
1625   Instruction *Next = CI.getNextNode();
1626
1627   // Handle the optional bitcast.
1628   if (BitCastInst *BI = dyn_cast_or_null<BitCastInst>(Next)) {
1629     Assert1(BI->getOperand(0) == RetVal,
1630             "bitcast following musttail call must use the call", BI);
1631     RetVal = BI;
1632     Next = BI->getNextNode();
1633   }
1634
1635   // Check the return.
1636   ReturnInst *Ret = dyn_cast_or_null<ReturnInst>(Next);
1637   Assert1(Ret, "musttail call must be precede a ret with an optional bitcast",
1638           &CI);
1639   Assert1(!Ret->getReturnValue() || Ret->getReturnValue() == RetVal,
1640           "musttail call result must be returned", Ret);
1641 }
1642
1643 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1644   VerifyCallSite(&CI);
1645
1646   if (CI.isMustTailCall())
1647     verifyMustTailCall(CI);
1648
1649   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1650     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1651       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1652 }
1653
1654 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1655   VerifyCallSite(&II);
1656
1657   // Verify that there is a landingpad instruction as the first non-PHI
1658   // instruction of the 'unwind' destination.
1659   Assert1(II.getUnwindDest()->isLandingPad(),
1660           "The unwind destination does not have a landingpad instruction!",&II);
1661
1662   visitTerminatorInst(II);
1663 }
1664
1665 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1666 /// of the same type!
1667 ///
1668 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1669   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1670           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1671
1672   switch (B.getOpcode()) {
1673   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1674   // integral operands.
1675   case Instruction::Add:
1676   case Instruction::Sub:
1677   case Instruction::Mul:
1678   case Instruction::SDiv:
1679   case Instruction::UDiv:
1680   case Instruction::SRem:
1681   case Instruction::URem:
1682     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1683             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1684     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1685             "Integer arithmetic operators must have same type "
1686             "for operands and result!", &B);
1687     break;
1688   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1689   // floating-point operands.
1690   case Instruction::FAdd:
1691   case Instruction::FSub:
1692   case Instruction::FMul:
1693   case Instruction::FDiv:
1694   case Instruction::FRem:
1695     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1696             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1697             "floating-point types!", &B);
1698     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1699             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1700             "for operands and result!", &B);
1701     break;
1702   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1703   case Instruction::And:
1704   case Instruction::Or:
1705   case Instruction::Xor:
1706     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1707             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1708     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1709             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1710             &B);
1711     break;
1712   case Instruction::Shl:
1713   case Instruction::LShr:
1714   case Instruction::AShr:
1715     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1716             "Shifts only work with integral types!", &B);
1717     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1718             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1719     break;
1720   default:
1721     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1722   }
1723
1724   visitInstruction(B);
1725 }
1726
1727 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst &IC) {
1728   // Check that the operands are the same type
1729   Type *Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1730   Type *Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1731   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1732           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1733   // Check that the operands are the right type
1734   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->getScalarType()->isPointerTy(),
1735           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1736   // Check that the predicate is valid.
1737   Assert1(IC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
1738           IC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE,
1739           "Invalid predicate in ICmp instruction!", &IC);
1740
1741   visitInstruction(IC);
1742 }
1743
1744 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst &FC) {
1745   // Check that the operands are the same type
1746   Type *Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1747   Type *Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1748   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1749           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1750   // Check that the operands are the right type
1751   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
1752           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1753   // Check that the predicate is valid.
1754   Assert1(FC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE &&
1755           FC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE,
1756           "Invalid predicate in FCmp instruction!", &FC);
1757
1758   visitInstruction(FC);
1759 }
1760
1761 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1762   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1763                                               EI.getOperand(1)),
1764           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1765   visitInstruction(EI);
1766 }
1767
1768 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1769   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1770                                              IE.getOperand(1),
1771                                              IE.getOperand(2)),
1772           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1773   visitInstruction(IE);
1774 }
1775
1776 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1777   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1778                                              SV.getOperand(2)),
1779           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1780   visitInstruction(SV);
1781 }
1782
1783 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1784   Type *TargetTy = GEP.getPointerOperandType()->getScalarType();
1785
1786   Assert1(isa<PointerType>(TargetTy),
1787     "GEP base pointer is not a vector or a vector of pointers", &GEP);
1788   Assert1(cast<PointerType>(TargetTy)->getElementType()->isSized(),
1789           "GEP into unsized type!", &GEP);
1790   Assert1(GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy() ==
1791           GEP.getType()->isVectorTy(), "Vector GEP must return a vector value",
1792           &GEP);
1793
1794   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1795   Type *ElTy =
1796     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getPointerOperandType(), Idxs);
1797   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1798
1799   Assert2(GEP.getType()->getScalarType()->isPointerTy() &&
1800           cast<PointerType>(GEP.getType()->getScalarType())->getElementType()
1801           == ElTy, "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1802
1803   if (GEP.getPointerOperandType()->isVectorTy()) {
1804     // Additional checks for vector GEPs.
1805     unsigned GepWidth = GEP.getPointerOperandType()->getVectorNumElements();
1806     Assert1(GepWidth == GEP.getType()->getVectorNumElements(),
1807             "Vector GEP result width doesn't match operand's", &GEP);
1808     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i) {
1809       Type *IndexTy = Idxs[i]->getType();
1810       Assert1(IndexTy->isVectorTy(),
1811               "Vector GEP must have vector indices!", &GEP);
1812       unsigned IndexWidth = IndexTy->getVectorNumElements();
1813       Assert1(IndexWidth == GepWidth, "Invalid GEP index vector width", &GEP);
1814     }
1815   }
1816   visitInstruction(GEP);
1817 }
1818
1819 static bool isContiguous(const ConstantRange &A, const ConstantRange &B) {
1820   return A.getUpper() == B.getLower() || A.getLower() == B.getUpper();
1821 }
1822
1823 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1824   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
1825   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
1826   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1827   Assert2(ElTy == LI.getType(),
1828           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
1829   if (LI.isAtomic()) {
1830     Assert1(LI.getOrdering() != Release && LI.getOrdering() != AcquireRelease,
1831             "Load cannot have Release ordering", &LI);
1832     Assert1(LI.getAlignment() != 0,
1833             "Atomic load must specify explicit alignment", &LI);
1834     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1835       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1836               "atomic load operand must have integer type!",
1837               &LI, ElTy);
1838       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1839       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1840               "atomic load operand must be power-of-two byte-sized integer",
1841               &LI, ElTy);
1842     }
1843   } else {
1844     Assert1(LI.getSynchScope() == CrossThread,
1845             "Non-atomic load cannot have SynchronizationScope specified", &LI);
1846   }
1847
1848   if (MDNode *Range = LI.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
1849     unsigned NumOperands = Range->getNumOperands();
1850     Assert1(NumOperands % 2 == 0, "Unfinished range!", Range);
1851     unsigned NumRanges = NumOperands / 2;
1852     Assert1(NumRanges >= 1, "It should have at least one range!", Range);
1853
1854     ConstantRange LastRange(1); // Dummy initial value
1855     for (unsigned i = 0; i < NumRanges; ++i) {
1856       ConstantInt *Low = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i));
1857       Assert1(Low, "The lower limit must be an integer!", Low);
1858       ConstantInt *High = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i + 1));
1859       Assert1(High, "The upper limit must be an integer!", High);
1860       Assert1(High->getType() == Low->getType() &&
1861               High->getType() == ElTy, "Range types must match load type!",
1862               &LI);
1863
1864       APInt HighV = High->getValue();
1865       APInt LowV = Low->getValue();
1866       ConstantRange CurRange(LowV, HighV);
1867       Assert1(!CurRange.isEmptySet() && !CurRange.isFullSet(),
1868               "Range must not be empty!", Range);
1869       if (i != 0) {
1870         Assert1(CurRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1871                 "Intervals are overlapping", Range);
1872         Assert1(LowV.sgt(LastRange.getLower()), "Intervals are not in order",
1873                 Range);
1874         Assert1(!isContiguous(CurRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1875                 Range);
1876       }
1877       LastRange = ConstantRange(LowV, HighV);
1878     }
1879     if (NumRanges > 2) {
1880       APInt FirstLow =
1881         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(0))->getValue();
1882       APInt FirstHigh =
1883         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(1))->getValue();
1884       ConstantRange FirstRange(FirstLow, FirstHigh);
1885       Assert1(FirstRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1886               "Intervals are overlapping", Range);
1887       Assert1(!isContiguous(FirstRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1888               Range);
1889     }
1890
1891
1892   }
1893
1894   visitInstruction(LI);
1895 }
1896
1897 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1898   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
1899   Assert1(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
1900   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1901   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
1902           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1903           &SI, ElTy);
1904   if (SI.isAtomic()) {
1905     Assert1(SI.getOrdering() != Acquire && SI.getOrdering() != AcquireRelease,
1906             "Store cannot have Acquire ordering", &SI);
1907     Assert1(SI.getAlignment() != 0,
1908             "Atomic store must specify explicit alignment", &SI);
1909     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1910       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1911               "atomic store operand must have integer type!",
1912               &SI, ElTy);
1913       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1914       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1915               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
1916               &SI, ElTy);
1917     }
1918   } else {
1919     Assert1(SI.getSynchScope() == CrossThread,
1920             "Non-atomic store cannot have SynchronizationScope specified", &SI);
1921   }
1922   visitInstruction(SI);
1923 }
1924
1925 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
1926   SmallPtrSet<const Type*, 4> Visited;
1927   PointerType *PTy = AI.getType();
1928   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
1929           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
1930           &AI);
1931   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(&Visited), "Cannot allocate unsized type",
1932           &AI);
1933   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
1934           "Alloca array size must have integer type", &AI);
1935
1936   visitInstruction(AI);
1937 }
1938
1939 void Verifier::visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI) {
1940
1941   // FIXME: more conditions???
1942   Assert1(CXI.getSuccessOrdering() != NotAtomic,
1943           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
1944   Assert1(CXI.getFailureOrdering() != NotAtomic,
1945           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
1946   Assert1(CXI.getSuccessOrdering() != Unordered,
1947           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
1948   Assert1(CXI.getFailureOrdering() != Unordered,
1949           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
1950   Assert1(CXI.getSuccessOrdering() >= CXI.getFailureOrdering(),
1951           "cmpxchg instructions be at least as constrained on success as fail",
1952           &CXI);
1953   Assert1(CXI.getFailureOrdering() != Release &&
1954               CXI.getFailureOrdering() != AcquireRelease,
1955           "cmpxchg failure ordering cannot include release semantics", &CXI);
1956
1957   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CXI.getOperand(0)->getType());
1958   Assert1(PTy, "First cmpxchg operand must be a pointer.", &CXI);
1959   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1960   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1961           "cmpxchg operand must have integer type!",
1962           &CXI, ElTy);
1963   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1964   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1965           "cmpxchg operand must be power-of-two byte-sized integer",
1966           &CXI, ElTy);
1967   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(1)->getType(),
1968           "Expected value type does not match pointer operand type!",
1969           &CXI, ElTy);
1970   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(2)->getType(),
1971           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1972           &CXI, ElTy);
1973   visitInstruction(CXI);
1974 }
1975
1976 void Verifier::visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI) {
1977   Assert1(RMWI.getOrdering() != NotAtomic,
1978           "atomicrmw instructions must be atomic.", &RMWI);
1979   Assert1(RMWI.getOrdering() != Unordered,
1980           "atomicrmw instructions cannot be unordered.", &RMWI);
1981   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RMWI.getOperand(0)->getType());
1982   Assert1(PTy, "First atomicrmw operand must be a pointer.", &RMWI);
1983   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1984   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1985           "atomicrmw operand must have integer type!",
1986           &RMWI, ElTy);
1987   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1988   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1989           "atomicrmw operand must be power-of-two byte-sized integer",
1990           &RMWI, ElTy);
1991   Assert2(ElTy == RMWI.getOperand(1)->getType(),
1992           "Argument value type does not match pointer operand type!",
1993           &RMWI, ElTy);
1994   Assert1(AtomicRMWInst::FIRST_BINOP <= RMWI.getOperation() &&
1995           RMWI.getOperation() <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP,
1996           "Invalid binary operation!", &RMWI);
1997   visitInstruction(RMWI);
1998 }
1999
2000 void Verifier::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
2001   const AtomicOrdering Ordering = FI.getOrdering();
2002   Assert1(Ordering == Acquire || Ordering == Release ||
2003           Ordering == AcquireRelease || Ordering == SequentiallyConsistent,
2004           "fence instructions may only have "
2005           "acquire, release, acq_rel, or seq_cst ordering.", &FI);
2006   visitInstruction(FI);
2007 }
2008
2009 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
2010   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
2011                                            EVI.getIndices()) ==
2012           EVI.getType(),
2013           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
2014
2015   visitInstruction(EVI);
2016 }
2017
2018 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
2019   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
2020                                            IVI.getIndices()) ==
2021           IVI.getOperand(1)->getType(),
2022           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
2023
2024   visitInstruction(IVI);
2025 }
2026
2027 void Verifier::visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI) {
2028   BasicBlock *BB = LPI.getParent();
2029
2030   // The landingpad instruction is ill-formed if it doesn't have any clauses and
2031   // isn't a cleanup.
2032   Assert1(LPI.getNumClauses() > 0 || LPI.isCleanup(),
2033           "LandingPadInst needs at least one clause or to be a cleanup.", &LPI);
2034
2035   // The landingpad instruction defines its parent as a landing pad block. The
2036   // landing pad block may be branched to only by the unwind edge of an invoke.
2037   for (pred_iterator I = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); I != E; ++I) {
2038     const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>((*I)->getTerminator());
2039     Assert1(II && II->getUnwindDest() == BB && II->getNormalDest() != BB,
2040             "Block containing LandingPadInst must be jumped to "
2041             "only by the unwind edge of an invoke.", &LPI);
2042   }
2043
2044   // The landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
2045   // block.
2046   Assert1(LPI.getParent()->getLandingPadInst() == &LPI,
2047           "LandingPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
2048           &LPI);
2049
2050   // The personality functions for all landingpad instructions within the same
2051   // function should match.
2052   if (PersonalityFn)
2053     Assert1(LPI.getPersonalityFn() == PersonalityFn,
2054             "Personality function doesn't match others in function", &LPI);
2055   PersonalityFn = LPI.getPersonalityFn();
2056
2057   // All operands must be constants.
2058   Assert1(isa<Constant>(PersonalityFn), "Personality function is not constant!",
2059           &LPI);
2060   for (unsigned i = 0, e = LPI.getNumClauses(); i < e; ++i) {
2061     Value *Clause = LPI.getClause(i);
2062     Assert1(isa<Constant>(Clause), "Clause is not constant!", &LPI);
2063     if (LPI.isCatch(i)) {
2064       Assert1(isa<PointerType>(Clause->getType()),
2065               "Catch operand does not have pointer type!", &LPI);
2066     } else {
2067       Assert1(LPI.isFilter(i), "Clause is neither catch nor filter!", &LPI);
2068       Assert1(isa<ConstantArray>(Clause) || isa<ConstantAggregateZero>(Clause),
2069               "Filter operand is not an array of constants!", &LPI);
2070     }
2071   }
2072
2073   visitInstruction(LPI);
2074 }
2075
2076 void Verifier::verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i) {
2077   Instruction *Op = cast<Instruction>(I.getOperand(i));
2078   // If the we have an invalid invoke, don't try to compute the dominance.
2079   // We already reject it in the invoke specific checks and the dominance
2080   // computation doesn't handle multiple edges.
2081   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
2082     if (II->getNormalDest() == II->getUnwindDest())
2083       return;
2084   }
2085
2086   const Use &U = I.getOperandUse(i);
2087   Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT.dominates(Op, U),
2088           "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
2089 }
2090
2091 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
2092 ///
2093 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
2094   BasicBlock *BB = I.getParent();
2095   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
2096
2097   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
2098     for (User *U : I.users()) {
2099       Assert1(U != (User*)&I || !DT.isReachableFromEntry(BB),
2100               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
2101     }
2102   }
2103
2104   // Check that void typed values don't have names
2105   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
2106           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
2107
2108   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
2109   // value type.
2110   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
2111           I.getType()->isFirstClassType(),
2112           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
2113
2114   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
2115   // checked against the callee type.
2116   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
2117           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
2118           "Invalid use of metadata!", &I);
2119
2120   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
2121   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
2122   // instruction, it is an error!
2123   for (Use &U : I.uses()) {
2124     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(U.getUser()))
2125       Assert2(Used->getParent() != nullptr, "Instruction referencing"
2126               " instruction not embedded in a basic block!", &I, Used);
2127     else {
2128       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", U);
2129       return;
2130     }
2131   }
2132
2133   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
2134     Assert1(I.getOperand(i) != nullptr, "Instruction has null operand!", &I);
2135
2136     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
2137     // instructions.
2138     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
2139       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
2140     }
2141
2142     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
2143       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
2144       // taken.
2145       Assert1(!F->isIntrinsic() || i == (isa<CallInst>(I) ? e-1 : 0),
2146               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
2147       Assert1(!F->isIntrinsic() || isa<CallInst>(I) ||
2148               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::donothing,
2149               "Cannot invoke an intrinsinc other than donothing", &I);
2150       Assert1(F->getParent() == M, "Referencing function in another module!",
2151               &I);
2152     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
2153       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
2154               "Referring to a basic block in another function!", &I);
2155     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
2156       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
2157               "Referring to an argument in another function!", &I);
2158     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
2159       Assert1(GV->getParent() == M, "Referencing global in another module!",
2160               &I);
2161     } else if (isa<Instruction>(I.getOperand(i))) {
2162       verifyDominatesUse(I, i);
2163     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
2164       Assert1((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
2165               (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
2166               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
2167     } else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(I.getOperand(i))) {
2168       if (CE->getType()->isPtrOrPtrVectorTy()) {
2169         // If we have a ConstantExpr pointer, we need to see if it came from an
2170         // illegal bitcast (inttoptr <constant int> )
2171         SmallVector<const ConstantExpr *, 4> Stack;
2172         SmallPtrSet<const ConstantExpr *, 4> Visited;
2173         Stack.push_back(CE);
2174
2175         while (!Stack.empty()) {
2176           const ConstantExpr *V = Stack.pop_back_val();
2177           if (!Visited.insert(V))
2178             continue;
2179
2180           VerifyConstantExprBitcastType(V);
2181
2182           for (unsigned I = 0, N = V->getNumOperands(); I != N; ++I) {
2183             if (ConstantExpr *Op = dyn_cast<ConstantExpr>(V->getOperand(I)))
2184               Stack.push_back(Op);
2185           }
2186         }
2187       }
2188     }
2189   }
2190
2191   if (MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_fpmath)) {
2192     Assert1(I.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
2193             "fpmath requires a floating point result!", &I);
2194     Assert1(MD->getNumOperands() == 1, "fpmath takes one operand!", &I);
2195     Value *Op0 = MD->getOperand(0);
2196     if (ConstantFP *CFP0 = dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Op0)) {
2197       APFloat Accuracy = CFP0->getValueAPF();
2198       Assert1(Accuracy.isFiniteNonZero() && !Accuracy.isNegative(),
2199               "fpmath accuracy not a positive number!", &I);
2200     } else {
2201       Assert1(false, "invalid fpmath accuracy!", &I);
2202     }
2203   }
2204
2205   MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_range);
2206   Assert1(!MD || isa<LoadInst>(I), "Ranges are only for loads!", &I);
2207
2208   InstsInThisBlock.insert(&I);
2209 }
2210
2211 /// VerifyIntrinsicType - Verify that the specified type (which comes from an
2212 /// intrinsic argument or return value) matches the type constraints specified
2213 /// by the .td file (e.g. an "any integer" argument really is an integer).
2214 ///
2215 /// This return true on error but does not print a message.
2216 bool Verifier::VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
2217                                    ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
2218                                    SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys) {
2219   using namespace Intrinsic;
2220
2221   // If we ran out of descriptors, there are too many arguments.
2222   if (Infos.empty()) return true;
2223   IITDescriptor D = Infos.front();
2224   Infos = Infos.slice(1);
2225
2226   switch (D.Kind) {
2227   case IITDescriptor::Void: return !Ty->isVoidTy();
2228   case IITDescriptor::VarArg: return true;
2229   case IITDescriptor::MMX:  return !Ty->isX86_MMXTy();
2230   case IITDescriptor::Metadata: return !Ty->isMetadataTy();
2231   case IITDescriptor::Half: return !Ty->isHalfTy();
2232   case IITDescriptor::Float: return !Ty->isFloatTy();
2233   case IITDescriptor::Double: return !Ty->isDoubleTy();
2234   case IITDescriptor::Integer: return !Ty->isIntegerTy(D.Integer_Width);
2235   case IITDescriptor::Vector: {
2236     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(Ty);
2237     return !VT || VT->getNumElements() != D.Vector_Width ||
2238            VerifyIntrinsicType(VT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2239   }
2240   case IITDescriptor::Pointer: {
2241     PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty);
2242     return !PT || PT->getAddressSpace() != D.Pointer_AddressSpace ||
2243            VerifyIntrinsicType(PT->getElementType(), Infos, ArgTys);
2244   }
2245
2246   case IITDescriptor::Struct: {
2247     StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
2248     if (!ST || ST->getNumElements() != D.Struct_NumElements)
2249       return true;
2250
2251     for (unsigned i = 0, e = D.Struct_NumElements; i != e; ++i)
2252       if (VerifyIntrinsicType(ST->getElementType(i), Infos, ArgTys))
2253         return true;
2254     return false;
2255   }
2256
2257   case IITDescriptor::Argument:
2258     // Two cases here - If this is the second occurrence of an argument, verify
2259     // that the later instance matches the previous instance.
2260     if (D.getArgumentNumber() < ArgTys.size())
2261       return Ty != ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2262
2263     // Otherwise, if this is the first instance of an argument, record it and
2264     // verify the "Any" kind.
2265     assert(D.getArgumentNumber() == ArgTys.size() && "Table consistency error");
2266     ArgTys.push_back(Ty);
2267
2268     switch (D.getArgumentKind()) {
2269     case IITDescriptor::AK_AnyInteger: return !Ty->isIntOrIntVectorTy();
2270     case IITDescriptor::AK_AnyFloat:   return !Ty->isFPOrFPVectorTy();
2271     case IITDescriptor::AK_AnyVector:  return !isa<VectorType>(Ty);
2272     case IITDescriptor::AK_AnyPointer: return !isa<PointerType>(Ty);
2273     }
2274     llvm_unreachable("all argument kinds not covered");
2275
2276   case IITDescriptor::ExtendArgument: {
2277     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2278     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2279       return true;
2280
2281     Type *NewTy = ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2282     if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(NewTy))
2283       NewTy = VectorType::getExtendedElementVectorType(VTy);
2284     else if (IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(NewTy))
2285       NewTy = IntegerType::get(ITy->getContext(), 2 * ITy->getBitWidth());
2286     else
2287       return true;
2288
2289     return Ty != NewTy;
2290   }
2291   case IITDescriptor::TruncArgument: {
2292     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2293     if (D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size())
2294       return true;
2295
2296     Type *NewTy = ArgTys[D.getArgumentNumber()];
2297     if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(NewTy))
2298       NewTy = VectorType::getTruncatedElementVectorType(VTy);
2299     else if (IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(NewTy))
2300       NewTy = IntegerType::get(ITy->getContext(), ITy->getBitWidth() / 2);
2301     else
2302       return true;
2303
2304     return Ty != NewTy;
2305   }
2306   case IITDescriptor::HalfVecArgument:
2307     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
2308     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
2309            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
2310            VectorType::getHalfElementsVectorType(
2311                          cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
2312   }
2313   llvm_unreachable("unhandled");
2314 }
2315
2316 /// \brief Verify if the intrinsic has variable arguments.
2317 /// This method is intended to be called after all the fixed arguments have been
2318 /// verified first.
2319 ///
2320 /// This method returns true on error and does not print an error message.
2321 bool
2322 Verifier::VerifyIntrinsicIsVarArg(bool isVarArg,
2323                                   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos) {
2324   using namespace Intrinsic;
2325
2326   // If there are no descriptors left, then it can't be a vararg.
2327   if (Infos.empty())
2328     return isVarArg ? true : false;
2329
2330   // There should be only one descriptor remaining at this point.
2331   if (Infos.size() != 1)
2332     return true;
2333
2334   // Check and verify the descriptor.
2335   IITDescriptor D = Infos.front();
2336   Infos = Infos.slice(1);
2337   if (D.Kind == IITDescriptor::VarArg)
2338     return isVarArg ? false : true;
2339
2340   return true;
2341 }
2342
2343 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
2344 ///
2345 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
2346   Function *IF = CI.getCalledFunction();
2347   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
2348           IF);
2349
2350   // Verify that the intrinsic prototype lines up with what the .td files
2351   // describe.
2352   FunctionType *IFTy = IF->getFunctionType();
2353   bool IsVarArg = IFTy->isVarArg();
2354
2355   SmallVector<Intrinsic::IITDescriptor, 8> Table;
2356   getIntrinsicInfoTableEntries(ID, Table);
2357   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> TableRef = Table;
2358
2359   SmallVector<Type *, 4> ArgTys;
2360   Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getReturnType(), TableRef, ArgTys),
2361           "Intrinsic has incorrect return type!", IF);
2362   for (unsigned i = 0, e = IFTy->getNumParams(); i != e; ++i)
2363     Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getParamType(i), TableRef, ArgTys),
2364             "Intrinsic has incorrect argument type!", IF);
2365
2366   // Verify if the intrinsic call matches the vararg property.
2367   if (IsVarArg)
2368     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2369             "Intrinsic was not defined with variable arguments!", IF);
2370   else
2371     Assert1(!VerifyIntrinsicIsVarArg(IsVarArg, TableRef),
2372             "Callsite was not defined with variable arguments!", IF);
2373
2374   // All descriptors should be absorbed by now.
2375   Assert1(TableRef.empty(), "Intrinsic has too few arguments!", IF);
2376
2377   // Now that we have the intrinsic ID and the actual argument types (and we
2378   // know they are legal for the intrinsic!) get the intrinsic name through the
2379   // usual means.  This allows us to verify the mangling of argument types into
2380   // the name.
2381   const std::string ExpectedName = Intrinsic::getName(ID, ArgTys);
2382   Assert1(ExpectedName == IF->getName(),
2383           "Intrinsic name not mangled correctly for type arguments! "
2384           "Should be: " + ExpectedName, IF);
2385
2386   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
2387   // or are local to *this* function.
2388   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
2389     if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(CI.getArgOperand(i)))
2390       visitMDNode(*MD, CI.getParent()->getParent());
2391
2392   switch (ID) {
2393   default:
2394     break;
2395   case Intrinsic::ctlz:  // llvm.ctlz
2396   case Intrinsic::cttz:  // llvm.cttz
2397     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2398             "is_zero_undef argument of bit counting intrinsics must be a "
2399             "constant int", &CI);
2400     break;
2401   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
2402     Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
2403                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
2404     MDNode *MD = cast<MDNode>(CI.getArgOperand(0));
2405     Assert1(MD->getNumOperands() == 1,
2406                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 2", &CI);
2407   } break;
2408   case Intrinsic::memcpy:
2409   case Intrinsic::memmove:
2410   case Intrinsic::memset:
2411     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3)),
2412             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
2413             &CI);
2414     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(4)),
2415             "isvolatile argument of memory intrinsics must be a constant int",
2416             &CI);
2417     break;
2418   case Intrinsic::gcroot:
2419   case Intrinsic::gcwrite:
2420   case Intrinsic::gcread:
2421     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
2422       AllocaInst *AI =
2423         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
2424       Assert1(AI, "llvm.gcroot parameter #1 must be an alloca.", &CI);
2425       Assert1(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
2426               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
2427       if (!AI->getType()->getElementType()->isPointerTy()) {
2428         Assert1(!isa<ConstantPointerNull>(CI.getArgOperand(1)),
2429                 "llvm.gcroot parameter #1 must either be a pointer alloca, "
2430                 "or argument #2 must be a non-null constant.", &CI);
2431       }
2432     }
2433
2434     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
2435             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
2436     break;
2437   case Intrinsic::init_trampoline:
2438     Assert1(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2439             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
2440             &CI);
2441     break;
2442   case Intrinsic::prefetch:
2443     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
2444             isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
2445             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
2446             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
2447             "invalid arguments to llvm.prefetch",
2448             &CI);
2449     break;
2450   case Intrinsic::stackprotector:
2451     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
2452             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
2453             &CI);
2454     break;
2455   case Intrinsic::lifetime_start:
2456   case Intrinsic::lifetime_end:
2457   case Intrinsic::invariant_start:
2458     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
2459             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
2460             &CI);
2461     break;
2462   case Intrinsic::invariant_end:
2463     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
2464             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
2465     break;
2466   }
2467 }
2468
2469 void DebugInfoVerifier::verifyDebugInfo() {
2470   if (!VerifyDebugInfo)
2471     return;
2472
2473   DebugInfoFinder Finder;
2474   Finder.processModule(*M);
2475   processInstructions(Finder);
2476
2477   // Verify Debug Info.
2478   //
2479   // NOTE:  The loud braces are necessary for MSVC compatibility.
2480   for (DICompileUnit CU : Finder.compile_units()) {
2481     Assert1(CU.Verify(), "DICompileUnit does not Verify!", CU);
2482   }
2483   for (DISubprogram S : Finder.subprograms()) {
2484     Assert1(S.Verify(), "DISubprogram does not Verify!", S);
2485   }
2486   for (DIGlobalVariable GV : Finder.global_variables()) {
2487     Assert1(GV.Verify(), "DIGlobalVariable does not Verify!", GV);
2488   }
2489   for (DIType T : Finder.types()) {
2490     Assert1(T.Verify(), "DIType does not Verify!", T);
2491   }
2492   for (DIScope S : Finder.scopes()) {
2493     Assert1(S.Verify(), "DIScope does not Verify!", S);
2494   }
2495 }
2496
2497 void DebugInfoVerifier::processInstructions(DebugInfoFinder &Finder) {
2498   for (const Function &F : *M)
2499     for (auto I = inst_begin(&F), E = inst_end(&F); I != E; ++I) {
2500       if (MDNode *MD = I->getMetadata(LLVMContext::MD_dbg))
2501         Finder.processLocation(*M, DILocation(MD));
2502       if (const CallInst *CI = dyn_cast<CallInst>(&*I))
2503         processCallInst(Finder, *CI);
2504     }
2505 }
2506
2507 void DebugInfoVerifier::processCallInst(DebugInfoFinder &Finder,
2508                                         const CallInst &CI) {
2509   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
2510     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
2511       switch (ID) {
2512       case Intrinsic::dbg_declare:
2513         Finder.processDeclare(*M, cast<DbgDeclareInst>(&CI));
2514         break;
2515       case Intrinsic::dbg_value:
2516         Finder.processValue(*M, cast<DbgValueInst>(&CI));
2517         break;
2518       default:
2519         break;
2520       }
2521 }
2522
2523 //===----------------------------------------------------------------------===//
2524 //  Implement the public interfaces to this file...
2525 //===----------------------------------------------------------------------===//
2526
2527 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, raw_ostream *OS) {
2528   Function &F = const_cast<Function &>(f);
2529   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
2530
2531   raw_null_ostream NullStr;
2532   Verifier V(OS ? *OS : NullStr);
2533
2534   // Note that this function's return value is inverted from what you would
2535   // expect of a function called "verify".
2536   return !V.verify(F);
2537 }
2538
2539 bool llvm::verifyModule(const Module &M, raw_ostream *OS) {
2540   raw_null_ostream NullStr;
2541   Verifier V(OS ? *OS : NullStr);
2542
2543   bool Broken = false;
2544   for (Module::const_iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I)
2545     if (!I->isDeclaration())
2546       Broken |= !V.verify(*I);
2547
2548   // Note that this function's return value is inverted from what you would
2549   // expect of a function called "verify".
2550   DebugInfoVerifier DIV(OS ? *OS : NullStr);
2551   return !V.verify(M) || !DIV.verify(M) || Broken;
2552 }
2553
2554 namespace {
2555 struct VerifierLegacyPass : public FunctionPass {
2556   static char ID;
2557
2558   Verifier V;
2559   bool FatalErrors;
2560
2561   VerifierLegacyPass() : FunctionPass(ID), FatalErrors(true) {
2562     initializeVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
2563   }
2564   explicit VerifierLegacyPass(bool FatalErrors)
2565       : FunctionPass(ID), V(dbgs()), FatalErrors(FatalErrors) {
2566     initializeVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
2567   }
2568
2569   bool runOnFunction(Function &F) override {
2570     if (!V.verify(F) && FatalErrors)
2571       report_fatal_error("Broken function found, compilation aborted!");
2572
2573     return false;
2574   }
2575
2576   bool doFinalization(Module &M) override {
2577     if (!V.verify(M) && FatalErrors)
2578       report_fatal_error("Broken module found, compilation aborted!");
2579
2580     return false;
2581   }
2582
2583   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
2584     AU.setPreservesAll();
2585   }
2586 };
2587 struct DebugInfoVerifierLegacyPass : public ModulePass {
2588   static char ID;
2589
2590   DebugInfoVerifier V;
2591   bool FatalErrors;
2592
2593   DebugInfoVerifierLegacyPass() : ModulePass(ID), FatalErrors(true) {
2594     initializeDebugInfoVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
2595   }
2596   explicit DebugInfoVerifierLegacyPass(bool FatalErrors)
2597       : ModulePass(ID), V(dbgs()), FatalErrors(FatalErrors) {
2598     initializeDebugInfoVerifierLegacyPassPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
2599   }
2600
2601   bool runOnModule(Module &M) override {
2602     if (!V.verify(M) && FatalErrors)
2603       report_fatal_error("Broken debug info found, compilation aborted!");
2604
2605     return false;
2606   }
2607
2608   void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
2609     AU.setPreservesAll();
2610   }
2611 };
2612 }
2613
2614 char VerifierLegacyPass::ID = 0;
2615 INITIALIZE_PASS(VerifierLegacyPass, "verify", "Module Verifier", false, false)
2616
2617 char DebugInfoVerifierLegacyPass::ID = 0;
2618 INITIALIZE_PASS(DebugInfoVerifierLegacyPass, "verify-di", "Debug Info Verifier",
2619                 false, false)
2620
2621 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(bool FatalErrors) {
2622   return new VerifierLegacyPass(FatalErrors);
2623 }
2624
2625 ModulePass *llvm::createDebugInfoVerifierPass(bool FatalErrors) {
2626   return new DebugInfoVerifierLegacyPass(FatalErrors);
2627 }
2628
2629 PreservedAnalyses VerifierPass::run(Module *M) {
2630   if (verifyModule(*M, &dbgs()) && FatalErrors)
2631     report_fatal_error("Broken module found, compilation aborted!");
2632
2633   return PreservedAnalyses::all();
2634 }
2635
2636 PreservedAnalyses VerifierPass::run(Function *F) {
2637   if (verifyFunction(*F, &dbgs()) && FatalErrors)
2638     report_fatal_error("Broken function found, compilation aborted!");
2639
2640   return PreservedAnalyses::all();
2641 }