Robust/src/Analysis/Disjoint/EffectsAnalysis.java

   1 package Analysis.Disjoint;
   2
   3 import java.util.*;
   4 import java.util.Map.Entry;
   5 import java.io.*;
   6
   7 import IR.*;
   8 import IR.Flat.*;
   9 import Analysis.Pointer.Edge;
  10
  11 /////////////////////////////////////////////
  12 //
  13 //  Effects analysis computes read/write/strong
  14 //  update and other sorts of effects for the
  15 //  scope of a method or rblock.  The effects
  16 //  are associated with the heap roots through
  17 //  which a reference to the effect target was
  18 //  obtained.
  19 //
  20 //  The effects analysis piggy-backs
  21 //  on the disjoint reachability analysis,
  22 //  if requested, to support OoOJava and
  23 //  potentially other analysis clients.
  24 //
  25 /////////////////////////////////////////////
  26
  27 public class EffectsAnalysis {
  28
  29   // the effects analysis should combine taints
  30   // that match except for predicates--preds just
  31   // support interprocedural analysis
  32   private Hashtable<Taint, Set<Effect>> taint2effects;
  33
  34   // redundant views of the effect set for
  35   // efficient retrieval
  36   private Hashtable<FlatSESEEnterNode, Hashtable<Taint, Set<Effect>> > sese2te;
  37   private Hashtable<FlatNode,          Hashtable<Taint, Set<Effect>> > stallSite2te;
  38
  39   public static State              state;
  40   public static BuildStateMachines buildStateMachines;
  41
  42
  43   public EffectsAnalysis() {
  44     taint2effects = new Hashtable<Taint, Set<Effect>>();
  45
  46     sese2te      = new Hashtable<FlatSESEEnterNode, Hashtable<Taint, Set<Effect>> >();
  47     stallSite2te = new Hashtable<FlatNode,          Hashtable<Taint, Set<Effect>> >();
  48   }
  49
  50
  51   public Set<Effect> getEffects(Taint t) {
  52     Taint tNoPreds = Canonical.changePredsTo( t,
  53                                               ReachGraph.predsEmpty
  54                                               );
  55     return taint2effects.get(tNoPreds);
  56   }
  57
  58   public Iterator iteratorTaintEffectPairs() {
  59     return taint2effects.entrySet().iterator();
  60   }
  61
  62   protected void add(Taint t, Effect e, FlatNode currentProgramPoint) {
  63
  64     Taint tNoPreds = Canonical.changePredsTo( t,
  65                                               ReachGraph.predsEmpty
  66                                               );
  67
  68     if( state.RCR ) {
  69       buildStateMachines.addToStateMachine( t, e, currentProgramPoint );
  70     }
  71
  72     // add to the global bag
  73     Set<Effect> effectSet = taint2effects.get(tNoPreds);
  74     if (effectSet == null) {
  75       effectSet = new HashSet<Effect>();
  76     }
  77     effectSet.add(e);
  78     taint2effects.put(tNoPreds, effectSet);
  79
  80     // add to the alternate retrieval bags
  81     if( t.getSESE() != null ) {
  82       FlatSESEEnterNode sese = t.getSESE();
  83
  84       Hashtable<Taint, Set<Effect>> te = sese2te.get( sese );
  85       if( te == null ) {
  86         te = new Hashtable<Taint, Set<Effect>>();
  87       }
  88
  89       Set<Effect> effects = te.get(tNoPreds);
  90       if (effects == null) {
  91         effects = new HashSet<Effect>();
  92       }
  93       effects.add(e);
  94       te.put(tNoPreds, effects);
  95
  96       sese2te.put(sese, te);
  97
  98     } else {
  99       assert t.getStallSite() != null;
 100       FlatNode stallSite = t.getStallSite();
 101
 102       Hashtable<Taint, Set<Effect>> te = stallSite2te.get( stallSite );
 103       if( te == null ) {
 104         te = new Hashtable<Taint, Set<Effect>>();
 105       }
 106
 107       Set<Effect> effects = te.get(tNoPreds);
 108       if (effects == null) {
 109         effects = new HashSet<Effect>();
 110       }
 111       effects.add(e);
 112       te.put(tNoPreds, effects);
 113       stallSite2te.put(stallSite, te);
 114     }
 115   }
 116
 117
 118   public Hashtable<Taint, Set<Effect>> get( FlatSESEEnterNode sese ) {
 119     return sese2te.get(sese);
 120   }
 121
 122   public Hashtable<Taint, Set<Effect>> get( FlatNode stallSite ) {
 123     return stallSite2te.get(stallSite);
 124   }
 125
 126
 127
 128   public void analyzeFlatFieldNode(ReachGraph rg, TempDescriptor rhs, FieldDescriptor fld, FlatNode currentProgramPoint) {
 129
 130     VariableNode vn = rg.td2vn.get(rhs);
 131     if( vn == null ) {
 132       return;
 133     }
 134
 135     for (Iterator<RefEdge> iterator = vn.iteratorToReferencees(); iterator.hasNext();) {
 136       RefEdge   edge          = iterator.next();
 137       TaintSet  taintSet      = edge.getTaints();
 138       AllocSite affectedAlloc = edge.getDst().getAllocSite();
 139       Effect    effect        = new Effect(affectedAlloc, Effect.read, fld);
 140
 141       for (Iterator<Taint> taintSetIter = taintSet.iterator(); taintSetIter.hasNext();) {
 142         Taint taint = taintSetIter.next();
 143         add(taint, effect, currentProgramPoint);
 144       }
 145     }
 146   }
 147
 148   public void analyzeFlatFieldNode(Set<Edge> sources, FieldDescriptor fld, FlatNode currentProgramPoint) {
 149     for (Edge edge:sources) {
 150       TaintSet  taintSet      = edge.getTaints();
 151       Alloc     affectedAlloc = edge.getDst();
 152       Effect    effect        = new Effect(affectedAlloc, Effect.read, fld);
 153
 154       if (taintSet!=null)
 155         for (Taint taint:taintSet.getTaints()) {
 156           add(taint, effect, currentProgramPoint);
 157         }
 158     }
 159   }
 160
 161   public void analyzeFlatSetFieldNode(ReachGraph rg, TempDescriptor lhs, FieldDescriptor fld, FlatNode currentProgramPoint, boolean strongUpdate) {
 162
 163     VariableNode vn = rg.td2vn.get(lhs);
 164     if( vn == null ) {
 165       return;
 166     }
 167
 168     for (Iterator<RefEdge> iterator = vn.iteratorToReferencees(); iterator.hasNext();) {
 169       RefEdge   edge          = iterator.next();
 170       TaintSet  taintSet      = edge.getTaints();
 171       AllocSite affectedAlloc = edge.getDst().getAllocSite();
 172       Effect    effect        = new Effect(affectedAlloc, Effect.write, fld);
 173       Effect    effectSU      = null;
 174
 175       if (strongUpdate) {
 176         effectSU = new Effect(affectedAlloc, Effect.strongupdate, fld);
 177       }
 178
 179       for (Iterator<Taint> taintSetIter = taintSet.iterator(); taintSetIter.hasNext();) {
 180         Taint taint = taintSetIter.next();
 181         add( taint, effect, currentProgramPoint );
 182
 183         if (strongUpdate) {
 184           add( taint, effectSU, currentProgramPoint );
 185         }
 186       }
 187     }
 188   }
 189
 190
 191   public void analyzeFlatSetFieldNode(Set<Edge> dstedges, FieldDescriptor fld, FlatNode currentProgramPoint) {
 192     for (Edge edge:dstedges) {
 193       TaintSet taintSet = edge.getTaints();
 194       Alloc affectedAlloc = edge.getDst();
 195       Effect effect = new Effect(affectedAlloc, Effect.write, fld);
 196       if (taintSet!=null)
 197         for (Taint taint:taintSet.getTaints()) {
 198           add(taint, effect, currentProgramPoint );
 199         }
 200     }
 201   }
 202
 203
 204   public String toString() {
 205     return taint2effects.toString();
 206   }
 207
 208   public void writeEffects( String outfile ) {
 209     try {
 210       BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(outfile));
 211
 212       bw.write( "Effects\n---------------\n\n" );
 213
 214       Iterator meItr = taint2effects.entrySet().iterator();
 215       while( meItr.hasNext() ) {
 216         Map.Entry   me      = (Map.Entry)   meItr.next();
 217         Taint       taint   = (Taint)       me.getKey();
 218         Set<Effect> effects = (Set<Effect>) me.getValue();
 219
 220         Iterator<Effect> eItr = effects.iterator();
 221         while( eItr.hasNext() ) {
 222           Effect e = eItr.next();
 223
 224           bw.write( taint+"-->"+e+"\n" );
 225         }
 226       }
 227
 228       bw.close();
 229     } catch( IOException e ) {}
 230   }
 231
 232   /*
 233    * public MethodEffects getMethodEffectsByMethodContext(MethodContext mc){
 234    * return mapMethodContextToMethodEffects.get(mc); }
 235    *
 236    * public void createNewMapping(MethodContext mcNew) { if(!methodeffects)
 237    * return; if (!mapMethodContextToMethodEffects.containsKey(mcNew)) {
 238    * MethodEffects meNew = new MethodEffects();
 239    * mapMethodContextToMethodEffects.put(mcNew, meNew); } }
 240    */
 241
 242   /*
 243    * public void analyzeFlatCall(OwnershipGraph calleeOG, MethodContext
 244    * calleeMC, MethodContext callerMC, FlatCall fc) { if(!methodeffects) return;
 245    * MethodEffects me = mapMethodContextToMethodEffects.get(callerMC);
 246    * MethodEffects meFlatCall = mapMethodContextToMethodEffects .get(calleeMC);
 247    * me.analyzeFlatCall(calleeOG, fc, callerMC, meFlatCall);
 248    * mapMethodContextToMethodEffects.put(callerMC, me); }
 249    */
 250
 251   /*
 252    * public void analyzeFlatFieldNode(MethodContext mc, OwnershipGraph og,
 253    * TempDescriptor srcDesc, FieldDescriptor fieldDesc) { if(!methodeffects)
 254    * return; MethodEffects me = mapMethodContextToMethodEffects.get(mc);
 255    * me.analyzeFlatFieldNode(og, srcDesc, fieldDesc);
 256    * mapMethodContextToMethodEffects.put(mc, me); }
 257    *
 258    * public void analyzeFlatSetFieldNode(MethodContext mc, OwnershipGraph og,
 259    * TempDescriptor dstDesc, FieldDescriptor fieldDesc) { if(!methodeffects)
 260    * return; MethodEffects me = mapMethodContextToMethodEffects.get(mc);
 261    * me.analyzeFlatSetFieldNode(og, dstDesc, fieldDesc);
 262    * mapMethodContextToMethodEffects.put(mc, me); }
 263    *
 264    * public void analyzeFlatSetElementNode(MethodContext mc, OwnershipGraph og,
 265    * TempDescriptor dstDesc, FieldDescriptor fieldDesc) { if(!methodeffects)
 266    * return; MethodEffects me = mapMethodContextToMethodEffects.get(mc);
 267    * me.analyzeFlatSetElementNode(og, dstDesc, fieldDesc);
 268    * mapMethodContextToMethodEffects.put(mc, me); }
 269    *
 270    * public void analyzeFlatElementNode(MethodContext mc, OwnershipGraph og,
 271    * TempDescriptor dstDesc, FieldDescriptor fieldDesc) { if(!methodeffects)
 272    * return; MethodEffects me = mapMethodContextToMethodEffects.get(mc);
 273    * me.analyzeFlatElementNode(og, dstDesc, fieldDesc);
 274    * mapMethodContextToMethodEffects.put(mc, me); }
 275    *
 276    *
 277    * public void writeMethodEffectsResult() throws IOException {
 278    *
 279    * try { BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(
 280    * "MethodEffects_report.txt"));
 281    *
 282    * Set<MethodContext> mcSet = mapMethodContextToMethodEffects.keySet();
 283    * Iterator<MethodContext> mcIter = mcSet.iterator(); while (mcIter.hasNext())
 284    * { MethodContext mc = mcIter.next(); MethodDescriptor md =
 285    * (MethodDescriptor) mc.getDescriptor();
 286    *
 287    * int startIdx = 0; if (!md.isStatic()) { startIdx = 1; }
 288    *
 289    * MethodEffects me = mapMethodContextToMethodEffects.get(mc); EffectsSet
 290    * effectsSet = me.getEffects();
 291    *
 292    * bw.write("Method " + mc + " :\n"); for (int i = startIdx; i <
 293    * md.numParameters() + startIdx; i++) {
 294    *
 295    * String paramName = md.getParamName(i - startIdx);
 296    *
 297    * Set<EffectsKey> effectSet = effectsSet.getReadingSet(i); String keyStr =
 298    * "{"; if (effectSet != null) { Iterator<EffectsKey> effectIter =
 299    * effectSet.iterator(); while (effectIter.hasNext()) { EffectsKey key =
 300    * effectIter.next(); keyStr += " " + key; } } keyStr += " }";
 301    * bw.write("  Paramter " + paramName + " ReadingSet=" + keyStr + "\n");
 302    *
 303    * effectSet = effectsSet.getWritingSet(new Integer(i)); keyStr = "{"; if
 304    * (effectSet != null) { Iterator<EffectsKey> effectIter =
 305    * effectSet.iterator(); while (effectIter.hasNext()) { EffectsKey key =
 306    * effectIter.next(); keyStr += " " + key; } }
 307    *
 308    * keyStr += " }"; bw.write("  Paramter " + paramName + " WritingngSet=" +
 309    * keyStr + "\n");
 310    *
 311    * } bw.write("\n");
 312    *
 313    * }
 314    *
 315    * bw.close(); } catch (IOException e) { System.err.println(e); }
 316    *
 317    * }
 318    */
 319
 320   public Hashtable<Taint, Set<Effect>> getAllEffects() {
 321     return taint2effects;
 322   }
 323 }