lib/VMCore/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/Analysis/Verifier.h"
  49 #include "llvm/CallingConv.h"
  50 #include "llvm/Constants.h"
  51 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  52 #include "llvm/InlineAsm.h"
  53 #include "llvm/IntrinsicInst.h"
  54 #include "llvm/LLVMContext.h"
  55 #include "llvm/Metadata.h"
  56 #include "llvm/Module.h"
  57 #include "llvm/Pass.h"
  58 #include "llvm/PassManager.h"
  59 #include "llvm/Analysis/Dominators.h"
  60 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
  61 #include "llvm/CodeGen/ValueTypes.h"
  62 #include "llvm/Support/CallSite.h"
  63 #include "llvm/Support/CFG.h"
  64 #include "llvm/Support/Debug.h"
  65 #include "llvm/Support/InstVisitor.h"
  66 #include "llvm/ADT/SetVector.h"
  67 #include "llvm/ADT/SmallPtrSet.h"
  68 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  69 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
  70 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
  71 #include "llvm/Support/ConstantRange.h"
  72 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  73 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  74 #include <algorithm>
  75 #include <cstdarg>
  76 using namespace llvm;
  77
  78 namespace {  // Anonymous namespace for class
  79   struct PreVerifier : public FunctionPass {
  80     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
  81
  82     PreVerifier() : FunctionPass(ID) {
  83       initializePreVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
  84     }
  85
  86     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
  87       AU.setPreservesAll();
  88     }
  89
  90     // Check that the prerequisites for successful DominatorTree construction
  91     // are satisfied.
  92     bool runOnFunction(Function &F) {
  93       bool Broken = false;
  94
  95       for (Function::iterator I = F.begin(), E = F.end(); I != E; ++I) {
  96         if (I->empty() || !I->back().isTerminator()) {
  97           dbgs() << "Basic Block in function '" << F.getName()
  98                  << "' does not have terminator!\n";
  99           WriteAsOperand(dbgs(), I, true);
 100           dbgs() << "\n";
 101           Broken = true;
 102         }
 103       }
 104
 105       if (Broken)
 106         report_fatal_error("Broken module, no Basic Block terminator!");
 107
 108       return false;
 109     }
 110   };
 111 }
 112
 113 char PreVerifier::ID = 0;
 114 INITIALIZE_PASS(PreVerifier, "preverify", "Preliminary module verification",
 115                 false, false)
 116 static char &PreVerifyID = PreVerifier::ID;
 117
 118 namespace {
 119   struct Verifier : public FunctionPass, public InstVisitor<Verifier> {
 120     static char ID; // Pass ID, replacement for typeid
 121     bool Broken;          // Is this module found to be broken?
 122     VerifierFailureAction action;
 123                           // What to do if verification fails.
 124     Module *Mod;          // Module we are verifying right now
 125     LLVMContext *Context; // Context within which we are verifying
 126     DominatorTree *DT;    // Dominator Tree, caution can be null!
 127
 128     std::string Messages;
 129     raw_string_ostream MessagesStr;
 130
 131     /// InstInThisBlock - when verifying a basic block, keep track of all of the
 132     /// instructions we have seen so far.  This allows us to do efficient
 133     /// dominance checks for the case when an instruction has an operand that is
 134     /// an instruction in the same block.
 135     SmallPtrSet<Instruction*, 16> InstsInThisBlock;
 136
 137     /// MDNodes - keep track of the metadata nodes that have been checked
 138     /// already.
 139     SmallPtrSet<MDNode *, 32> MDNodes;
 140
 141     /// PersonalityFn - The personality function referenced by the
 142     /// LandingPadInsts. All LandingPadInsts within the same function must use
 143     /// the same personality function.
 144     const Value *PersonalityFn;
 145
 146     Verifier()
 147       : FunctionPass(ID), Broken(false),
 148         action(AbortProcessAction), Mod(0), Context(0), DT(0),
 149         MessagesStr(Messages), PersonalityFn(0) {
 150       initializeVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 151     }
 152     explicit Verifier(VerifierFailureAction ctn)
 153       : FunctionPass(ID), Broken(false), action(ctn), Mod(0),
 154         Context(0), DT(0), MessagesStr(Messages), PersonalityFn(0) {
 155       initializeVerifierPass(*PassRegistry::getPassRegistry());
 156     }
 157
 158     bool doInitialization(Module &M) {
 159       Mod = &M;
 160       Context = &M.getContext();
 161
 162       // We must abort before returning back to the pass manager, or else the
 163       // pass manager may try to run other passes on the broken module.
 164       return abortIfBroken();
 165     }
 166
 167     bool runOnFunction(Function &F) {
 168       // Get dominator information if we are being run by PassManager
 169       DT = &getAnalysis<DominatorTree>();
 170
 171       Mod = F.getParent();
 172       if (!Context) Context = &F.getContext();
 173
 174       visit(F);
 175       InstsInThisBlock.clear();
 176       PersonalityFn = 0;
 177
 178       // We must abort before returning back to the pass manager, or else the
 179       // pass manager may try to run other passes on the broken module.
 180       return abortIfBroken();
 181     }
 182
 183     bool doFinalization(Module &M) {
 184       // Scan through, checking all of the external function's linkage now...
 185       for (Module::iterator I = M.begin(), E = M.end(); I != E; ++I) {
 186         visitGlobalValue(*I);
 187
 188         // Check to make sure function prototypes are okay.
 189         if (I->isDeclaration()) visitFunction(*I);
 190       }
 191
 192       for (Module::global_iterator I = M.global_begin(), E = M.global_end();
 193            I != E; ++I)
 194         visitGlobalVariable(*I);
 195
 196       for (Module::alias_iterator I = M.alias_begin(), E = M.alias_end();
 197            I != E; ++I)
 198         visitGlobalAlias(*I);
 199
 200       for (Module::named_metadata_iterator I = M.named_metadata_begin(),
 201            E = M.named_metadata_end(); I != E; ++I)
 202         visitNamedMDNode(*I);
 203
 204       // If the module is broken, abort at this time.
 205       return abortIfBroken();
 206     }
 207
 208     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
 209       AU.setPreservesAll();
 210       AU.addRequiredID(PreVerifyID);
 211       AU.addRequired<DominatorTree>();
 212     }
 213
 214     /// abortIfBroken - If the module is broken and we are supposed to abort on
 215     /// this condition, do so.
 216     ///
 217     bool abortIfBroken() {
 218       if (!Broken) return false;
 219       MessagesStr << "Broken module found, ";
 220       switch (action) {
 221       case AbortProcessAction:
 222         MessagesStr << "compilation aborted!\n";
 223         dbgs() << MessagesStr.str();
 224         // Client should choose different reaction if abort is not desired
 225         abort();
 226       case PrintMessageAction:
 227         MessagesStr << "verification continues.\n";
 228         dbgs() << MessagesStr.str();
 229         return false;
 230       case ReturnStatusAction:
 231         MessagesStr << "compilation terminated.\n";
 232         return true;
 233       }
 234       llvm_unreachable("Invalid action");
 235     }
 236
 237
 238     // Verification methods...
 239     void visitGlobalValue(GlobalValue &GV);
 240     void visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV);
 241     void visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA);
 242     void visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD);
 243     void visitMDNode(MDNode &MD, Function *F);
 244     void visitFunction(Function &F);
 245     void visitBasicBlock(BasicBlock &BB);
 246     using InstVisitor<Verifier>::visit;
 247
 248     void visit(Instruction &I);
 249
 250     void visitTruncInst(TruncInst &I);
 251     void visitZExtInst(ZExtInst &I);
 252     void visitSExtInst(SExtInst &I);
 253     void visitFPTruncInst(FPTruncInst &I);
 254     void visitFPExtInst(FPExtInst &I);
 255     void visitFPToUIInst(FPToUIInst &I);
 256     void visitFPToSIInst(FPToSIInst &I);
 257     void visitUIToFPInst(UIToFPInst &I);
 258     void visitSIToFPInst(SIToFPInst &I);
 259     void visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I);
 260     void visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I);
 261     void visitBitCastInst(BitCastInst &I);
 262     void visitPHINode(PHINode &PN);
 263     void visitBinaryOperator(BinaryOperator &B);
 264     void visitICmpInst(ICmpInst &IC);
 265     void visitFCmpInst(FCmpInst &FC);
 266     void visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI);
 267     void visitInsertElementInst(InsertElementInst &EI);
 268     void visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &EI);
 269     void visitVAArgInst(VAArgInst &VAA) { visitInstruction(VAA); }
 270     void visitCallInst(CallInst &CI);
 271     void visitInvokeInst(InvokeInst &II);
 272     void visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP);
 273     void visitLoadInst(LoadInst &LI);
 274     void visitStoreInst(StoreInst &SI);
 275     void verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i);
 276     void visitInstruction(Instruction &I);
 277     void visitTerminatorInst(TerminatorInst &I);
 278     void visitBranchInst(BranchInst &BI);
 279     void visitReturnInst(ReturnInst &RI);
 280     void visitSwitchInst(SwitchInst &SI);
 281     void visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI);
 282     void visitSelectInst(SelectInst &SI);
 283     void visitUserOp1(Instruction &I);
 284     void visitUserOp2(Instruction &I) { visitUserOp1(I); }
 285     void visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI);
 286     void visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI);
 287     void visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI);
 288     void visitFenceInst(FenceInst &FI);
 289     void visitAllocaInst(AllocaInst &AI);
 290     void visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI);
 291     void visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI);
 292     void visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI);
 293
 294     void VerifyCallSite(CallSite CS);
 295     bool PerformTypeCheck(Intrinsic::ID ID, Function *F, Type *Ty,
 296                           int VT, unsigned ArgNo, std::string &Suffix);
 297     bool VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
 298                              ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
 299                              SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys);
 300     void VerifyParameterAttrs(Attributes Attrs, Type *Ty,
 301                               bool isReturnValue, const Value *V);
 302     void VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT, const AttrListPtr &Attrs,
 303                              const Value *V);
 304
 305     void WriteValue(const Value *V) {
 306       if (!V) return;
 307       if (isa<Instruction>(V)) {
 308         MessagesStr << *V << '\n';
 309       } else {
 310         WriteAsOperand(MessagesStr, V, true, Mod);
 311         MessagesStr << '\n';
 312       }
 313     }
 314
 315     void WriteType(Type *T) {
 316       if (!T) return;
 317       MessagesStr << ' ' << *T;
 318     }
 319
 320
 321     // CheckFailed - A check failed, so print out the condition and the message
 322     // that failed.  This provides a nice place to put a breakpoint if you want
 323     // to see why something is not correct.
 324     void CheckFailed(const Twine &Message,
 325                      const Value *V1 = 0, const Value *V2 = 0,
 326                      const Value *V3 = 0, const Value *V4 = 0) {
 327       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 328       WriteValue(V1);
 329       WriteValue(V2);
 330       WriteValue(V3);
 331       WriteValue(V4);
 332       Broken = true;
 333     }
 334
 335     void CheckFailed(const Twine &Message, const Value *V1,
 336                      Type *T2, const Value *V3 = 0) {
 337       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 338       WriteValue(V1);
 339       WriteType(T2);
 340       WriteValue(V3);
 341       Broken = true;
 342     }
 343
 344     void CheckFailed(const Twine &Message, Type *T1,
 345                      Type *T2 = 0, Type *T3 = 0) {
 346       MessagesStr << Message.str() << "\n";
 347       WriteType(T1);
 348       WriteType(T2);
 349       WriteType(T3);
 350       Broken = true;
 351     }
 352   };
 353 } // End anonymous namespace
 354
 355 char Verifier::ID = 0;
 356 INITIALIZE_PASS_BEGIN(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 357 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(PreVerifier)
 358 INITIALIZE_PASS_DEPENDENCY(DominatorTree)
 359 INITIALIZE_PASS_END(Verifier, "verify", "Module Verifier", false, false)
 360
 361 // Assert - We know that cond should be true, if not print an error message.
 362 #define Assert(C, M) \
 363   do { if (!(C)) { CheckFailed(M); return; } } while (0)
 364 #define Assert1(C, M, V1) \
 365   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1); return; } } while (0)
 366 #define Assert2(C, M, V1, V2) \
 367   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2); return; } } while (0)
 368 #define Assert3(C, M, V1, V2, V3) \
 369   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3); return; } } while (0)
 370 #define Assert4(C, M, V1, V2, V3, V4) \
 371   do { if (!(C)) { CheckFailed(M, V1, V2, V3, V4); return; } } while (0)
 372
 373 void Verifier::visit(Instruction &I) {
 374   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i)
 375     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Operand is null", &I);
 376   InstVisitor<Verifier>::visit(I);
 377 }
 378
 379
 380 void Verifier::visitGlobalValue(GlobalValue &GV) {
 381   Assert1(!GV.isDeclaration() ||
 382           GV.isMaterializable() ||
 383           GV.hasExternalLinkage() ||
 384           GV.hasDLLImportLinkage() ||
 385           GV.hasExternalWeakLinkage() ||
 386           (isa<GlobalAlias>(GV) &&
 387            (GV.hasLocalLinkage() || GV.hasWeakLinkage())),
 388   "Global is external, but doesn't have external or dllimport or weak linkage!",
 389           &GV);
 390
 391   Assert1(!GV.hasDLLImportLinkage() || GV.isDeclaration(),
 392           "Global is marked as dllimport, but not external", &GV);
 393
 394   Assert1(!GV.hasAppendingLinkage() || isa<GlobalVariable>(GV),
 395           "Only global variables can have appending linkage!", &GV);
 396
 397   if (GV.hasAppendingLinkage()) {
 398     GlobalVariable *GVar = dyn_cast<GlobalVariable>(&GV);
 399     Assert1(GVar && GVar->getType()->getElementType()->isArrayTy(),
 400             "Only global arrays can have appending linkage!", GVar);
 401   }
 402
 403   Assert1(!GV.hasLinkOnceODRAutoHideLinkage() || GV.hasDefaultVisibility(),
 404           "linkonce_odr_auto_hide can only have default visibility!",
 405           &GV);
 406 }
 407
 408 void Verifier::visitGlobalVariable(GlobalVariable &GV) {
 409   if (GV.hasInitializer()) {
 410     Assert1(GV.getInitializer()->getType() == GV.getType()->getElementType(),
 411             "Global variable initializer type does not match global "
 412             "variable type!", &GV);
 413
 414     // If the global has common linkage, it must have a zero initializer and
 415     // cannot be constant.
 416     if (GV.hasCommonLinkage()) {
 417       Assert1(GV.getInitializer()->isNullValue(),
 418               "'common' global must have a zero initializer!", &GV);
 419       Assert1(!GV.isConstant(), "'common' global may not be marked constant!",
 420               &GV);
 421     }
 422   } else {
 423     Assert1(GV.hasExternalLinkage() || GV.hasDLLImportLinkage() ||
 424             GV.hasExternalWeakLinkage(),
 425             "invalid linkage type for global declaration", &GV);
 426   }
 427
 428   if (GV.hasName() && (GV.getName() == "llvm.global_ctors" ||
 429                        GV.getName() == "llvm.global_dtors")) {
 430     Assert1(!GV.hasInitializer() || GV.hasAppendingLinkage(),
 431             "invalid linkage for intrinsic global variable", &GV);
 432     // Don't worry about emitting an error for it not being an array,
 433     // visitGlobalValue will complain on appending non-array.
 434     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(GV.getType())) {
 435       StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ATy->getElementType());
 436       PointerType *FuncPtrTy =
 437           FunctionType::get(Type::getVoidTy(*Context), false)->getPointerTo();
 438       Assert1(STy && STy->getNumElements() == 2 &&
 439               STy->getTypeAtIndex(0u)->isIntegerTy(32) &&
 440               STy->getTypeAtIndex(1) == FuncPtrTy,
 441               "wrong type for intrinsic global variable", &GV);
 442     }
 443   }
 444
 445   visitGlobalValue(GV);
 446 }
 447
 448 void Verifier::visitGlobalAlias(GlobalAlias &GA) {
 449   Assert1(!GA.getName().empty(),
 450           "Alias name cannot be empty!", &GA);
 451   Assert1(GA.hasExternalLinkage() || GA.hasLocalLinkage() ||
 452           GA.hasWeakLinkage(),
 453           "Alias should have external or external weak linkage!", &GA);
 454   Assert1(GA.getAliasee(),
 455           "Aliasee cannot be NULL!", &GA);
 456   Assert1(GA.getType() == GA.getAliasee()->getType(),
 457           "Alias and aliasee types should match!", &GA);
 458   Assert1(!GA.hasUnnamedAddr(), "Alias cannot have unnamed_addr!", &GA);
 459
 460   if (!isa<GlobalValue>(GA.getAliasee())) {
 461     const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(GA.getAliasee());
 462     Assert1(CE &&
 463             (CE->getOpcode() == Instruction::BitCast ||
 464              CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) &&
 465             isa<GlobalValue>(CE->getOperand(0)),
 466             "Aliasee should be either GlobalValue or bitcast of GlobalValue",
 467             &GA);
 468   }
 469
 470   const GlobalValue* Aliasee = GA.resolveAliasedGlobal(/*stopOnWeak*/ false);
 471   Assert1(Aliasee,
 472           "Aliasing chain should end with function or global variable", &GA);
 473
 474   visitGlobalValue(GA);
 475 }
 476
 477 void Verifier::visitNamedMDNode(NamedMDNode &NMD) {
 478   for (unsigned i = 0, e = NMD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 479     MDNode *MD = NMD.getOperand(i);
 480     if (!MD)
 481       continue;
 482
 483     Assert1(!MD->isFunctionLocal(),
 484             "Named metadata operand cannot be function local!", MD);
 485     visitMDNode(*MD, 0);
 486   }
 487 }
 488
 489 void Verifier::visitMDNode(MDNode &MD, Function *F) {
 490   // Only visit each node once.  Metadata can be mutually recursive, so this
 491   // avoids infinite recursion here, as well as being an optimization.
 492   if (!MDNodes.insert(&MD))
 493     return;
 494
 495   for (unsigned i = 0, e = MD.getNumOperands(); i != e; ++i) {
 496     Value *Op = MD.getOperand(i);
 497     if (!Op)
 498       continue;
 499     if (isa<Constant>(Op) || isa<MDString>(Op))
 500       continue;
 501     if (MDNode *N = dyn_cast<MDNode>(Op)) {
 502       Assert2(MD.isFunctionLocal() || !N->isFunctionLocal(),
 503               "Global metadata operand cannot be function local!", &MD, N);
 504       visitMDNode(*N, F);
 505       continue;
 506     }
 507     Assert2(MD.isFunctionLocal(), "Invalid operand for global metadata!", &MD, Op);
 508
 509     // If this was an instruction, bb, or argument, verify that it is in the
 510     // function that we expect.
 511     Function *ActualF = 0;
 512     if (Instruction *I = dyn_cast<Instruction>(Op))
 513       ActualF = I->getParent()->getParent();
 514     else if (BasicBlock *BB = dyn_cast<BasicBlock>(Op))
 515       ActualF = BB->getParent();
 516     else if (Argument *A = dyn_cast<Argument>(Op))
 517       ActualF = A->getParent();
 518     assert(ActualF && "Unimplemented function local metadata case!");
 519
 520     Assert2(ActualF == F, "function-local metadata used in wrong function",
 521             &MD, Op);
 522   }
 523 }
 524
 525 // VerifyParameterAttrs - Check the given attributes for an argument or return
 526 // value of the specified type.  The value V is printed in error messages.
 527 void Verifier::VerifyParameterAttrs(Attributes Attrs, Type *Ty,
 528                                     bool isReturnValue, const Value *V) {
 529   if (!Attrs.hasAttributes())
 530     return;
 531
 532   Assert1(!Attrs.hasFunctionOnlyAttrs(),
 533           "Some attributes in '" + Attrs.getAsString() +
 534           "' only apply to functions!", V);
 535
 536   if (isReturnValue)
 537     Assert1(!Attrs.hasParameterOnlyAttrs(),
 538             "Attributes 'byval', 'nest', 'sret', and 'nocapture' "
 539             "do not apply to return values!", V);
 540
 541   // Check for mutually incompatible attributes.
 542   Assert1(!((Attrs.hasAttribute(Attributes::ByVal) &&
 543              Attrs.hasAttribute(Attributes::Nest)) ||
 544             (Attrs.hasAttribute(Attributes::ByVal) &&
 545              Attrs.hasAttribute(Attributes::StructRet)) ||
 546             (Attrs.hasAttribute(Attributes::Nest) &&
 547              Attrs.hasAttribute(Attributes::StructRet))), "Attributes "
 548           "'byval, nest, and sret' are incompatible!", V);
 549
 550   Assert1(!((Attrs.hasAttribute(Attributes::ByVal) &&
 551              Attrs.hasAttribute(Attributes::Nest)) ||
 552             (Attrs.hasAttribute(Attributes::ByVal) &&
 553              Attrs.hasAttribute(Attributes::InReg)) ||
 554             (Attrs.hasAttribute(Attributes::Nest) &&
 555              Attrs.hasAttribute(Attributes::InReg))), "Attributes "
 556           "'byval, nest, and inreg' are incompatible!", V);
 557
 558   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Attributes::ZExt) &&
 559             Attrs.hasAttribute(Attributes::SExt)), "Attributes "
 560           "'zeroext and signext' are incompatible!", V);
 561
 562   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Attributes::ReadNone) &&
 563             Attrs.hasAttribute(Attributes::ReadOnly)), "Attributes "
 564           "'readnone and readonly' are incompatible!", V);
 565
 566   Assert1(!(Attrs.hasAttribute(Attributes::NoInline) &&
 567             Attrs.hasAttribute(Attributes::AlwaysInline)), "Attributes "
 568           "'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
 569
 570   Assert1(!AttrBuilder(Attrs).
 571             hasAttributes(Attributes::typeIncompatible(Ty)),
 572           "Wrong types for attribute: " +
 573           Attributes::typeIncompatible(Ty).getAsString(), V);
 574
 575   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
 576     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Attributes::ByVal) ||
 577             PTy->getElementType()->isSized(),
 578             "Attribute 'byval' does not support unsized types!", V);
 579   else
 580     Assert1(!Attrs.hasAttribute(Attributes::ByVal),
 581             "Attribute 'byval' only applies to parameters with pointer type!",
 582             V);
 583 }
 584
 585 // VerifyFunctionAttrs - Check parameter attributes against a function type.
 586 // The value V is printed in error messages.
 587 void Verifier::VerifyFunctionAttrs(FunctionType *FT,
 588                                    const AttrListPtr &Attrs,
 589                                    const Value *V) {
 590   if (Attrs.isEmpty())
 591     return;
 592
 593   bool SawNest = false;
 594
 595   for (unsigned i = 0, e = Attrs.getNumSlots(); i != e; ++i) {
 596     const AttributeWithIndex &Attr = Attrs.getSlot(i);
 597
 598     Type *Ty;
 599     if (Attr.Index == 0)
 600       Ty = FT->getReturnType();
 601     else if (Attr.Index-1 < FT->getNumParams())
 602       Ty = FT->getParamType(Attr.Index-1);
 603     else
 604       break;  // VarArgs attributes, verified elsewhere.
 605
 606     VerifyParameterAttrs(Attr.Attrs, Ty, Attr.Index == 0, V);
 607
 608     if (Attr.Attrs.hasAttribute(Attributes::Nest)) {
 609       Assert1(!SawNest, "More than one parameter has attribute nest!", V);
 610       SawNest = true;
 611     }
 612
 613     if (Attr.Attrs.hasAttribute(Attributes::StructRet))
 614       Assert1(Attr.Index == 1, "Attribute sret not on first parameter!", V);
 615   }
 616
 617   Attributes FAttrs = Attrs.getFnAttributes();
 618   AttrBuilder NotFn(FAttrs);
 619   NotFn.removeFunctionOnlyAttrs();
 620   Assert1(!NotFn.hasAttributes(), "Attributes '" +
 621           Attributes::get(V->getContext(), NotFn).getAsString() +
 622           "' do not apply to the function!", V);
 623
 624   // Check for mutually incompatible attributes.
 625   Assert1(!((FAttrs.hasAttribute(Attributes::ByVal) &&
 626              FAttrs.hasAttribute(Attributes::Nest)) ||
 627             (FAttrs.hasAttribute(Attributes::ByVal) &&
 628              FAttrs.hasAttribute(Attributes::StructRet)) ||
 629             (FAttrs.hasAttribute(Attributes::Nest) &&
 630              FAttrs.hasAttribute(Attributes::StructRet))), "Attributes "
 631           "'byval, nest, and sret' are incompatible!", V);
 632
 633   Assert1(!((FAttrs.hasAttribute(Attributes::ByVal) &&
 634              FAttrs.hasAttribute(Attributes::Nest)) ||
 635             (FAttrs.hasAttribute(Attributes::ByVal) &&
 636              FAttrs.hasAttribute(Attributes::InReg)) ||
 637             (FAttrs.hasAttribute(Attributes::Nest) &&
 638              FAttrs.hasAttribute(Attributes::InReg))), "Attributes "
 639           "'byval, nest, and inreg' are incompatible!", V);
 640
 641   Assert1(!(FAttrs.hasAttribute(Attributes::ZExt) &&
 642             FAttrs.hasAttribute(Attributes::SExt)), "Attributes "
 643           "'zeroext and signext' are incompatible!", V);
 644
 645   Assert1(!(FAttrs.hasAttribute(Attributes::ReadNone) &&
 646             FAttrs.hasAttribute(Attributes::ReadOnly)), "Attributes "
 647           "'readnone and readonly' are incompatible!", V);
 648
 649   Assert1(!(FAttrs.hasAttribute(Attributes::NoInline) &&
 650             FAttrs.hasAttribute(Attributes::AlwaysInline)), "Attributes "
 651           "'noinline and alwaysinline' are incompatible!", V);
 652 }
 653
 654 static bool VerifyAttributeCount(const AttrListPtr &Attrs, unsigned Params) {
 655   if (Attrs.isEmpty())
 656     return true;
 657
 658   unsigned LastSlot = Attrs.getNumSlots() - 1;
 659   unsigned LastIndex = Attrs.getSlot(LastSlot).Index;
 660   if (LastIndex <= Params
 661       || (LastIndex == (unsigned)~0
 662           && (LastSlot == 0 || Attrs.getSlot(LastSlot - 1).Index <= Params)))
 663     return true;
 664
 665   return false;
 666 }
 667
 668 // visitFunction - Verify that a function is ok.
 669 //
 670 void Verifier::visitFunction(Function &F) {
 671   // Check function arguments.
 672   FunctionType *FT = F.getFunctionType();
 673   unsigned NumArgs = F.arg_size();
 674
 675   Assert1(Context == &F.getContext(),
 676           "Function context does not match Module context!", &F);
 677
 678   Assert1(!F.hasCommonLinkage(), "Functions may not have common linkage", &F);
 679   Assert2(FT->getNumParams() == NumArgs,
 680           "# formal arguments must match # of arguments for function type!",
 681           &F, FT);
 682   Assert1(F.getReturnType()->isFirstClassType() ||
 683           F.getReturnType()->isVoidTy() ||
 684           F.getReturnType()->isStructTy(),
 685           "Functions cannot return aggregate values!", &F);
 686
 687   Assert1(!F.hasStructRetAttr() || F.getReturnType()->isVoidTy(),
 688           "Invalid struct return type!", &F);
 689
 690   const AttrListPtr &Attrs = F.getAttributes();
 691
 692   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, FT->getNumParams()),
 693           "Attributes after last parameter!", &F);
 694
 695   // Check function attributes.
 696   VerifyFunctionAttrs(FT, Attrs, &F);
 697
 698   // Check that this function meets the restrictions on this calling convention.
 699   switch (F.getCallingConv()) {
 700   default:
 701     break;
 702   case CallingConv::C:
 703     break;
 704   case CallingConv::Fast:
 705   case CallingConv::Cold:
 706   case CallingConv::X86_FastCall:
 707   case CallingConv::X86_ThisCall:
 708   case CallingConv::Intel_OCL_BI:
 709   case CallingConv::PTX_Kernel:
 710   case CallingConv::PTX_Device:
 711     Assert1(!F.isVarArg(),
 712             "Varargs functions must have C calling conventions!", &F);
 713     break;
 714   }
 715
 716   bool isLLVMdotName = F.getName().size() >= 5 &&
 717                        F.getName().substr(0, 5) == "llvm.";
 718
 719   // Check that the argument values match the function type for this function...
 720   unsigned i = 0;
 721   for (Function::arg_iterator I = F.arg_begin(), E = F.arg_end();
 722        I != E; ++I, ++i) {
 723     Assert2(I->getType() == FT->getParamType(i),
 724             "Argument value does not match function argument type!",
 725             I, FT->getParamType(i));
 726     Assert1(I->getType()->isFirstClassType(),
 727             "Function arguments must have first-class types!", I);
 728     if (!isLLVMdotName)
 729       Assert2(!I->getType()->isMetadataTy(),
 730               "Function takes metadata but isn't an intrinsic", I, &F);
 731   }
 732
 733   if (F.isMaterializable()) {
 734     // Function has a body somewhere we can't see.
 735   } else if (F.isDeclaration()) {
 736     Assert1(F.hasExternalLinkage() || F.hasDLLImportLinkage() ||
 737             F.hasExternalWeakLinkage(),
 738             "invalid linkage type for function declaration", &F);
 739   } else {
 740     // Verify that this function (which has a body) is not named "llvm.*".  It
 741     // is not legal to define intrinsics.
 742     Assert1(!isLLVMdotName, "llvm intrinsics cannot be defined!", &F);
 743
 744     // Check the entry node
 745     BasicBlock *Entry = &F.getEntryBlock();
 746     Assert1(pred_begin(Entry) == pred_end(Entry),
 747             "Entry block to function must not have predecessors!", Entry);
 748
 749     // The address of the entry block cannot be taken, unless it is dead.
 750     if (Entry->hasAddressTaken()) {
 751       Assert1(!BlockAddress::get(Entry)->isConstantUsed(),
 752               "blockaddress may not be used with the entry block!", Entry);
 753     }
 754   }
 755
 756   // If this function is actually an intrinsic, verify that it is only used in
 757   // direct call/invokes, never having its "address taken".
 758   if (F.getIntrinsicID()) {
 759     const User *U;
 760     if (F.hasAddressTaken(&U))
 761       Assert1(0, "Invalid user of intrinsic instruction!", U);
 762   }
 763 }
 764
 765 // verifyBasicBlock - Verify that a basic block is well formed...
 766 //
 767 void Verifier::visitBasicBlock(BasicBlock &BB) {
 768   InstsInThisBlock.clear();
 769
 770   // Ensure that basic blocks have terminators!
 771   Assert1(BB.getTerminator(), "Basic Block does not have terminator!", &BB);
 772
 773   // Check constraints that this basic block imposes on all of the PHI nodes in
 774   // it.
 775   if (isa<PHINode>(BB.front())) {
 776     SmallVector<BasicBlock*, 8> Preds(pred_begin(&BB), pred_end(&BB));
 777     SmallVector<std::pair<BasicBlock*, Value*>, 8> Values;
 778     std::sort(Preds.begin(), Preds.end());
 779     PHINode *PN;
 780     for (BasicBlock::iterator I = BB.begin(); (PN = dyn_cast<PHINode>(I));++I) {
 781       // Ensure that PHI nodes have at least one entry!
 782       Assert1(PN->getNumIncomingValues() != 0,
 783               "PHI nodes must have at least one entry.  If the block is dead, "
 784               "the PHI should be removed!", PN);
 785       Assert1(PN->getNumIncomingValues() == Preds.size(),
 786               "PHINode should have one entry for each predecessor of its "
 787               "parent basic block!", PN);
 788
 789       // Get and sort all incoming values in the PHI node...
 790       Values.clear();
 791       Values.reserve(PN->getNumIncomingValues());
 792       for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
 793         Values.push_back(std::make_pair(PN->getIncomingBlock(i),
 794                                         PN->getIncomingValue(i)));
 795       std::sort(Values.begin(), Values.end());
 796
 797       for (unsigned i = 0, e = Values.size(); i != e; ++i) {
 798         // Check to make sure that if there is more than one entry for a
 799         // particular basic block in this PHI node, that the incoming values are
 800         // all identical.
 801         //
 802         Assert4(i == 0 || Values[i].first  != Values[i-1].first ||
 803                 Values[i].second == Values[i-1].second,
 804                 "PHI node has multiple entries for the same basic block with "
 805                 "different incoming values!", PN, Values[i].first,
 806                 Values[i].second, Values[i-1].second);
 807
 808         // Check to make sure that the predecessors and PHI node entries are
 809         // matched up.
 810         Assert3(Values[i].first == Preds[i],
 811                 "PHI node entries do not match predecessors!", PN,
 812                 Values[i].first, Preds[i]);
 813       }
 814     }
 815   }
 816 }
 817
 818 void Verifier::visitTerminatorInst(TerminatorInst &I) {
 819   // Ensure that terminators only exist at the end of the basic block.
 820   Assert1(&I == I.getParent()->getTerminator(),
 821           "Terminator found in the middle of a basic block!", I.getParent());
 822   visitInstruction(I);
 823 }
 824
 825 void Verifier::visitBranchInst(BranchInst &BI) {
 826   if (BI.isConditional()) {
 827     Assert2(BI.getCondition()->getType()->isIntegerTy(1),
 828             "Branch condition is not 'i1' type!", &BI, BI.getCondition());
 829   }
 830   visitTerminatorInst(BI);
 831 }
 832
 833 void Verifier::visitReturnInst(ReturnInst &RI) {
 834   Function *F = RI.getParent()->getParent();
 835   unsigned N = RI.getNumOperands();
 836   if (F->getReturnType()->isVoidTy())
 837     Assert2(N == 0,
 838             "Found return instr that returns non-void in Function of void "
 839             "return type!", &RI, F->getReturnType());
 840   else
 841     Assert2(N == 1 && F->getReturnType() == RI.getOperand(0)->getType(),
 842             "Function return type does not match operand "
 843             "type of return inst!", &RI, F->getReturnType());
 844
 845   // Check to make sure that the return value has necessary properties for
 846   // terminators...
 847   visitTerminatorInst(RI);
 848 }
 849
 850 void Verifier::visitSwitchInst(SwitchInst &SI) {
 851   // Check to make sure that all of the constants in the switch instruction
 852   // have the same type as the switched-on value.
 853   Type *SwitchTy = SI.getCondition()->getType();
 854   IntegerType *IntTy = cast<IntegerType>(SwitchTy);
 855   IntegersSubsetToBB Mapping;
 856   std::map<IntegersSubset::Range, unsigned> RangeSetMap;
 857   for (SwitchInst::CaseIt i = SI.case_begin(), e = SI.case_end(); i != e; ++i) {
 858     IntegersSubset CaseRanges = i.getCaseValueEx();
 859     for (unsigned ri = 0, rie = CaseRanges.getNumItems(); ri < rie; ++ri) {
 860       IntegersSubset::Range r = CaseRanges.getItem(ri);
 861       Assert1(((const APInt&)r.getLow()).getBitWidth() == IntTy->getBitWidth(),
 862               "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
 863       Assert1(((const APInt&)r.getHigh()).getBitWidth() == IntTy->getBitWidth(),
 864               "Switch constants must all be same type as switch value!", &SI);
 865       Mapping.add(r);
 866       RangeSetMap[r] = i.getCaseIndex();
 867     }
 868   }
 869
 870   IntegersSubsetToBB::RangeIterator errItem;
 871   if (!Mapping.verify(errItem)) {
 872     unsigned CaseIndex = RangeSetMap[errItem->first];
 873     SwitchInst::CaseIt i(&SI, CaseIndex);
 874     Assert2(false, "Duplicate integer as switch case", &SI, i.getCaseValueEx());
 875   }
 876
 877   visitTerminatorInst(SI);
 878 }
 879
 880 void Verifier::visitIndirectBrInst(IndirectBrInst &BI) {
 881   Assert1(BI.getAddress()->getType()->isPointerTy(),
 882           "Indirectbr operand must have pointer type!", &BI);
 883   for (unsigned i = 0, e = BI.getNumDestinations(); i != e; ++i)
 884     Assert1(BI.getDestination(i)->getType()->isLabelTy(),
 885             "Indirectbr destinations must all have pointer type!", &BI);
 886
 887   visitTerminatorInst(BI);
 888 }
 889
 890 void Verifier::visitSelectInst(SelectInst &SI) {
 891   Assert1(!SelectInst::areInvalidOperands(SI.getOperand(0), SI.getOperand(1),
 892                                           SI.getOperand(2)),
 893           "Invalid operands for select instruction!", &SI);
 894
 895   Assert1(SI.getTrueValue()->getType() == SI.getType(),
 896           "Select values must have same type as select instruction!", &SI);
 897   visitInstruction(SI);
 898 }
 899
 900 /// visitUserOp1 - User defined operators shouldn't live beyond the lifetime of
 901 /// a pass, if any exist, it's an error.
 902 ///
 903 void Verifier::visitUserOp1(Instruction &I) {
 904   Assert1(0, "User-defined operators should not live outside of a pass!", &I);
 905 }
 906
 907 void Verifier::visitTruncInst(TruncInst &I) {
 908   // Get the source and destination types
 909   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 910   Type *DestTy = I.getType();
 911
 912   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 913   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 914   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 915
 916   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only operates on integer", &I);
 917   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "Trunc only produces integer", &I);
 918   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 919           "trunc source and destination must both be a vector or neither", &I);
 920   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for Trunc", &I);
 921
 922   visitInstruction(I);
 923 }
 924
 925 void Verifier::visitZExtInst(ZExtInst &I) {
 926   // Get the source and destination types
 927   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 928   Type *DestTy = I.getType();
 929
 930   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 931   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only operates on integer", &I);
 932   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "ZExt only produces an integer", &I);
 933   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 934           "zext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 935   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 936   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 937
 938   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for ZExt", &I);
 939
 940   visitInstruction(I);
 941 }
 942
 943 void Verifier::visitSExtInst(SExtInst &I) {
 944   // Get the source and destination types
 945   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 946   Type *DestTy = I.getType();
 947
 948   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 949   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 950   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 951
 952   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only operates on integer", &I);
 953   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(), "SExt only produces an integer", &I);
 954   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 955           "sext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 956   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"Type too small for SExt", &I);
 957
 958   visitInstruction(I);
 959 }
 960
 961 void Verifier::visitFPTruncInst(FPTruncInst &I) {
 962   // Get the source and destination types
 963   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 964   Type *DestTy = I.getType();
 965   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 966   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 967   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 968
 969   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only operates on FP", &I);
 970   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPTrunc only produces an FP", &I);
 971   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 972           "fptrunc source and destination must both be a vector or neither",&I);
 973   Assert1(SrcBitSize > DestBitSize,"DestTy too big for FPTrunc", &I);
 974
 975   visitInstruction(I);
 976 }
 977
 978 void Verifier::visitFPExtInst(FPExtInst &I) {
 979   // Get the source and destination types
 980   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 981   Type *DestTy = I.getType();
 982
 983   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
 984   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getScalarSizeInBits();
 985   unsigned DestBitSize = DestTy->getScalarSizeInBits();
 986
 987   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only operates on FP", &I);
 988   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),"FPExt only produces an FP", &I);
 989   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
 990           "fpext source and destination must both be a vector or neither", &I);
 991   Assert1(SrcBitSize < DestBitSize,"DestTy too small for FPExt", &I);
 992
 993   visitInstruction(I);
 994 }
 995
 996 void Verifier::visitUIToFPInst(UIToFPInst &I) {
 997   // Get the source and destination types
 998   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
 999   Type *DestTy = I.getType();
1000
1001   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1002   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1003
1004   Assert1(SrcVec == DstVec,
1005           "UIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1006   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1007           "UIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1008   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1009           "UIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1010
1011   if (SrcVec && DstVec)
1012     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1013             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1014             "UIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1015
1016   visitInstruction(I);
1017 }
1018
1019 void Verifier::visitSIToFPInst(SIToFPInst &I) {
1020   // Get the source and destination types
1021   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1022   Type *DestTy = I.getType();
1023
1024   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1025   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1026
1027   Assert1(SrcVec == DstVec,
1028           "SIToFP source and dest must both be vector or scalar", &I);
1029   Assert1(SrcTy->isIntOrIntVectorTy(),
1030           "SIToFP source must be integer or integer vector", &I);
1031   Assert1(DestTy->isFPOrFPVectorTy(),
1032           "SIToFP result must be FP or FP vector", &I);
1033
1034   if (SrcVec && DstVec)
1035     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1036             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1037             "SIToFP source and dest vector length mismatch", &I);
1038
1039   visitInstruction(I);
1040 }
1041
1042 void Verifier::visitFPToUIInst(FPToUIInst &I) {
1043   // Get the source and destination types
1044   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1045   Type *DestTy = I.getType();
1046
1047   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1048   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1049
1050   Assert1(SrcVec == DstVec,
1051           "FPToUI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1052   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(), "FPToUI source must be FP or FP vector",
1053           &I);
1054   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1055           "FPToUI result must be integer or integer vector", &I);
1056
1057   if (SrcVec && DstVec)
1058     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1059             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1060             "FPToUI source and dest vector length mismatch", &I);
1061
1062   visitInstruction(I);
1063 }
1064
1065 void Verifier::visitFPToSIInst(FPToSIInst &I) {
1066   // Get the source and destination types
1067   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1068   Type *DestTy = I.getType();
1069
1070   bool SrcVec = SrcTy->isVectorTy();
1071   bool DstVec = DestTy->isVectorTy();
1072
1073   Assert1(SrcVec == DstVec,
1074           "FPToSI source and dest must both be vector or scalar", &I);
1075   Assert1(SrcTy->isFPOrFPVectorTy(),
1076           "FPToSI source must be FP or FP vector", &I);
1077   Assert1(DestTy->isIntOrIntVectorTy(),
1078           "FPToSI result must be integer or integer vector", &I);
1079
1080   if (SrcVec && DstVec)
1081     Assert1(cast<VectorType>(SrcTy)->getNumElements() ==
1082             cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements(),
1083             "FPToSI source and dest vector length mismatch", &I);
1084
1085   visitInstruction(I);
1086 }
1087
1088 void Verifier::visitPtrToIntInst(PtrToIntInst &I) {
1089   // Get the source and destination types
1090   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1091   Type *DestTy = I.getType();
1092
1093   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1094           "PtrToInt source must be pointer", &I);
1095   Assert1(DestTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1096           "PtrToInt result must be integral", &I);
1097   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1098           "PtrToInt type mismatch", &I);
1099
1100   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1101     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1102     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1103     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1104           "PtrToInt Vector width mismatch", &I);
1105   }
1106
1107   visitInstruction(I);
1108 }
1109
1110 void Verifier::visitIntToPtrInst(IntToPtrInst &I) {
1111   // Get the source and destination types
1112   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1113   Type *DestTy = I.getType();
1114
1115   Assert1(SrcTy->getScalarType()->isIntegerTy(),
1116           "IntToPtr source must be an integral", &I);
1117   Assert1(DestTy->getScalarType()->isPointerTy(),
1118           "IntToPtr result must be a pointer",&I);
1119   Assert1(SrcTy->isVectorTy() == DestTy->isVectorTy(),
1120           "IntToPtr type mismatch", &I);
1121   if (SrcTy->isVectorTy()) {
1122     VectorType *VSrc = dyn_cast<VectorType>(SrcTy);
1123     VectorType *VDest = dyn_cast<VectorType>(DestTy);
1124     Assert1(VSrc->getNumElements() == VDest->getNumElements(),
1125           "IntToPtr Vector width mismatch", &I);
1126   }
1127   visitInstruction(I);
1128 }
1129
1130 void Verifier::visitBitCastInst(BitCastInst &I) {
1131   // Get the source and destination types
1132   Type *SrcTy = I.getOperand(0)->getType();
1133   Type *DestTy = I.getType();
1134
1135   // Get the size of the types in bits, we'll need this later
1136   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
1137   unsigned DestBitSize = DestTy->getPrimitiveSizeInBits();
1138
1139   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.
1140   // However, you can't cast pointers to anything but pointers.
1141   Assert1(SrcTy->isPointerTy() == DestTy->isPointerTy(),
1142           "Bitcast requires both operands to be pointer or neither", &I);
1143   Assert1(SrcBitSize == DestBitSize, "Bitcast requires types of same width",&I);
1144
1145   // Disallow aggregates.
1146   Assert1(!SrcTy->isAggregateType(),
1147           "Bitcast operand must not be aggregate", &I);
1148   Assert1(!DestTy->isAggregateType(),
1149           "Bitcast type must not be aggregate", &I);
1150
1151   visitInstruction(I);
1152 }
1153
1154 /// visitPHINode - Ensure that a PHI node is well formed.
1155 ///
1156 void Verifier::visitPHINode(PHINode &PN) {
1157   // Ensure that the PHI nodes are all grouped together at the top of the block.
1158   // This can be tested by checking whether the instruction before this is
1159   // either nonexistent (because this is begin()) or is a PHI node.  If not,
1160   // then there is some other instruction before a PHI.
1161   Assert2(&PN == &PN.getParent()->front() ||
1162           isa<PHINode>(--BasicBlock::iterator(&PN)),
1163           "PHI nodes not grouped at top of basic block!",
1164           &PN, PN.getParent());
1165
1166   // Check that all of the values of the PHI node have the same type as the
1167   // result, and that the incoming blocks are really basic blocks.
1168   for (unsigned i = 0, e = PN.getNumIncomingValues(); i != e; ++i) {
1169     Assert1(PN.getType() == PN.getIncomingValue(i)->getType(),
1170             "PHI node operands are not the same type as the result!", &PN);
1171   }
1172
1173   // All other PHI node constraints are checked in the visitBasicBlock method.
1174
1175   visitInstruction(PN);
1176 }
1177
1178 void Verifier::VerifyCallSite(CallSite CS) {
1179   Instruction *I = CS.getInstruction();
1180
1181   Assert1(CS.getCalledValue()->getType()->isPointerTy(),
1182           "Called function must be a pointer!", I);
1183   PointerType *FPTy = cast<PointerType>(CS.getCalledValue()->getType());
1184
1185   Assert1(FPTy->getElementType()->isFunctionTy(),
1186           "Called function is not pointer to function type!", I);
1187   FunctionType *FTy = cast<FunctionType>(FPTy->getElementType());
1188
1189   // Verify that the correct number of arguments are being passed
1190   if (FTy->isVarArg())
1191     Assert1(CS.arg_size() >= FTy->getNumParams(),
1192             "Called function requires more parameters than were provided!",I);
1193   else
1194     Assert1(CS.arg_size() == FTy->getNumParams(),
1195             "Incorrect number of arguments passed to called function!", I);
1196
1197   // Verify that all arguments to the call match the function type.
1198   for (unsigned i = 0, e = FTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1199     Assert3(CS.getArgument(i)->getType() == FTy->getParamType(i),
1200             "Call parameter type does not match function signature!",
1201             CS.getArgument(i), FTy->getParamType(i), I);
1202
1203   const AttrListPtr &Attrs = CS.getAttributes();
1204
1205   Assert1(VerifyAttributeCount(Attrs, CS.arg_size()),
1206           "Attributes after last parameter!", I);
1207
1208   // Verify call attributes.
1209   VerifyFunctionAttrs(FTy, Attrs, I);
1210
1211   if (FTy->isVarArg())
1212     // Check attributes on the varargs part.
1213     for (unsigned Idx = 1 + FTy->getNumParams(); Idx <= CS.arg_size(); ++Idx) {
1214       Attributes Attr = Attrs.getParamAttributes(Idx);
1215
1216       VerifyParameterAttrs(Attr, CS.getArgument(Idx-1)->getType(), false, I);
1217
1218       Assert1(!Attr.hasIncompatibleWithVarArgsAttrs(),
1219               "Attribute 'sret' cannot be used for vararg call arguments!", I);
1220     }
1221
1222   // Verify that there's no metadata unless it's a direct call to an intrinsic.
1223   if (CS.getCalledFunction() == 0 ||
1224       !CS.getCalledFunction()->getName().startswith("llvm.")) {
1225     for (FunctionType::param_iterator PI = FTy->param_begin(),
1226            PE = FTy->param_end(); PI != PE; ++PI)
1227       Assert1(!(*PI)->isMetadataTy(),
1228               "Function has metadata parameter but isn't an intrinsic", I);
1229   }
1230
1231   visitInstruction(*I);
1232 }
1233
1234 void Verifier::visitCallInst(CallInst &CI) {
1235   VerifyCallSite(&CI);
1236
1237   if (Function *F = CI.getCalledFunction())
1238     if (Intrinsic::ID ID = (Intrinsic::ID)F->getIntrinsicID())
1239       visitIntrinsicFunctionCall(ID, CI);
1240 }
1241
1242 void Verifier::visitInvokeInst(InvokeInst &II) {
1243   VerifyCallSite(&II);
1244
1245   // Verify that there is a landingpad instruction as the first non-PHI
1246   // instruction of the 'unwind' destination.
1247   Assert1(II.getUnwindDest()->isLandingPad(),
1248           "The unwind destination does not have a landingpad instruction!",&II);
1249
1250   visitTerminatorInst(II);
1251 }
1252
1253 /// visitBinaryOperator - Check that both arguments to the binary operator are
1254 /// of the same type!
1255 ///
1256 void Verifier::visitBinaryOperator(BinaryOperator &B) {
1257   Assert1(B.getOperand(0)->getType() == B.getOperand(1)->getType(),
1258           "Both operands to a binary operator are not of the same type!", &B);
1259
1260   switch (B.getOpcode()) {
1261   // Check that integer arithmetic operators are only used with
1262   // integral operands.
1263   case Instruction::Add:
1264   case Instruction::Sub:
1265   case Instruction::Mul:
1266   case Instruction::SDiv:
1267   case Instruction::UDiv:
1268   case Instruction::SRem:
1269   case Instruction::URem:
1270     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1271             "Integer arithmetic operators only work with integral types!", &B);
1272     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1273             "Integer arithmetic operators must have same type "
1274             "for operands and result!", &B);
1275     break;
1276   // Check that floating-point arithmetic operators are only used with
1277   // floating-point operands.
1278   case Instruction::FAdd:
1279   case Instruction::FSub:
1280   case Instruction::FMul:
1281   case Instruction::FDiv:
1282   case Instruction::FRem:
1283     Assert1(B.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1284             "Floating-point arithmetic operators only work with "
1285             "floating-point types!", &B);
1286     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1287             "Floating-point arithmetic operators must have same type "
1288             "for operands and result!", &B);
1289     break;
1290   // Check that logical operators are only used with integral operands.
1291   case Instruction::And:
1292   case Instruction::Or:
1293   case Instruction::Xor:
1294     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1295             "Logical operators only work with integral types!", &B);
1296     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1297             "Logical operators must have same type for operands and result!",
1298             &B);
1299     break;
1300   case Instruction::Shl:
1301   case Instruction::LShr:
1302   case Instruction::AShr:
1303     Assert1(B.getType()->isIntOrIntVectorTy(),
1304             "Shifts only work with integral types!", &B);
1305     Assert1(B.getType() == B.getOperand(0)->getType(),
1306             "Shift return type must be same as operands!", &B);
1307     break;
1308   default:
1309     llvm_unreachable("Unknown BinaryOperator opcode!");
1310   }
1311
1312   visitInstruction(B);
1313 }
1314
1315 void Verifier::visitICmpInst(ICmpInst &IC) {
1316   // Check that the operands are the same type
1317   Type *Op0Ty = IC.getOperand(0)->getType();
1318   Type *Op1Ty = IC.getOperand(1)->getType();
1319   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1320           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!", &IC);
1321   // Check that the operands are the right type
1322   Assert1(Op0Ty->isIntOrIntVectorTy() || Op0Ty->getScalarType()->isPointerTy(),
1323           "Invalid operand types for ICmp instruction", &IC);
1324   // Check that the predicate is valid.
1325   Assert1(IC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
1326           IC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE,
1327           "Invalid predicate in ICmp instruction!", &IC);
1328
1329   visitInstruction(IC);
1330 }
1331
1332 void Verifier::visitFCmpInst(FCmpInst &FC) {
1333   // Check that the operands are the same type
1334   Type *Op0Ty = FC.getOperand(0)->getType();
1335   Type *Op1Ty = FC.getOperand(1)->getType();
1336   Assert1(Op0Ty == Op1Ty,
1337           "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!", &FC);
1338   // Check that the operands are the right type
1339   Assert1(Op0Ty->isFPOrFPVectorTy(),
1340           "Invalid operand types for FCmp instruction", &FC);
1341   // Check that the predicate is valid.
1342   Assert1(FC.getPredicate() >= CmpInst::FIRST_FCMP_PREDICATE &&
1343           FC.getPredicate() <= CmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE,
1344           "Invalid predicate in FCmp instruction!", &FC);
1345
1346   visitInstruction(FC);
1347 }
1348
1349 void Verifier::visitExtractElementInst(ExtractElementInst &EI) {
1350   Assert1(ExtractElementInst::isValidOperands(EI.getOperand(0),
1351                                               EI.getOperand(1)),
1352           "Invalid extractelement operands!", &EI);
1353   visitInstruction(EI);
1354 }
1355
1356 void Verifier::visitInsertElementInst(InsertElementInst &IE) {
1357   Assert1(InsertElementInst::isValidOperands(IE.getOperand(0),
1358                                              IE.getOperand(1),
1359                                              IE.getOperand(2)),
1360           "Invalid insertelement operands!", &IE);
1361   visitInstruction(IE);
1362 }
1363
1364 void Verifier::visitShuffleVectorInst(ShuffleVectorInst &SV) {
1365   Assert1(ShuffleVectorInst::isValidOperands(SV.getOperand(0), SV.getOperand(1),
1366                                              SV.getOperand(2)),
1367           "Invalid shufflevector operands!", &SV);
1368   visitInstruction(SV);
1369 }
1370
1371 void Verifier::visitGetElementPtrInst(GetElementPtrInst &GEP) {
1372   Type *TargetTy = GEP.getPointerOperandType()->getScalarType();
1373
1374   Assert1(isa<PointerType>(TargetTy),
1375     "GEP base pointer is not a vector or a vector of pointers", &GEP);
1376   Assert1(cast<PointerType>(TargetTy)->getElementType()->isSized(),
1377           "GEP into unsized type!", &GEP);
1378
1379   SmallVector<Value*, 16> Idxs(GEP.idx_begin(), GEP.idx_end());
1380   Type *ElTy =
1381     GetElementPtrInst::getIndexedType(GEP.getPointerOperandType(), Idxs);
1382   Assert1(ElTy, "Invalid indices for GEP pointer type!", &GEP);
1383
1384   if (GEP.getPointerOperandType()->isPointerTy()) {
1385     // Validate GEPs with scalar indices.
1386     Assert2(GEP.getType()->isPointerTy() &&
1387            cast<PointerType>(GEP.getType())->getElementType() == ElTy,
1388            "GEP is not of right type for indices!", &GEP, ElTy);
1389   } else {
1390     // Validate GEPs with a vector index.
1391     Assert1(Idxs.size() == 1, "Invalid number of indices!", &GEP);
1392     Value *Index = Idxs[0];
1393     Type  *IndexTy = Index->getType();
1394     Assert1(IndexTy->isVectorTy(),
1395       "Vector GEP must have vector indices!", &GEP);
1396     Assert1(GEP.getType()->isVectorTy(),
1397       "Vector GEP must return a vector value", &GEP);
1398     Type *ElemPtr = cast<VectorType>(GEP.getType())->getElementType();
1399     Assert1(ElemPtr->isPointerTy(),
1400       "Vector GEP pointer operand is not a pointer!", &GEP);
1401     unsigned IndexWidth = cast<VectorType>(IndexTy)->getNumElements();
1402     unsigned GepWidth = cast<VectorType>(GEP.getType())->getNumElements();
1403     Assert1(IndexWidth == GepWidth, "Invalid GEP index vector width", &GEP);
1404     Assert1(ElTy == cast<PointerType>(ElemPtr)->getElementType(),
1405       "Vector GEP type does not match pointer type!", &GEP);
1406   }
1407   visitInstruction(GEP);
1408 }
1409
1410 static bool isContiguous(const ConstantRange &A, const ConstantRange &B) {
1411   return A.getUpper() == B.getLower() || A.getLower() == B.getUpper();
1412 }
1413
1414 void Verifier::visitLoadInst(LoadInst &LI) {
1415   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(LI.getOperand(0)->getType());
1416   Assert1(PTy, "Load operand must be a pointer.", &LI);
1417   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1418   Assert2(ElTy == LI.getType(),
1419           "Load result type does not match pointer operand type!", &LI, ElTy);
1420   if (LI.isAtomic()) {
1421     Assert1(LI.getOrdering() != Release && LI.getOrdering() != AcquireRelease,
1422             "Load cannot have Release ordering", &LI);
1423     Assert1(LI.getAlignment() != 0,
1424             "Atomic load must specify explicit alignment", &LI);
1425     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1426       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1427               "atomic store operand must have integer type!",
1428               &LI, ElTy);
1429       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1430       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1431               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
1432               &LI, ElTy);
1433     }
1434   } else {
1435     Assert1(LI.getSynchScope() == CrossThread,
1436             "Non-atomic load cannot have SynchronizationScope specified", &LI);
1437   }
1438
1439   if (MDNode *Range = LI.getMetadata(LLVMContext::MD_range)) {
1440     unsigned NumOperands = Range->getNumOperands();
1441     Assert1(NumOperands % 2 == 0, "Unfinished range!", Range);
1442     unsigned NumRanges = NumOperands / 2;
1443     Assert1(NumRanges >= 1, "It should have at least one range!", Range);
1444
1445     ConstantRange LastRange(1); // Dummy initial value
1446     for (unsigned i = 0; i < NumRanges; ++i) {
1447       ConstantInt *Low = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i));
1448       Assert1(Low, "The lower limit must be an integer!", Low);
1449       ConstantInt *High = dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(2*i + 1));
1450       Assert1(High, "The upper limit must be an integer!", High);
1451       Assert1(High->getType() == Low->getType() &&
1452               High->getType() == ElTy, "Range types must match load type!",
1453               &LI);
1454
1455       APInt HighV = High->getValue();
1456       APInt LowV = Low->getValue();
1457       ConstantRange CurRange(LowV, HighV);
1458       Assert1(!CurRange.isEmptySet() && !CurRange.isFullSet(),
1459               "Range must not be empty!", Range);
1460       if (i != 0) {
1461         Assert1(CurRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1462                 "Intervals are overlapping", Range);
1463         Assert1(LowV.sgt(LastRange.getLower()), "Intervals are not in order",
1464                 Range);
1465         Assert1(!isContiguous(CurRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1466                 Range);
1467       }
1468       LastRange = ConstantRange(LowV, HighV);
1469     }
1470     if (NumRanges > 2) {
1471       APInt FirstLow =
1472         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(0))->getValue();
1473       APInt FirstHigh =
1474         dyn_cast<ConstantInt>(Range->getOperand(1))->getValue();
1475       ConstantRange FirstRange(FirstLow, FirstHigh);
1476       Assert1(FirstRange.intersectWith(LastRange).isEmptySet(),
1477               "Intervals are overlapping", Range);
1478       Assert1(!isContiguous(FirstRange, LastRange), "Intervals are contiguous",
1479               Range);
1480     }
1481
1482
1483   }
1484
1485   visitInstruction(LI);
1486 }
1487
1488 void Verifier::visitStoreInst(StoreInst &SI) {
1489   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(SI.getOperand(1)->getType());
1490   Assert1(PTy, "Store operand must be a pointer.", &SI);
1491   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1492   Assert2(ElTy == SI.getOperand(0)->getType(),
1493           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1494           &SI, ElTy);
1495   if (SI.isAtomic()) {
1496     Assert1(SI.getOrdering() != Acquire && SI.getOrdering() != AcquireRelease,
1497             "Store cannot have Acquire ordering", &SI);
1498     Assert1(SI.getAlignment() != 0,
1499             "Atomic store must specify explicit alignment", &SI);
1500     if (!ElTy->isPointerTy()) {
1501       Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1502               "atomic store operand must have integer type!",
1503               &SI, ElTy);
1504       unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1505       Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1506               "atomic store operand must be power-of-two byte-sized integer",
1507               &SI, ElTy);
1508     }
1509   } else {
1510     Assert1(SI.getSynchScope() == CrossThread,
1511             "Non-atomic store cannot have SynchronizationScope specified", &SI);
1512   }
1513   visitInstruction(SI);
1514 }
1515
1516 void Verifier::visitAllocaInst(AllocaInst &AI) {
1517   PointerType *PTy = AI.getType();
1518   Assert1(PTy->getAddressSpace() == 0,
1519           "Allocation instruction pointer not in the generic address space!",
1520           &AI);
1521   Assert1(PTy->getElementType()->isSized(), "Cannot allocate unsized type",
1522           &AI);
1523   Assert1(AI.getArraySize()->getType()->isIntegerTy(),
1524           "Alloca array size must have integer type", &AI);
1525   visitInstruction(AI);
1526 }
1527
1528 void Verifier::visitAtomicCmpXchgInst(AtomicCmpXchgInst &CXI) {
1529   Assert1(CXI.getOrdering() != NotAtomic,
1530           "cmpxchg instructions must be atomic.", &CXI);
1531   Assert1(CXI.getOrdering() != Unordered,
1532           "cmpxchg instructions cannot be unordered.", &CXI);
1533   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(CXI.getOperand(0)->getType());
1534   Assert1(PTy, "First cmpxchg operand must be a pointer.", &CXI);
1535   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1536   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1537           "cmpxchg operand must have integer type!",
1538           &CXI, ElTy);
1539   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1540   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1541           "cmpxchg operand must be power-of-two byte-sized integer",
1542           &CXI, ElTy);
1543   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(1)->getType(),
1544           "Expected value type does not match pointer operand type!",
1545           &CXI, ElTy);
1546   Assert2(ElTy == CXI.getOperand(2)->getType(),
1547           "Stored value type does not match pointer operand type!",
1548           &CXI, ElTy);
1549   visitInstruction(CXI);
1550 }
1551
1552 void Verifier::visitAtomicRMWInst(AtomicRMWInst &RMWI) {
1553   Assert1(RMWI.getOrdering() != NotAtomic,
1554           "atomicrmw instructions must be atomic.", &RMWI);
1555   Assert1(RMWI.getOrdering() != Unordered,
1556           "atomicrmw instructions cannot be unordered.", &RMWI);
1557   PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(RMWI.getOperand(0)->getType());
1558   Assert1(PTy, "First atomicrmw operand must be a pointer.", &RMWI);
1559   Type *ElTy = PTy->getElementType();
1560   Assert2(ElTy->isIntegerTy(),
1561           "atomicrmw operand must have integer type!",
1562           &RMWI, ElTy);
1563   unsigned Size = ElTy->getPrimitiveSizeInBits();
1564   Assert2(Size >= 8 && !(Size & (Size - 1)),
1565           "atomicrmw operand must be power-of-two byte-sized integer",
1566           &RMWI, ElTy);
1567   Assert2(ElTy == RMWI.getOperand(1)->getType(),
1568           "Argument value type does not match pointer operand type!",
1569           &RMWI, ElTy);
1570   Assert1(AtomicRMWInst::FIRST_BINOP <= RMWI.getOperation() &&
1571           RMWI.getOperation() <= AtomicRMWInst::LAST_BINOP,
1572           "Invalid binary operation!", &RMWI);
1573   visitInstruction(RMWI);
1574 }
1575
1576 void Verifier::visitFenceInst(FenceInst &FI) {
1577   const AtomicOrdering Ordering = FI.getOrdering();
1578   Assert1(Ordering == Acquire || Ordering == Release ||
1579           Ordering == AcquireRelease || Ordering == SequentiallyConsistent,
1580           "fence instructions may only have "
1581           "acquire, release, acq_rel, or seq_cst ordering.", &FI);
1582   visitInstruction(FI);
1583 }
1584
1585 void Verifier::visitExtractValueInst(ExtractValueInst &EVI) {
1586   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(EVI.getAggregateOperand()->getType(),
1587                                            EVI.getIndices()) ==
1588           EVI.getType(),
1589           "Invalid ExtractValueInst operands!", &EVI);
1590
1591   visitInstruction(EVI);
1592 }
1593
1594 void Verifier::visitInsertValueInst(InsertValueInst &IVI) {
1595   Assert1(ExtractValueInst::getIndexedType(IVI.getAggregateOperand()->getType(),
1596                                            IVI.getIndices()) ==
1597           IVI.getOperand(1)->getType(),
1598           "Invalid InsertValueInst operands!", &IVI);
1599
1600   visitInstruction(IVI);
1601 }
1602
1603 void Verifier::visitLandingPadInst(LandingPadInst &LPI) {
1604   BasicBlock *BB = LPI.getParent();
1605
1606   // The landingpad instruction is ill-formed if it doesn't have any clauses and
1607   // isn't a cleanup.
1608   Assert1(LPI.getNumClauses() > 0 || LPI.isCleanup(),
1609           "LandingPadInst needs at least one clause or to be a cleanup.", &LPI);
1610
1611   // The landingpad instruction defines its parent as a landing pad block. The
1612   // landing pad block may be branched to only by the unwind edge of an invoke.
1613   for (pred_iterator I = pred_begin(BB), E = pred_end(BB); I != E; ++I) {
1614     const InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>((*I)->getTerminator());
1615     Assert1(II && II->getUnwindDest() == BB && II->getNormalDest() != BB,
1616             "Block containing LandingPadInst must be jumped to "
1617             "only by the unwind edge of an invoke.", &LPI);
1618   }
1619
1620   // The landingpad instruction must be the first non-PHI instruction in the
1621   // block.
1622   Assert1(LPI.getParent()->getLandingPadInst() == &LPI,
1623           "LandingPadInst not the first non-PHI instruction in the block.",
1624           &LPI);
1625
1626   // The personality functions for all landingpad instructions within the same
1627   // function should match.
1628   if (PersonalityFn)
1629     Assert1(LPI.getPersonalityFn() == PersonalityFn,
1630             "Personality function doesn't match others in function", &LPI);
1631   PersonalityFn = LPI.getPersonalityFn();
1632
1633   // All operands must be constants.
1634   Assert1(isa<Constant>(PersonalityFn), "Personality function is not constant!",
1635           &LPI);
1636   for (unsigned i = 0, e = LPI.getNumClauses(); i < e; ++i) {
1637     Value *Clause = LPI.getClause(i);
1638     Assert1(isa<Constant>(Clause), "Clause is not constant!", &LPI);
1639     if (LPI.isCatch(i)) {
1640       Assert1(isa<PointerType>(Clause->getType()),
1641               "Catch operand does not have pointer type!", &LPI);
1642     } else {
1643       Assert1(LPI.isFilter(i), "Clause is neither catch nor filter!", &LPI);
1644       Assert1(isa<ConstantArray>(Clause) || isa<ConstantAggregateZero>(Clause),
1645               "Filter operand is not an array of constants!", &LPI);
1646     }
1647   }
1648
1649   visitInstruction(LPI);
1650 }
1651
1652 void Verifier::verifyDominatesUse(Instruction &I, unsigned i) {
1653   Instruction *Op = cast<Instruction>(I.getOperand(i));
1654   // If the we have an invalid invoke, don't try to compute the dominance.
1655   // We already reject it in the invoke specific checks and the dominance
1656   // computation doesn't handle multiple edges.
1657   if (InvokeInst *II = dyn_cast<InvokeInst>(Op)) {
1658     if (II->getNormalDest() == II->getUnwindDest())
1659       return;
1660   }
1661
1662   const Use &U = I.getOperandUse(i);
1663   Assert2(InstsInThisBlock.count(Op) || DT->dominates(Op, U),
1664           "Instruction does not dominate all uses!", Op, &I);
1665 }
1666
1667 /// verifyInstruction - Verify that an instruction is well formed.
1668 ///
1669 void Verifier::visitInstruction(Instruction &I) {
1670   BasicBlock *BB = I.getParent();
1671   Assert1(BB, "Instruction not embedded in basic block!", &I);
1672
1673   if (!isa<PHINode>(I)) {   // Check that non-phi nodes are not self referential
1674     for (Value::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1675          UI != UE; ++UI)
1676       Assert1(*UI != (User*)&I || !DT->isReachableFromEntry(BB),
1677               "Only PHI nodes may reference their own value!", &I);
1678   }
1679
1680   // Check that void typed values don't have names
1681   Assert1(!I.getType()->isVoidTy() || !I.hasName(),
1682           "Instruction has a name, but provides a void value!", &I);
1683
1684   // Check that the return value of the instruction is either void or a legal
1685   // value type.
1686   Assert1(I.getType()->isVoidTy() ||
1687           I.getType()->isFirstClassType(),
1688           "Instruction returns a non-scalar type!", &I);
1689
1690   // Check that the instruction doesn't produce metadata. Calls are already
1691   // checked against the callee type.
1692   Assert1(!I.getType()->isMetadataTy() ||
1693           isa<CallInst>(I) || isa<InvokeInst>(I),
1694           "Invalid use of metadata!", &I);
1695
1696   // Check that all uses of the instruction, if they are instructions
1697   // themselves, actually have parent basic blocks.  If the use is not an
1698   // instruction, it is an error!
1699   for (User::use_iterator UI = I.use_begin(), UE = I.use_end();
1700        UI != UE; ++UI) {
1701     if (Instruction *Used = dyn_cast<Instruction>(*UI))
1702       Assert2(Used->getParent() != 0, "Instruction referencing instruction not"
1703               " embedded in a basic block!", &I, Used);
1704     else {
1705       CheckFailed("Use of instruction is not an instruction!", *UI);
1706       return;
1707     }
1708   }
1709
1710   for (unsigned i = 0, e = I.getNumOperands(); i != e; ++i) {
1711     Assert1(I.getOperand(i) != 0, "Instruction has null operand!", &I);
1712
1713     // Check to make sure that only first-class-values are operands to
1714     // instructions.
1715     if (!I.getOperand(i)->getType()->isFirstClassType()) {
1716       Assert1(0, "Instruction operands must be first-class values!", &I);
1717     }
1718
1719     if (Function *F = dyn_cast<Function>(I.getOperand(i))) {
1720       // Check to make sure that the "address of" an intrinsic function is never
1721       // taken.
1722       Assert1(!F->isIntrinsic() || i == (isa<CallInst>(I) ? e-1 : 0),
1723               "Cannot take the address of an intrinsic!", &I);
1724       Assert1(!F->isIntrinsic() || isa<CallInst>(I) ||
1725               F->getIntrinsicID() == Intrinsic::donothing,
1726               "Cannot invoke an intrinsinc other than donothing", &I);
1727       Assert1(F->getParent() == Mod, "Referencing function in another module!",
1728               &I);
1729     } else if (BasicBlock *OpBB = dyn_cast<BasicBlock>(I.getOperand(i))) {
1730       Assert1(OpBB->getParent() == BB->getParent(),
1731               "Referring to a basic block in another function!", &I);
1732     } else if (Argument *OpArg = dyn_cast<Argument>(I.getOperand(i))) {
1733       Assert1(OpArg->getParent() == BB->getParent(),
1734               "Referring to an argument in another function!", &I);
1735     } else if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(I.getOperand(i))) {
1736       Assert1(GV->getParent() == Mod, "Referencing global in another module!",
1737               &I);
1738     } else if (isa<Instruction>(I.getOperand(i))) {
1739       verifyDominatesUse(I, i);
1740     } else if (isa<InlineAsm>(I.getOperand(i))) {
1741       Assert1((i + 1 == e && isa<CallInst>(I)) ||
1742               (i + 3 == e && isa<InvokeInst>(I)),
1743               "Cannot take the address of an inline asm!", &I);
1744     }
1745   }
1746
1747   if (MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_fpmath)) {
1748     Assert1(I.getType()->isFPOrFPVectorTy(),
1749             "fpmath requires a floating point result!", &I);
1750     Assert1(MD->getNumOperands() == 1, "fpmath takes one operand!", &I);
1751     Value *Op0 = MD->getOperand(0);
1752     if (ConstantFP *CFP0 = dyn_cast_or_null<ConstantFP>(Op0)) {
1753       APFloat Accuracy = CFP0->getValueAPF();
1754       Assert1(Accuracy.isNormal() && !Accuracy.isNegative(),
1755               "fpmath accuracy not a positive number!", &I);
1756     } else {
1757       Assert1(false, "invalid fpmath accuracy!", &I);
1758     }
1759   }
1760
1761   MDNode *MD = I.getMetadata(LLVMContext::MD_range);
1762   Assert1(!MD || isa<LoadInst>(I), "Ranges are only for loads!", &I);
1763
1764   InstsInThisBlock.insert(&I);
1765 }
1766
1767 /// VerifyIntrinsicType - Verify that the specified type (which comes from an
1768 /// intrinsic argument or return value) matches the type constraints specified
1769 /// by the .td file (e.g. an "any integer" argument really is an integer).
1770 ///
1771 /// This return true on error but does not print a message.
1772 bool Verifier::VerifyIntrinsicType(Type *Ty,
1773                                    ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> &Infos,
1774                                    SmallVectorImpl<Type*> &ArgTys) {
1775   using namespace Intrinsic;
1776
1777   // If we ran out of descriptors, there are too many arguments.
1778   if (Infos.empty()) return true;
1779   IITDescriptor D = Infos.front();
1780   Infos = Infos.slice(1);
1781
1782   switch (D.Kind) {
1783   case IITDescriptor::Void: return !Ty->isVoidTy();
1784   case IITDescriptor::MMX:  return !Ty->isX86_MMXTy();
1785   case IITDescriptor::Metadata: return !Ty->isMetadataTy();
1786   case IITDescriptor::Float: return !Ty->isFloatTy();
1787   case IITDescriptor::Double: return !Ty->isDoubleTy();
1788   case IITDescriptor::Integer: return !Ty->isIntegerTy(D.Integer_Width);
1789   case IITDescriptor::Vector: {
1790     VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(Ty);
1791     return VT == 0 || VT->getNumElements() != D.Vector_Width ||
1792            VerifyIntrinsicType(VT->getElementType(), Infos, ArgTys);
1793   }
1794   case IITDescriptor::Pointer: {
1795     PointerType *PT = dyn_cast<PointerType>(Ty);
1796     return PT == 0 || PT->getAddressSpace() != D.Pointer_AddressSpace ||
1797            VerifyIntrinsicType(PT->getElementType(), Infos, ArgTys);
1798   }
1799
1800   case IITDescriptor::Struct: {
1801     StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Ty);
1802     if (ST == 0 || ST->getNumElements() != D.Struct_NumElements)
1803       return true;
1804
1805     for (unsigned i = 0, e = D.Struct_NumElements; i != e; ++i)
1806       if (VerifyIntrinsicType(ST->getElementType(i), Infos, ArgTys))
1807         return true;
1808     return false;
1809   }
1810
1811   case IITDescriptor::Argument:
1812     // Two cases here - If this is the second occurrence of an argument, verify
1813     // that the later instance matches the previous instance.
1814     if (D.getArgumentNumber() < ArgTys.size())
1815       return Ty != ArgTys[D.getArgumentNumber()];
1816
1817     // Otherwise, if this is the first instance of an argument, record it and
1818     // verify the "Any" kind.
1819     assert(D.getArgumentNumber() == ArgTys.size() && "Table consistency error");
1820     ArgTys.push_back(Ty);
1821
1822     switch (D.getArgumentKind()) {
1823     case IITDescriptor::AK_AnyInteger: return !Ty->isIntOrIntVectorTy();
1824     case IITDescriptor::AK_AnyFloat:   return !Ty->isFPOrFPVectorTy();
1825     case IITDescriptor::AK_AnyVector:  return !isa<VectorType>(Ty);
1826     case IITDescriptor::AK_AnyPointer: return !isa<PointerType>(Ty);
1827     }
1828     llvm_unreachable("all argument kinds not covered");
1829
1830   case IITDescriptor::ExtendVecArgument:
1831     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
1832     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
1833            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
1834            VectorType::getExtendedElementVectorType(
1835                        cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
1836
1837   case IITDescriptor::TruncVecArgument:
1838     // This may only be used when referring to a previous vector argument.
1839     return D.getArgumentNumber() >= ArgTys.size() ||
1840            !isa<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()]) ||
1841            VectorType::getTruncatedElementVectorType(
1842                          cast<VectorType>(ArgTys[D.getArgumentNumber()])) != Ty;
1843   }
1844   llvm_unreachable("unhandled");
1845 }
1846
1847 /// visitIntrinsicFunction - Allow intrinsics to be verified in different ways.
1848 ///
1849 void Verifier::visitIntrinsicFunctionCall(Intrinsic::ID ID, CallInst &CI) {
1850   Function *IF = CI.getCalledFunction();
1851   Assert1(IF->isDeclaration(), "Intrinsic functions should never be defined!",
1852           IF);
1853
1854   // Verify that the intrinsic prototype lines up with what the .td files
1855   // describe.
1856   FunctionType *IFTy = IF->getFunctionType();
1857   Assert1(!IFTy->isVarArg(), "Intrinsic prototypes are not varargs", IF);
1858
1859   SmallVector<Intrinsic::IITDescriptor, 8> Table;
1860   getIntrinsicInfoTableEntries(ID, Table);
1861   ArrayRef<Intrinsic::IITDescriptor> TableRef = Table;
1862
1863   SmallVector<Type *, 4> ArgTys;
1864   Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getReturnType(), TableRef, ArgTys),
1865           "Intrinsic has incorrect return type!", IF);
1866   for (unsigned i = 0, e = IFTy->getNumParams(); i != e; ++i)
1867     Assert1(!VerifyIntrinsicType(IFTy->getParamType(i), TableRef, ArgTys),
1868             "Intrinsic has incorrect argument type!", IF);
1869   Assert1(TableRef.empty(), "Intrinsic has too few arguments!", IF);
1870
1871   // Now that we have the intrinsic ID and the actual argument types (and we
1872   // know they are legal for the intrinsic!) get the intrinsic name through the
1873   // usual means.  This allows us to verify the mangling of argument types into
1874   // the name.
1875   Assert1(Intrinsic::getName(ID, ArgTys) == IF->getName(),
1876           "Intrinsic name not mangled correctly for type arguments!", IF);
1877
1878   // If the intrinsic takes MDNode arguments, verify that they are either global
1879   // or are local to *this* function.
1880   for (unsigned i = 0, e = CI.getNumArgOperands(); i != e; ++i)
1881     if (MDNode *MD = dyn_cast<MDNode>(CI.getArgOperand(i)))
1882       visitMDNode(*MD, CI.getParent()->getParent());
1883
1884   switch (ID) {
1885   default:
1886     break;
1887   case Intrinsic::ctlz:  // llvm.ctlz
1888   case Intrinsic::cttz:  // llvm.cttz
1889     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
1890             "is_zero_undef argument of bit counting intrinsics must be a "
1891             "constant int", &CI);
1892     break;
1893   case Intrinsic::dbg_declare: {  // llvm.dbg.declare
1894     Assert1(CI.getArgOperand(0) && isa<MDNode>(CI.getArgOperand(0)),
1895                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 1", &CI);
1896     MDNode *MD = cast<MDNode>(CI.getArgOperand(0));
1897     Assert1(MD->getNumOperands() == 1,
1898                 "invalid llvm.dbg.declare intrinsic call 2", &CI);
1899   } break;
1900   case Intrinsic::memcpy:
1901   case Intrinsic::memmove:
1902   case Intrinsic::memset:
1903     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(3)),
1904             "alignment argument of memory intrinsics must be a constant int",
1905             &CI);
1906     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(4)),
1907             "isvolatile argument of memory intrinsics must be a constant int",
1908             &CI);
1909     break;
1910   case Intrinsic::gcroot:
1911   case Intrinsic::gcwrite:
1912   case Intrinsic::gcread:
1913     if (ID == Intrinsic::gcroot) {
1914       AllocaInst *AI =
1915         dyn_cast<AllocaInst>(CI.getArgOperand(0)->stripPointerCasts());
1916       Assert1(AI, "llvm.gcroot parameter #1 must be an alloca.", &CI);
1917       Assert1(isa<Constant>(CI.getArgOperand(1)),
1918               "llvm.gcroot parameter #2 must be a constant.", &CI);
1919       if (!AI->getType()->getElementType()->isPointerTy()) {
1920         Assert1(!isa<ConstantPointerNull>(CI.getArgOperand(1)),
1921                 "llvm.gcroot parameter #1 must either be a pointer alloca, "
1922                 "or argument #2 must be a non-null constant.", &CI);
1923       }
1924     }
1925
1926     Assert1(CI.getParent()->getParent()->hasGC(),
1927             "Enclosing function does not use GC.", &CI);
1928     break;
1929   case Intrinsic::init_trampoline:
1930     Assert1(isa<Function>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
1931             "llvm.init_trampoline parameter #2 must resolve to a function.",
1932             &CI);
1933     break;
1934   case Intrinsic::prefetch:
1935     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)) &&
1936             isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2)) &&
1937             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1))->getZExtValue() < 2 &&
1938             cast<ConstantInt>(CI.getArgOperand(2))->getZExtValue() < 4,
1939             "invalid arguments to llvm.prefetch",
1940             &CI);
1941     break;
1942   case Intrinsic::stackprotector:
1943     Assert1(isa<AllocaInst>(CI.getArgOperand(1)->stripPointerCasts()),
1944             "llvm.stackprotector parameter #2 must resolve to an alloca.",
1945             &CI);
1946     break;
1947   case Intrinsic::lifetime_start:
1948   case Intrinsic::lifetime_end:
1949   case Intrinsic::invariant_start:
1950     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(0)),
1951             "size argument of memory use markers must be a constant integer",
1952             &CI);
1953     break;
1954   case Intrinsic::invariant_end:
1955     Assert1(isa<ConstantInt>(CI.getArgOperand(1)),
1956             "llvm.invariant.end parameter #2 must be a constant integer", &CI);
1957     break;
1958   }
1959 }
1960
1961 //===----------------------------------------------------------------------===//
1962 //  Implement the public interfaces to this file...
1963 //===----------------------------------------------------------------------===//
1964
1965 FunctionPass *llvm::createVerifierPass(VerifierFailureAction action) {
1966   return new Verifier(action);
1967 }
1968
1969
1970 /// verifyFunction - Check a function for errors, printing messages on stderr.
1971 /// Return true if the function is corrupt.
1972 ///
1973 bool llvm::verifyFunction(const Function &f, VerifierFailureAction action) {
1974   Function &F = const_cast<Function&>(f);
1975   assert(!F.isDeclaration() && "Cannot verify external functions");
1976
1977   FunctionPassManager FPM(F.getParent());
1978   Verifier *V = new Verifier(action);
1979   FPM.add(V);
1980   FPM.run(F);
1981   return V->Broken;
1982 }
1983
1984 /// verifyModule - Check a module for errors, printing messages on stderr.
1985 /// Return true if the module is corrupt.
1986 ///
1987 bool llvm::verifyModule(const Module &M, VerifierFailureAction action,
1988                         std::string *ErrorInfo) {
1989   PassManager PM;
1990   Verifier *V = new Verifier(action);
1991   PM.add(V);
1992   PM.run(const_cast<Module&>(M));
1993
1994   if (ErrorInfo && V->Broken)
1995     *ErrorInfo = V->MessagesStr.str();
1996   return V->Broken;
1997 }