changes: now Inference engine works fine with the EyeTracking benchmark.
[IRC.git] / Robust / src / Analysis / SSJava / FlowDownCheck.java
index d1a70727d2c4ae731a90f6aa7d82b658ff102aaa..5bce89cc1d66caa7c03194173f6a3bdcd1e1d178 100644 (file)
@@ -23,7 +23,9 @@ import IR.Operation;
 import IR.State;
 import IR.SymbolTable;
 import IR.TypeDescriptor;
+import IR.TypeExtension;
 import IR.VarDescriptor;
+import IR.Flat.FlatNode;
 import IR.Tree.ArrayAccessNode;
 import IR.Tree.AssignmentNode;
 import IR.Tree.BlockExpressionNode;
@@ -136,7 +138,7 @@ public class FlowDownCheck {
       toanalyzeList.addAll(classtable.getValueSet());
       Collections.sort(toanalyzeList, new Comparator<ClassDescriptor>() {
         public int compare(ClassDescriptor o1, ClassDescriptor o2) {
-          return o1.getClassName().compareTo(o2.getClassName());
+          return o1.getClassName().compareToIgnoreCase(o2.getClassName());
         }
       });
     } else {
@@ -153,7 +155,7 @@ public class FlowDownCheck {
       toanalyzeMethodList.addAll(methodtable.getValueSet());
       Collections.sort(toanalyzeMethodList, new Comparator<MethodDescriptor>() {
         public int compare(MethodDescriptor o1, MethodDescriptor o2) {
-          return o1.getSymbol().compareTo(o2.getSymbol());
+          return o1.getSymbol().compareToIgnoreCase(o2.getSymbol());
         }
       });
     } else {
@@ -221,8 +223,11 @@ public class FlowDownCheck {
       while (!toAnalyzeMethodIsEmpty()) {
         MethodDescriptor md = toAnalyzeMethodNext();
         if (ssjava.needTobeAnnotated(md)) {
-          System.out.println("SSJAVA: Checking assignments: " + md);
-          checkMethodBody(cd, md);
+          if (state.SSJAVADEBUG) {
+            System.out.println("SSJAVA: Checking Flow-down Rules: " + md);
+          }
+          CompositeLocation calleePCLOC = ssjava.getPCLocation(md);
+          checkMethodBody(cd, md, calleePCLOC);
         }
       }
     }
@@ -297,38 +302,43 @@ public class FlowDownCheck {
     for (int i = 0; i < md.numParameters(); i++) {
       // process annotations on method parameters
       VarDescriptor vd = (VarDescriptor) md.getParameter(i);
-      assignLocationOfVarDescriptor(vd, md, md.getParameterTable(), bn);
+      assignLocationOfVarDescriptor(vd, md, md.getParameterTable(), null);
       paramList.add(d2loc.get(vd));
     }
     Vector<AnnotationDescriptor> methodAnnotations = md.getModifiers().getAnnotations();
 
-    // second, check return location annotation
-    if (!md.getReturnType().isVoid()) {
-      CompositeLocation returnLocComp = null;
+    CompositeLocation returnLocComp = null;
+
+    boolean hasReturnLocDeclaration = false;
+    if (methodAnnotations != null) {
+      for (int i = 0; i < methodAnnotations.size(); i++) {
+        AnnotationDescriptor an = methodAnnotations.elementAt(i);
+        if (an.getMarker().equals(ssjava.RETURNLOC)) {
+          // this case, developer explicitly defines method lattice
+          String returnLocDeclaration = an.getValue();
+          returnLocComp = parseLocationDeclaration(md, null, returnLocDeclaration);
+          hasReturnLocDeclaration = true;
+        } else if (an.getMarker().equals(ssjava.THISLOC)) {
+          String thisLoc = an.getValue();
+          ssjava.getMethodLattice(md).setThisLoc(thisLoc);
+        } else if (an.getMarker().equals(ssjava.GLOBALLOC)) {
+          String globalLoc = an.getValue();
+          ssjava.getMethodLattice(md).setGlobalLoc(globalLoc);
+        } else if (an.getMarker().equals(ssjava.PCLOC)) {
+          String pcLocDeclaration = an.getValue();
+          ssjava.setPCLocation(md, parseLocationDeclaration(md, null, pcLocDeclaration));
+        }
+      }
+    }
 
-      String rtrStr = ssjava.getMethodLattice(md).getReturnLoc();
-      if (rtrStr != null) {
-        returnLocComp = new CompositeLocation(new Location(md, rtrStr));
-      } else {
-        if (methodAnnotations != null) {
-          for (int i = 0; i < methodAnnotations.size(); i++) {
-            AnnotationDescriptor an = methodAnnotations.elementAt(i);
-            if (an.getMarker().equals(ssjava.RETURNLOC)) {
-              // this case, developer explicitly defines method lattice
-              String returnLocDeclaration = an.getValue();
-              returnLocComp = parseLocationDeclaration(md, null, returnLocDeclaration);
-            }
-          }
-        } else {
-          // if developer does not define method lattice
-          // search return location in the method default lattice
-          if (returnLocComp == null) {
-            MethodLattice<String> methodDefaultLattice = ssjava.getMethodDefaultLattice(cd);
-            if (methodDefaultLattice.getReturnLoc() != null) {
-              returnLocComp =
-                  parseLocationDeclaration(md, null, methodDefaultLattice.getReturnLoc());
-            }
-          }
+    // second, check return location annotation
+    if (!md.getReturnType().isVoid() && !ssjava.getMethodContainingSSJavaLoop().equals(md)) {
+      if (!hasReturnLocDeclaration) {
+        // if developer does not define method lattice
+        // search return location in the method default lattice
+        String rtrStr = ssjava.getMethodLattice(md).getReturnLoc();
+        if (rtrStr != null) {
+          returnLocComp = new CompositeLocation(new Location(md, rtrStr));
         }
       }
 
@@ -339,20 +349,26 @@ public class FlowDownCheck {
 
       md2ReturnLoc.put(md, returnLocComp);
 
-      // check this location
+    }
+
+    if (!md.getReturnType().isVoid() && !ssjava.getMethodContainingSSJavaLoop().equals(md)) {
       MethodLattice<String> methodLattice = ssjava.getMethodLattice(md);
       String thisLocId = methodLattice.getThisLoc();
-      if (thisLocId == null) {
-        throw new Error("Method '" + md + "' does not have the definition of 'this' location at "
-            + md.getClassDesc().getSourceFileName());
+      if ((!md.isStatic())) {
+
+        if (thisLocId == null) {
+          throw new Error("Method '" + md + "' does not have the definition of 'this' location at "
+              + md.getClassDesc().getSourceFileName());
+        }
+
+        CompositeLocation thisLoc = new CompositeLocation(new Location(md, thisLocId));
+        paramList.add(0, thisLoc);
+
       }
-      CompositeLocation thisLoc = new CompositeLocation(new Location(md, thisLocId));
-      paramList.add(0, thisLoc);
 
-      System.out.println("### ReturnLocGenerator="+md);
-      System.out.println("### md2ReturnLoc.get(md)="+md2ReturnLoc.get(md));
-      md2ReturnLocGen.put(md, new ReturnLocGenerator(md2ReturnLoc.get(md), paramList, md + " of "
-          + cd.getSourceFileName()));
+      md2ReturnLocGen.put(md, new ReturnLocGenerator(md2ReturnLoc.get(md), md, paramList, md
+          + " of " + cd.getSourceFileName()));
+
     }
 
     // fourth, check declarations inside of method
@@ -437,9 +453,10 @@ public class FlowDownCheck {
     checkDeclarationInBlockNode(md, nametable, ln.getBody());
   }
 
-  private void checkMethodBody(ClassDescriptor cd, MethodDescriptor md) {
+  private void checkMethodBody(ClassDescriptor cd, MethodDescriptor md,
+      CompositeLocation constraints) {
     BlockNode bn = state.getMethodBody(md);
-    checkLocationFromBlockNode(md, md.getParameterTable(), bn, null);
+    checkLocationFromBlockNode(md, md.getParameterTable(), bn, constraints);
   }
 
   private String generateErrorMessage(ClassDescriptor cd, TreeNode tn) {
@@ -535,30 +552,72 @@ public class FlowDownCheck {
   private CompositeLocation checkLocationFromReturnNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
       ReturnNode rn, CompositeLocation constraint) {
 
+    if (ssjava.getMethodContainingSSJavaLoop().equals(md)) {
+      return new CompositeLocation();
+    }
+
     ExpressionNode returnExp = rn.getReturnExpression();
 
+    CompositeLocation declaredReturnLoc = md2ReturnLoc.get(md);
+
     CompositeLocation returnValueLoc;
     if (returnExp != null) {
       returnValueLoc =
           checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, returnExp, new CompositeLocation(),
               constraint, false);
 
+      // System.out.println("# RETURN VALUE LOC=" + returnValueLoc +
+      // " with constraint=" + constraint);
+
+      // TODO: do we need to check here?
       // if this return statement is inside branch, return value has an implicit
       // flow from conditional location
+      // if (constraint != null) {
+      // Set<CompositeLocation> inputGLB = new HashSet<CompositeLocation>();
+      // inputGLB.add(returnValueLoc);
+      // inputGLB.add(constraint);
+      // returnValueLoc =
+      // CompositeLattice.calculateGLB(inputGLB,
+      // generateErrorMessage(md.getClassDesc(), rn));
+      // }
+
       if (constraint != null) {
-        Set<CompositeLocation> inputGLB = new HashSet<CompositeLocation>();
-        inputGLB.add(returnValueLoc);
-        inputGLB.add(constraint);
-        returnValueLoc =
-            CompositeLattice.calculateGLB(inputGLB, generateErrorMessage(md.getClassDesc(), rn));
+
+        // Set<CompositeLocation> inputGLB = new HashSet<CompositeLocation>();
+        // inputGLB.add(returnValueLoc);
+        // inputGLB.add(constraint);
+        // returnValueLoc =
+        // CompositeLattice.calculateGLB(inputGLB,
+        // generateErrorMessage(md.getClassDesc(), rn));
+
+        // if (!returnValueLoc.get(returnValueLoc.getSize() - 1).isTop()) {
+        // if (!CompositeLattice.isGreaterThan(constraint, returnValueLoc,
+        // generateErrorMessage(md.getClassDesc(), rn))) {
+        // System.out.println("returnValueLoc.get(returnValueLoc.getSize() - 1).isTop()="
+        // + returnValueLoc.get(returnValueLoc.getSize() - 1).isTop());
+        // throw new Error("The value flow from " + constraint + " to " +
+        // returnValueLoc
+        // + " does not respect location hierarchy on the assignment " +
+        // rn.printNode(0)
+        // + " at " + md.getClassDesc().getSourceFileName() + "::" +
+        // rn.getNumLine());
+        // }
+        // }
+
+        if (!CompositeLattice.isGreaterThan(constraint, declaredReturnLoc,
+            generateErrorMessage(md.getClassDesc(), rn))) {
+          throw new Error("The value flow from " + constraint + " to " + declaredReturnLoc
+              + " does not respect location hierarchy on the assignment " + rn.printNode(0)
+              + " at " + md.getClassDesc().getSourceFileName() + "::" + rn.getNumLine());
+        }
+
       }
 
       // check if return value is equal or higher than RETRUNLOC of method
       // declaration annotation
-      CompositeLocation declaredReturnLoc = md2ReturnLoc.get(md);
 
       int compareResult =
-          CompositeLattice.compare(returnValueLoc, declaredReturnLoc,
+          CompositeLattice.compare(returnValueLoc, declaredReturnLoc, false,
               generateErrorMessage(md.getClassDesc(), rn));
 
       if (compareResult == ComparisonResult.LESS || compareResult == ComparisonResult.INCOMPARABLE) {
@@ -588,7 +647,7 @@ public class FlowDownCheck {
       CompositeLocation condLoc =
           checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, ln.getCondition(),
               new CompositeLocation(), constraint, false);
-      addLocationType(ln.getCondition().getType(), (condLoc));
+      // addLocationType(ln.getCondition().getType(), (condLoc));
 
       constraint = generateNewConstraint(constraint, condLoc);
       checkLocationFromBlockNode(md, nametable, ln.getBody(), constraint);
@@ -599,12 +658,18 @@ public class FlowDownCheck {
       // check 'for loop' case
       BlockNode bn = ln.getInitializer();
       bn.getVarTable().setParent(nametable);
+      // need to check initialization node
+      // checkLocationFromBlockNode(md, bn.getVarTable(), bn, constraint);
+      for (int i = 0; i < bn.size(); i++) {
+        BlockStatementNode bsn = bn.get(i);
+        checkLocationFromBlockStatementNode(md, bn.getVarTable(), bsn, constraint);
+      }
 
       // calculate glb location of condition and update statements
       CompositeLocation condLoc =
           checkLocationFromExpressionNode(md, bn.getVarTable(), ln.getCondition(),
               new CompositeLocation(), constraint, false);
-      addLocationType(ln.getCondition().getType(), condLoc);
+      // addLocationType(ln.getCondition().getType(), condLoc);
 
       constraint = generateNewConstraint(constraint, condLoc);
 
@@ -642,13 +707,14 @@ public class FlowDownCheck {
   private CompositeLocation checkLocationFromIfStatementNode(MethodDescriptor md,
       SymbolTable nametable, IfStatementNode isn, CompositeLocation constraint) {
 
+    System.out.println("\n\ncheckLocationFromIfStatementNode=" + isn.printNode(0));
     CompositeLocation condLoc =
         checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, isn.getCondition(), new CompositeLocation(),
             constraint, false);
 
-    addLocationType(isn.getCondition().getType(), condLoc);
-
+    System.out.println("-######old constraint=" + constraint);
     constraint = generateNewConstraint(constraint, condLoc);
+    System.out.println("-######new constraint=" + constraint);
     checkLocationFromBlockNode(md, nametable, isn.getTrueBlock(), constraint);
 
     if (isn.getFalseBlock() != null) {
@@ -658,6 +724,32 @@ public class FlowDownCheck {
     return new CompositeLocation();
   }
 
+  private void checkOwnership(MethodDescriptor md, TreeNode tn, ExpressionNode srcExpNode) {
+
+    if (srcExpNode.kind() == Kind.NameNode || srcExpNode.kind() == Kind.FieldAccessNode) {
+      if (srcExpNode.getType().isPtr() && !srcExpNode.getType().isNull()) {
+        // first, check the linear type
+        // RHS reference should be owned by the current method
+        FieldDescriptor fd = getFieldDescriptorFromExpressionNode(srcExpNode);
+        boolean isOwned;
+        if (fd == null) {
+          // local var case
+          isOwned = ((SSJavaType) srcExpNode.getType().getExtension()).isOwned();
+        } else {
+          // field case
+          isOwned = ssjava.isOwnedByMethod(md, fd);
+        }
+        if (!isOwned) {
+          throw new Error(
+              "It is not allowed to create the reference alias from the reference not owned by the method at "
+                  + generateErrorMessage(md.getClassDesc(), tn));
+        }
+
+      }
+    }
+
+  }
+
   private CompositeLocation checkLocationFromDeclarationNode(MethodDescriptor md,
       SymbolTable nametable, DeclarationNode dn, CompositeLocation constraint) {
 
@@ -666,12 +758,16 @@ public class FlowDownCheck {
     CompositeLocation destLoc = d2loc.get(vd);
 
     if (dn.getExpression() != null) {
+
+      checkOwnership(md, dn, dn.getExpression());
+
       CompositeLocation expressionLoc =
           checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, dn.getExpression(),
               new CompositeLocation(), constraint, false);
       // addTypeLocation(dn.getExpression().getType(), expressionLoc);
 
       if (expressionLoc != null) {
+
         // checking location order
         if (!CompositeLattice.isGreaterThan(expressionLoc, destLoc,
             generateErrorMessage(md.getClassDesc(), dn))) {
@@ -692,11 +788,12 @@ public class FlowDownCheck {
 
   private void checkDeclarationInSubBlockNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
       SubBlockNode sbn) {
-    checkDeclarationInBlockNode(md, nametable.getParent(), sbn.getBlockNode());
+    checkDeclarationInBlockNode(md, nametable, sbn.getBlockNode());
   }
 
   private CompositeLocation checkLocationFromBlockExpressionNode(MethodDescriptor md,
       SymbolTable nametable, BlockExpressionNode ben, CompositeLocation constraint) {
+
     CompositeLocation compLoc =
         checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, ben.getExpression(), null, constraint, false);
     // addTypeLocation(ben.getExpression().getType(), compLoc);
@@ -796,70 +893,331 @@ public class FlowDownCheck {
     CompositeLocation condLoc =
         checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, tn.getCond(), new CompositeLocation(),
             constraint, false);
-    addLocationType(tn.getCond().getType(), condLoc);
+    // addLocationType(tn.getCond().getType(), condLoc);
     CompositeLocation trueLoc =
         checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, tn.getTrueExpr(), new CompositeLocation(),
             constraint, false);
-    addLocationType(tn.getTrueExpr().getType(), trueLoc);
+    // addLocationType(tn.getTrueExpr().getType(), trueLoc);
     CompositeLocation falseLoc =
         checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, tn.getFalseExpr(), new CompositeLocation(),
             constraint, false);
-    addLocationType(tn.getFalseExpr().getType(), falseLoc);
+    // addLocationType(tn.getFalseExpr().getType(), falseLoc);
 
     // locations from true/false branches can be TOP when there are only literal
     // values
     // in this case, we don't need to check flow down rule!
 
-    // check if condLoc is higher than trueLoc & falseLoc
-    if (!trueLoc.get(0).isTop()
-        && !CompositeLattice.isGreaterThan(condLoc, trueLoc, generateErrorMessage(cd, tn))) {
-      throw new Error(
-          "The location of the condition expression is lower than the true expression at "
-              + cd.getSourceFileName() + ":" + tn.getCond().getNumLine());
-    }
-
-    if (!falseLoc.get(0).isTop()
-        && !CompositeLattice.isGreaterThan(condLoc, falseLoc,
-            generateErrorMessage(cd, tn.getCond()))) {
-      throw new Error(
-          "The location of the condition expression is lower than the true expression at "
-              + cd.getSourceFileName() + ":" + tn.getCond().getNumLine());
-    }
+    // System.out.println("\n#tertiary cond=" + tn.getCond().printNode(0) +
+    // " Loc=" + condLoc);
+    // System.out.println("# true=" + tn.getTrueExpr().printNode(0) + " Loc=" +
+    // trueLoc);
+    // System.out.println("# false=" + tn.getFalseExpr().printNode(0) + " Loc="
+    // + falseLoc);
+
+    // we don't need to check that condLoc is higher than trueLoc & falseLoc
+    // if (!trueLoc.get(0).isTop()
+    // && !CompositeLattice.isGreaterThan(condLoc, trueLoc, generateErrorMessage(cd, tn))) {
+    // throw new Error(
+    // "The location of the condition expression is lower than the true expression at "
+    // + cd.getSourceFileName() + ":" + tn.getCond().getNumLine());
+    // }
+    //
+    // if (!falseLoc.get(0).isTop()
+    // && !CompositeLattice.isGreaterThan(condLoc, falseLoc,
+    // generateErrorMessage(cd, tn.getCond()))) {
+    // throw new Error(
+    // "The location of the condition expression is lower than the false expression at "
+    // + cd.getSourceFileName() + ":" + tn.getCond().getNumLine());
+    // }
 
     // then, return glb of trueLoc & falseLoc
     Set<CompositeLocation> glbInputSet = new HashSet<CompositeLocation>();
+    glbInputSet.add(condLoc);
     glbInputSet.add(trueLoc);
     glbInputSet.add(falseLoc);
 
-    return CompositeLattice.calculateGLB(glbInputSet, generateErrorMessage(cd, tn));
+    if (glbInputSet.size() == 1) {
+      return trueLoc;
+    } else {
+      return CompositeLattice.calculateGLB(glbInputSet, generateErrorMessage(cd, tn));
+    }
+
   }
 
   private CompositeLocation checkLocationFromMethodInvokeNode(MethodDescriptor md,
       SymbolTable nametable, MethodInvokeNode min, CompositeLocation loc,
       CompositeLocation constraint) {
 
-    CompositeLocation baseLocation = null;
-    if (min.getExpression() != null) {
-      baseLocation =
-          checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, min.getExpression(),
-              new CompositeLocation(), constraint, false);
-    } else {
-      String thisLocId = ssjava.getMethodLattice(md).getThisLoc();
-      baseLocation = new CompositeLocation(new Location(md, thisLocId));
+    ClassDescriptor cd = md.getClassDesc();
+    MethodDescriptor calleeMethodDesc = min.getMethod();
+
+    NameDescriptor baseName = min.getBaseName();
+    boolean isSystemout = false;
+    if (baseName != null) {
+      isSystemout = baseName.getSymbol().equals("System.out");
     }
 
-    checkCalleeConstraints(md, nametable, min, baseLocation, constraint);
+    if (!ssjava.isSSJavaUtil(calleeMethodDesc.getClassDesc())
+        && !ssjava.isTrustMethod(calleeMethodDesc) && !calleeMethodDesc.getModifiers().isNative()
+        && !isSystemout) {
+
+      CompositeLocation baseLocation = null;
+      if (min.getExpression() != null) {
+        baseLocation =
+            checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, min.getExpression(),
+                new CompositeLocation(), constraint, false);
+      } else {
+        if (min.getMethod().isStatic()) {
+          String globalLocId = ssjava.getMethodLattice(md).getGlobalLoc();
+          if (globalLocId == null) {
+            throw new Error("Method lattice does not define global variable location at "
+                + generateErrorMessage(md.getClassDesc(), min));
+          }
+          baseLocation = new CompositeLocation(new Location(md, globalLocId));
+        } else {
+          String thisLocId = ssjava.getMethodLattice(md).getThisLoc();
+          baseLocation = new CompositeLocation(new Location(md, thisLocId));
+        }
+      }
+
+      // System.out.println("\n#checkLocationFromMethodInvokeNode=" +
+      // min.printNode(0)
+      // + " baseLocation=" + baseLocation + " constraint=" + constraint);
+
+      // setup the location list of caller's arguments
+      List<CompositeLocation> callerArgList = new ArrayList<CompositeLocation>();
 
-    if (!min.getMethod().getReturnType().isVoid()) {
-      // If method has a return value, compute the highest possible return
-      // location in the caller's perspective
-      CompositeLocation ceilingLoc =
-          computeCeilingLocationForCaller(md, nametable, min, baseLocation, constraint);
-      return ceilingLoc;
+      // setup the location list of callee's parameters
+      MethodLattice<String> calleeLattice = ssjava.getMethodLattice(calleeMethodDesc);
+      List<CompositeLocation> calleeParamList = new ArrayList<CompositeLocation>();
+
+      if (min.numArgs() > 0) {
+        if (!calleeMethodDesc.isStatic()) {
+          callerArgList.add(baseLocation);
+        }
+        for (int i = 0; i < min.numArgs(); i++) {
+          ExpressionNode en = min.getArg(i);
+          CompositeLocation callerArgLoc =
+              checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, en, new CompositeLocation(),
+                  constraint, false);
+          callerArgList.add(callerArgLoc);
+        }
+
+        if (!calleeMethodDesc.isStatic()) {
+          CompositeLocation calleeThisLoc =
+              new CompositeLocation(new Location(calleeMethodDesc, calleeLattice.getThisLoc()));
+          calleeParamList.add(calleeThisLoc);
+        }
+
+        for (int i = 0; i < calleeMethodDesc.numParameters(); i++) {
+          VarDescriptor calleevd = (VarDescriptor) calleeMethodDesc.getParameter(i);
+          CompositeLocation calleeLoc = d2loc.get(calleevd);
+          calleeParamList.add(calleeLoc);
+        }
+      }
+
+      if (constraint != null) {
+        // check whether the PC location is lower than one of the
+        // argument locations. If it is lower, the callee has to have @PCLOC
+        // annotation that declares the program counter that is higher than
+        // corresponding parameter
+
+        CompositeLocation calleePCLOC = ssjava.getPCLocation(calleeMethodDesc);
+
+        for (int idx = 0; idx < callerArgList.size(); idx++) {
+          CompositeLocation argLocation = callerArgList.get(idx);
+
+          // if the PC location is lower than an argument location
+          // then, need to check that the callee's the initial location for the PC is also lower
+          // than the corresponding parameter location
+
+          if (!argLocation.get(0).isTop()
+              && CompositeLattice.compare(argLocation, constraint, true,
+                  generateErrorMessage(cd, min)) == ComparisonResult.GREATER) {
+
+            CompositeLocation paramLocation = calleeParamList.get(idx);
+
+            int paramCompareResult =
+                CompositeLattice.compare(paramLocation, calleePCLOC, true,
+                    generateErrorMessage(cd, min));
+            // CompositeLattice.compare(calleePCLOC, paramLocation, true,
+            // generateErrorMessage(cd, min));
+
+            System.out.println("-CHECKPCLOC:");
+            System.out.println("---ARG LOC="
+                + argLocation
+                + " callerPCLOC="
+                + constraint
+                + " result="
+                + CompositeLattice.compare(argLocation, constraint, true,
+                    generateErrorMessage(cd, min)));
+            System.out.println("---PARAM LOC=" + paramLocation + " calleePCLOC=" + calleePCLOC
+                + " paramCompareResult=" + paramCompareResult);
+
+            if (!(paramLocation.get(0).equals(calleePCLOC.get(0)) && calleePCLOC.getSize() > 1)
+                && paramCompareResult == ComparisonResult.LESS) {
+              throw new Error(
+                  "The argument(idx="
+                      + idx
+                      + ") location "
+                      + argLocation
+                      + "is higher than the caller program counter location "
+                      + constraint
+                      + ". Need to specify that the initial PC location of the callee, which is currently set to "
+                      + calleePCLOC + ", is not higher than " + paramLocation + " in the method "
+                      + calleeMethodDesc.getSymbol() + ":" + min.getNumLine());
+            }
+
+          }
+
+        }
+
+      }
+
+      checkCalleeConstraints(md, nametable, min, baseLocation, constraint);
+
+      checkCallerArgumentLocationConstraints(md, nametable, min, baseLocation, constraint);
+
+      if (!min.getMethod().getReturnType().isVoid()) {
+        // If method has a return value, compute the highest possible return
+        // location in the caller's perspective
+        CompositeLocation ceilingLoc =
+            computeCeilingLocationForCaller(md, nametable, min, baseLocation, constraint);
+
+        if (ceilingLoc == null) {
+          return new CompositeLocation(Location.createTopLocation(md));
+        }
+        return ceilingLoc;
+      }
     }
 
-    return new CompositeLocation();
+    return new CompositeLocation(Location.createTopLocation(md));
+
+  }
+
+  private CompositeLocation translateCallerLocToCalleeLoc(MethodDescriptor calleeMD,
+      CompositeLocation calleeBaseLoc, CompositeLocation constraint) {
+
+    CompositeLocation calleeConstraint = new CompositeLocation();
+
+    // if (constraint.startsWith(calleeBaseLoc)) {
+    // if the first part of constraint loc is matched with callee base loc
+    Location thisLoc = new Location(calleeMD, ssjava.getMethodLattice(calleeMD).getThisLoc());
+    calleeConstraint.addLocation(thisLoc);
+    for (int i = calleeBaseLoc.getSize(); i < constraint.getSize(); i++) {
+      calleeConstraint.addLocation(constraint.get(i));
+    }
+
+    // }
+
+    return calleeConstraint;
+  }
+
+  private void checkCallerArgumentLocationConstraints(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
+      MethodInvokeNode min, CompositeLocation callerBaseLoc, CompositeLocation constraint) {
+    // if parameter location consists of THIS and FIELD location,
+    // caller should pass an argument that is comparable to the declared
+    // parameter location
+    // and is not lower than the declared parameter location in the field
+    // lattice.
+
+    MethodDescriptor calleemd = min.getMethod();
+
+    if (calleemd.isStatic()) {
+      return;
+    }
+
+    List<CompositeLocation> callerArgList = new ArrayList<CompositeLocation>();
+    List<CompositeLocation> calleeParamList = new ArrayList<CompositeLocation>();
+
+    MethodLattice<String> calleeLattice = ssjava.getMethodLattice(calleemd);
+    Location calleeThisLoc = new Location(calleemd, calleeLattice.getThisLoc());
+
+    for (int i = 0; i < min.numArgs(); i++) {
+      ExpressionNode en = min.getArg(i);
+      CompositeLocation callerArgLoc =
+          checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, en, new CompositeLocation(), constraint,
+              false);
+      callerArgList.add(callerArgLoc);
+    }
+
+    // setup callee params set
+    for (int i = 0; i < calleemd.numParameters(); i++) {
+      VarDescriptor calleevd = (VarDescriptor) calleemd.getParameter(i);
+      CompositeLocation calleeLoc = d2loc.get(calleevd);
+      calleeParamList.add(calleeLoc);
+    }
+
+    String errorMsg = generateErrorMessage(md.getClassDesc(), min);
+
+    // System.out.println("checkCallerArgumentLocationConstraints=" +
+    // min.printNode(0));
+    // System.out.println("base location=" + callerBaseLoc + " constraint=" +
+    // constraint);
+
+    System.out.println("calleeParamList=" + calleeParamList);
+    int offset = 0;
+    if (!md.isStatic()) {
+      offset = 1;
+    }
+    for (int i = offset; i < calleeParamList.size(); i++) {
+      CompositeLocation calleeParamLoc = calleeParamList.get(i);
+      if (calleeParamLoc.get(0).equals(calleeThisLoc) && calleeParamLoc.getSize() > 1) {
+
+        // callee parameter location has field information
+        CompositeLocation callerArgLoc = callerArgList.get(i);
+
+        CompositeLocation paramLocation =
+            translateCalleeParamLocToCaller(md, calleeParamLoc, callerBaseLoc, errorMsg);
+
+        Set<CompositeLocation> inputGLBSet = new HashSet<CompositeLocation>();
+        if (constraint != null) {
+          inputGLBSet.add(callerArgLoc);
+          inputGLBSet.add(constraint);
+          callerArgLoc =
+              CompositeLattice.calculateGLB(inputGLBSet,
+                  generateErrorMessage(md.getClassDesc(), min));
+        }
+
+        Location argLastLoc = callerArgLoc.get(callerArgLoc.getSize() - 1);
+        Location paramLastLoc = paramLocation.get(paramLocation.getSize() - 1);
+
+        if (argLastLoc.equals(paramLastLoc) && ssjava.isSharedLocation(argLastLoc)
+            && ssjava.isSharedLocation(paramLastLoc)) {
+          continue;
+        }
+
+        System.out.println("---idx=" + i + "  callerArgLoc=" + callerArgLoc + "   paramLocation="
+            + paramLocation);
+        // if (!CompositeLattice.isGreaterThan(callerArgLoc, paramLocation, errorMsg)) {
+        if (CompositeLattice.compare(callerArgLoc, paramLocation, true, errorMsg) == ComparisonResult.LESS) {
+          throw new Error("Caller argument '" + min.getArg(i).printNode(0) + " : " + callerArgLoc
+              + "' should be higher than corresponding callee's parameter : " + paramLocation
+              + " at " + errorMsg);
+        }
+
+      }
+    }
+
+  }
+
+  private CompositeLocation translateCalleeParamLocToCaller(MethodDescriptor md,
+      CompositeLocation calleeParamLoc, CompositeLocation callerBaseLocation, String errorMsg) {
 
+    CompositeLocation translate = new CompositeLocation();
+
+    for (int i = 0; i < callerBaseLocation.getSize(); i++) {
+      translate.addLocation(callerBaseLocation.get(i));
+    }
+
+    for (int i = 1; i < calleeParamLoc.getSize(); i++) {
+      translate.addLocation(calleeParamLoc.get(i));
+    }
+
+    // System.out.println("TRANSLATED=" + translate + " from calleeParamLoc=" +
+    // calleeParamLoc);
+
+    return translate;
   }
 
   private CompositeLocation computeCeilingLocationForCaller(MethodDescriptor md,
@@ -868,7 +1226,9 @@ public class FlowDownCheck {
     List<CompositeLocation> argList = new ArrayList<CompositeLocation>();
 
     // by default, method has a THIS parameter
-    argList.add(baseLocation);
+    if (!min.getMethod().isStatic()) {
+      argList.add(baseLocation);
+    }
 
     for (int i = 0; i < min.numArgs(); i++) {
       ExpressionNode en = min.getArg(i);
@@ -878,12 +1238,11 @@ public class FlowDownCheck {
       argList.add(callerArg);
     }
 
-    System.out.println("\n## computeReturnLocation=" + min.getMethod() + " argList=" + argList);
-    CompositeLocation compLoc = md2ReturnLocGen.get(min.getMethod()).computeReturnLocation(argList);
-    DeltaLocation delta = new DeltaLocation(compLoc, 1);
-    System.out.println("##computeReturnLocation=" + delta);
+    // System.out.println("\n## computeReturnLocation=" + min.getMethod() + " argList=" + argList);
+    CompositeLocation ceilLoc = md2ReturnLocGen.get(min.getMethod()).computeReturnLocation(argList);
+    // System.out.println("## ReturnLocation=" + ceilLoc);
 
-    return delta;
+    return ceilLoc;
 
   }
 
@@ -893,8 +1252,9 @@ public class FlowDownCheck {
     MethodDescriptor calleemd = min.getMethod();
 
     MethodLattice<String> calleeLattice = ssjava.getMethodLattice(calleemd);
-    CompositeLocation calleeThisLoc =
-        new CompositeLocation(new Location(calleemd, calleeLattice.getThisLoc()));
+
+    System.out.println("checkCalleeConstraints=" + calleemd + " calleeLattice.getThisLoc()="
+        + calleeLattice.getThisLoc());
 
     List<CompositeLocation> callerArgList = new ArrayList<CompositeLocation>();
     List<CompositeLocation> calleeParamList = new ArrayList<CompositeLocation>();
@@ -905,7 +1265,8 @@ public class FlowDownCheck {
 
       // setup caller args set
       // first, add caller's base(this) location
-      callerArgList.add(callerBaseLoc);
+      if (!calleemd.isStatic())
+        callerArgList.add(callerBaseLoc);
       // second, add caller's arguments
       for (int i = 0; i < min.numArgs(); i++) {
         ExpressionNode en = min.getArg(i);
@@ -917,17 +1278,22 @@ public class FlowDownCheck {
 
       // setup callee params set
       // first, add callee's this location
-      calleeParamList.add(calleeThisLoc);
+      if (!calleemd.isStatic()) {
+        CompositeLocation calleeThisLoc =
+            new CompositeLocation(new Location(calleemd, calleeLattice.getThisLoc()));
+        calleeParamList.add(calleeThisLoc);
+      }
       // second, add callee's parameters
       for (int i = 0; i < calleemd.numParameters(); i++) {
         VarDescriptor calleevd = (VarDescriptor) calleemd.getParameter(i);
         CompositeLocation calleeLoc = d2loc.get(calleevd);
+        // System.out.println("calleevd=" + calleevd + " loc=" + calleeLoc);
         calleeParamList.add(calleeLoc);
       }
 
       // here, check if ordering relations among caller's args respect
       // ordering relations in-between callee's args
-      for (int i = 0; i < calleeParamList.size(); i++) {
+      CHECK: for (int i = 0; i < calleeParamList.size(); i++) {
         CompositeLocation calleeLoc1 = calleeParamList.get(i);
         CompositeLocation callerLoc1 = callerArgList.get(i);
 
@@ -936,12 +1302,32 @@ public class FlowDownCheck {
             CompositeLocation calleeLoc2 = calleeParamList.get(j);
             CompositeLocation callerLoc2 = callerArgList.get(j);
 
+            if (callerLoc1.get(callerLoc1.getSize() - 1).isTop()
+                || callerLoc2.get(callerLoc2.getSize() - 1).isTop()) {
+              continue CHECK;
+            }
+
+            // System.out.println("calleeLoc1=" + calleeLoc1);
+            // System.out.println("calleeLoc2=" + calleeLoc2 +
+            // "calleeParamList=" + calleeParamList);
+
             int callerResult =
-                CompositeLattice.compare(callerLoc1, callerLoc2,
+                CompositeLattice.compare(callerLoc1, callerLoc2, true,
                     generateErrorMessage(md.getClassDesc(), min));
+            // System.out.println("callerResult=" + callerResult);
             int calleeResult =
-                CompositeLattice.compare(calleeLoc1, calleeLoc2,
+                CompositeLattice.compare(calleeLoc1, calleeLoc2, true,
                     generateErrorMessage(md.getClassDesc(), min));
+            // System.out.println("calleeResult=" + calleeResult);
+
+            if (callerResult == ComparisonResult.EQUAL) {
+              if (ssjava.isSharedLocation(callerLoc1.get(callerLoc1.getSize() - 1))
+                  && ssjava.isSharedLocation(callerLoc2.get(callerLoc2.getSize() - 1))) {
+                // if both of them are shared locations, promote them to
+                // "GREATER relation"
+                callerResult = ComparisonResult.GREATER;
+              }
+            }
 
             if (calleeResult == ComparisonResult.GREATER
                 && callerResult != ComparisonResult.GREATER) {
@@ -951,16 +1337,24 @@ public class FlowDownCheck {
 
               String paramName1, paramName2;
 
-              if (i == 0) {
-                paramName1 = "'THIS'";
+              if (!calleemd.isStatic()) {
+                if (i == 0) {
+                  paramName1 = "'THIS'";
+                } else {
+                  paramName1 = "'parameter " + calleemd.getParamName(i - 1) + "'";
+                }
               } else {
-                paramName1 = "'parameter " + calleemd.getParamName(i - 1) + "'";
+                paramName1 = "'parameter " + calleemd.getParamName(i) + "'";
               }
 
-              if (j == 0) {
-                paramName2 = "'THIS'";
+              if (!calleemd.isStatic()) {
+                if (j == 0 && !calleemd.isStatic()) {
+                  paramName2 = "'THIS'";
+                } else {
+                  paramName2 = "'parameter " + calleemd.getParamName(j - 1) + "'";
+                }
               } else {
-                paramName2 = "'parameter " + calleemd.getParamName(j - 1) + "'";
+                paramName2 = "'parameter " + calleemd.getParamName(j) + "'";
               }
 
               throw new Error(
@@ -979,17 +1373,19 @@ public class FlowDownCheck {
 
   private CompositeLocation checkLocationFromArrayAccessNode(MethodDescriptor md,
       SymbolTable nametable, ArrayAccessNode aan, CompositeLocation constraint, boolean isLHS) {
-
+    System.out.println("aan=" + aan.printNode(0) + "  line#=" + aan.getNumLine());
     ClassDescriptor cd = md.getClassDesc();
-
+    System.out.println("aan.getExpression()=" + aan.getExpression().getClass());
     CompositeLocation arrayLoc =
         checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, aan.getExpression(),
             new CompositeLocation(), constraint, isLHS);
+    System.out.println("HERE?");
     // addTypeLocation(aan.getExpression().getType(), arrayLoc);
     CompositeLocation indexLoc =
         checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, aan.getIndex(), new CompositeLocation(),
             constraint, isLHS);
     // addTypeLocation(aan.getIndex().getType(), indexLoc);
+    System.out.println("HERE2?");
 
     if (isLHS) {
       if (!CompositeLattice.isGreaterThan(indexLoc, arrayLoc, generateErrorMessage(cd, aan))) {
@@ -1001,7 +1397,11 @@ public class FlowDownCheck {
       Set<CompositeLocation> inputGLB = new HashSet<CompositeLocation>();
       inputGLB.add(arrayLoc);
       inputGLB.add(indexLoc);
-      return CompositeLattice.calculateGLB(inputGLB, generateErrorMessage(cd, aan));
+      System.out.println("arrayLoc=" + arrayLoc + "   indexLoc=" + indexLoc);
+      CompositeLocation comp =
+          CompositeLattice.calculateGLB(inputGLB, generateErrorMessage(cd, aan));
+      System.out.println("---aan=" + aan.printNode(0) + "  compLoc=" + comp);
+      return comp;
     }
 
   }
@@ -1033,11 +1433,10 @@ public class FlowDownCheck {
       // addTypeLocation(on.getRight().getType(), rightLoc);
     }
 
-    System.out.println("\n# OP NODE=" + on.printNode(0));
-    System.out.println("# left loc=" + leftLoc + " from " + on.getLeft().getClass());
-    if (on.getRight() != null) {
-      System.out.println("# right loc=" + rightLoc + " from " + on.getRight().getClass());
-    }
+    // System.out.println("# left loc=" + leftLoc + " from " + on.getLeft().getClass());
+    // if (on.getRight() != null) {
+    // System.out.println("# right loc=" + rightLoc + " from " + on.getRight().getClass());
+    // }
 
     Operation op = on.getOp();
 
@@ -1076,7 +1475,6 @@ public class FlowDownCheck {
       inputSet.add(rightLoc);
       CompositeLocation glbCompLoc =
           CompositeLattice.calculateGLB(inputSet, generateErrorMessage(cd, on));
-      System.out.println("# glbCompLoc=" + glbCompLoc);
       return glbCompLoc;
 
     default:
@@ -1099,6 +1497,7 @@ public class FlowDownCheck {
   private CompositeLocation checkLocationFromNameNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
       NameNode nn, CompositeLocation loc, CompositeLocation constraint) {
 
+    // System.out.println("checkLocationFromNameNode nn=" + nn.printNode(0));
     NameDescriptor nd = nn.getName();
     if (nd.getBase() != null) {
       loc =
@@ -1126,10 +1525,11 @@ public class FlowDownCheck {
         VarDescriptor vd = (VarDescriptor) d;
         // localLoc = d2loc.get(vd);
         // the type of var descriptor has a composite location!
-        loc = ((CompositeLocation) vd.getType().getExtension()).clone();
+        loc = ((SSJavaType) vd.getType().getExtension()).getCompLoc().clone();
       } else if (d instanceof FieldDescriptor) {
         // the type of field descriptor has a location!
         FieldDescriptor fd = (FieldDescriptor) d;
+        // System.out.println("fd=" + fd);
         if (fd.isStatic()) {
           if (fd.isFinal()) {
             // if it is 'static final', the location has TOP since no one can
@@ -1137,6 +1537,7 @@ public class FlowDownCheck {
             loc.addLocation(Location.createTopLocation(md));
             return loc;
           } else {
+
             // if 'static', the location has pre-assigned global loc
             MethodLattice<String> localLattice = ssjava.getMethodLattice(md);
             String globalLocId = localLattice.getGlobalLoc();
@@ -1144,7 +1545,7 @@ public class FlowDownCheck {
               throw new Error("Global location element is not defined in the method " + md);
             }
             Location globalLoc = new Location(md, globalLocId);
-
+            System.out.println("static=" + globalLoc);
             loc.addLocation(globalLoc);
           }
         } else {
@@ -1158,25 +1559,25 @@ public class FlowDownCheck {
         Location fieldLoc = (Location) fd.getType().getExtension();
         loc.addLocation(fieldLoc);
       } else if (d == null) {
-
-        // check if the var is a static field of the class
+        // access static field
         FieldDescriptor fd = nn.getField();
-        ClassDescriptor cd = nn.getClassDesc();
 
-        if (fd != null && cd != null) {
-
-          if (fd.isStatic() && fd.isFinal()) {
-            loc.addLocation(Location.createTopLocation(md));
-            return loc;
-          } else {
-            MethodLattice<String> localLattice = ssjava.getMethodLattice(md);
-            Location fieldLoc = new Location(md, localLattice.getThisLoc());
-            loc.addLocation(fieldLoc);
-          }
+        MethodLattice<String> localLattice = ssjava.getMethodLattice(md);
+        String globalLocId = localLattice.getGlobalLoc();
+        if (globalLocId == null) {
+          throw new Error("Method lattice does not define global variable location at "
+              + generateErrorMessage(md.getClassDesc(), nn));
         }
+        loc.addLocation(new Location(md, globalLocId));
+
+        Location fieldLoc = (Location) fd.getType().getExtension();
+        loc.addLocation(fieldLoc);
+
+        return loc;
 
       }
     }
+
     return loc;
   }
 
@@ -1203,17 +1604,38 @@ public class FlowDownCheck {
       }
     }
 
+    Set<CompositeLocation> inputGLB = new HashSet<CompositeLocation>();
+    if (left instanceof ArrayAccessNode) {
+      ArrayAccessNode aan = (ArrayAccessNode) left;
+      CompositeLocation indexLoc =
+          checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, aan.getIndex(), loc, constraint, false);
+      inputGLB.add(indexLoc);
+    }
+
     loc = checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, left, loc, constraint, false);
+
     if (!left.getType().isPrimitive()) {
-      Location fieldLoc = getFieldLocation(fd);
-      loc.addLocation(fieldLoc);
+
+      if (!fd.getSymbol().equals("length")) {
+        // array.length access, return the location of the array
+        Location fieldLoc = getFieldLocation(fd);
+        loc.addLocation(fieldLoc);
+      }
+
     }
 
+    inputGLB.add(loc);
+    loc = CompositeLattice.calculateGLB(inputGLB, generateErrorMessage(md.getClassDesc(), fan));
+
     return loc;
   }
 
   private Location getFieldLocation(FieldDescriptor fd) {
 
+    // System.out.println("### getFieldLocation=" + fd);
+    // System.out.println("### fd.getType().getExtension()=" +
+    // fd.getType().getExtension());
+
     Location fieldLoc = (Location) fd.getType().getExtension();
 
     // handle the case that method annotation checking skips checking field
@@ -1226,10 +1648,30 @@ public class FlowDownCheck {
 
   }
 
+  private FieldDescriptor getFieldDescriptorFromExpressionNode(ExpressionNode en) {
+
+    if (en.kind() == Kind.NameNode) {
+      NameNode nn = (NameNode) en;
+      if (nn.getField() != null) {
+        return nn.getField();
+      }
+
+      if (nn.getName() != null && nn.getName().getBase() != null) {
+        return getFieldDescriptorFromExpressionNode(nn.getExpression());
+      }
+
+    } else if (en.kind() == Kind.FieldAccessNode) {
+      FieldAccessNode fan = (FieldAccessNode) en;
+      return fan.getField();
+    }
+
+    return null;
+  }
+
   private CompositeLocation checkLocationFromAssignmentNode(MethodDescriptor md,
       SymbolTable nametable, AssignmentNode an, CompositeLocation loc, CompositeLocation constraint) {
 
-    System.out.println("\n# ASSIGNMENTNODE=" + an.printNode(0));
+    System.out.println("\n\ncheckLocationFromAssignmentNode=" + an.printNode(0));
 
     ClassDescriptor cd = md.getClassDesc();
 
@@ -1251,28 +1693,61 @@ public class FlowDownCheck {
     CompositeLocation srcLocation;
 
     if (!postinc) {
+
+      checkOwnership(md, an, an.getSrc());
+
       rhsLocation =
           checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, an.getSrc(), new CompositeLocation(),
               constraint, false);
 
-      System.out.println("dstLocation=" + destLocation);
-      System.out.println("rhsLocation=" + rhsLocation);
-      System.out.println("constraint=" + constraint);
-
-      if (constraint != null) {
-        inputGLBSet.add(rhsLocation);
-        inputGLBSet.add(constraint);
-        srcLocation = CompositeLattice.calculateGLB(inputGLBSet, generateErrorMessage(cd, an));
+      if (an.getOperation().getOp() >= 2 && an.getOperation().getOp() <= 12) {
+        // if assignment contains OP+EQ operator, need to merge location types
+        // of LHS & RHS into the RHS
+        Set<CompositeLocation> srcGLBSet = new HashSet<CompositeLocation>();
+        srcGLBSet.add(rhsLocation);
+        srcGLBSet.add(destLocation);
+        srcLocation = CompositeLattice.calculateGLB(srcGLBSet, generateErrorMessage(cd, an));
       } else {
         srcLocation = rhsLocation;
       }
 
+      if (constraint != null) {
+
+        if (!CompositeLattice.isGreaterThan(constraint, destLocation, generateErrorMessage(cd, an))) {
+          throw new Error("The value flow from " + constraint + " to " + destLocation
+              + " does not respect location hierarchy on the assignment " + an.printNode(0)
+              + " at " + cd.getSourceFileName() + "::" + an.getNumLine());
+        }
+        // inputGLBSet.add(srcLocation);
+        // inputGLBSet.add(constraint);
+        // srcLocation = CompositeLattice.calculateGLB(inputGLBSet,
+        // generateErrorMessage(cd, an));
+      }
+
+      System.out.println("src=" + srcLocation + "  dest=" + destLocation + "  const=" + constraint);
+
       if (!CompositeLattice.isGreaterThan(srcLocation, destLocation, generateErrorMessage(cd, an))) {
+
+        String context = "";
+        if (constraint != null) {
+          context = " and the current context constraint is " + constraint;
+        }
+
         throw new Error("The value flow from " + srcLocation + " to " + destLocation
-            + " does not respect location hierarchy on the assignment " + an.printNode(0) + " at "
-            + cd.getSourceFileName() + "::" + an.getNumLine());
+            + " does not respect location hierarchy on the assignment " + an.printNode(0) + context
+            + " at " + cd.getSourceFileName() + "::" + an.getNumLine());
       }
 
+      if (srcLocation.equals(destLocation)) {
+        // keep it for definitely written analysis
+        Set<FlatNode> flatNodeSet = ssjava.getBuildFlat().getFlatNodeSet(an);
+        for (Iterator iterator = flatNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+          FlatNode fn = (FlatNode) iterator.next();
+          ssjava.addSameHeightWriteFlatNode(fn);
+        }
+
+      } 
+
     } else {
       destLocation =
           rhsLocation =
@@ -1280,21 +1755,42 @@ public class FlowDownCheck {
                   constraint, false);
 
       if (constraint != null) {
-        inputGLBSet.add(rhsLocation);
-        inputGLBSet.add(constraint);
-        srcLocation = CompositeLattice.calculateGLB(inputGLBSet, generateErrorMessage(cd, an));
+
+        if (!CompositeLattice.isGreaterThan(constraint, destLocation, generateErrorMessage(cd, an))) {
+          throw new Error("The value flow from " + constraint + " to " + destLocation
+              + " does not respect location hierarchy on the assignment " + an.printNode(0)
+              + " at " + cd.getSourceFileName() + "::" + an.getNumLine());
+        }
+        // inputGLBSet.add(rhsLocation);
+        // inputGLBSet.add(constraint);
+        // srcLocation = CompositeLattice.calculateGLB(inputGLBSet,
+        // generateErrorMessage(cd, an));
+        srcLocation = rhsLocation;
       } else {
         srcLocation = rhsLocation;
       }
 
-      System.out.println("srcLocation=" + srcLocation);
-      System.out.println("rhsLocation=" + rhsLocation);
-      System.out.println("constraint=" + constraint);
-
       if (!CompositeLattice.isGreaterThan(srcLocation, destLocation, generateErrorMessage(cd, an))) {
-        throw new Error("Location " + destLocation
-            + " is not allowed to have the value flow that moves within the same location at "
-            + cd.getSourceFileName() + "::" + an.getNumLine());
+
+        if (srcLocation.equals(destLocation)) {
+          throw new Error("Location " + srcLocation
+              + " is not allowed to have the value flow that moves within the same location at '"
+              + an.printNode(0) + "' of " + cd.getSourceFileName() + "::" + an.getNumLine());
+        } else {
+          throw new Error("The value flow from " + srcLocation + " to " + destLocation
+              + " does not respect location hierarchy on the assignment " + an.printNode(0)
+              + " at " + cd.getSourceFileName() + "::" + an.getNumLine());
+        }
+
+      }
+
+      if (srcLocation.equals(destLocation)) {
+        // keep it for definitely written analysis
+        Set<FlatNode> flatNodeSet = ssjava.getBuildFlat().getFlatNodeSet(an);
+        for (Iterator iterator = flatNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+          FlatNode fn = (FlatNode) iterator.next();
+          ssjava.addSameHeightWriteFlatNode(fn);
+        }
       }
 
     }
@@ -1310,37 +1806,41 @@ public class FlowDownCheck {
 
     // currently enforce every variable to have corresponding location
     if (annotationVec.size() == 0) {
-      throw new Error("Location is not assigned to variable " + vd.getSymbol() + " in the method "
-          + md.getSymbol() + " of the class " + cd.getSymbol());
+      throw new Error("Location is not assigned to variable '" + vd.getSymbol()
+          + "' in the method '" + md + "' of the class " + cd.getSymbol() + " at "
+          + generateErrorMessage(cd, n));
     }
 
-    if (annotationVec.size() > 1) { // variable can have at most one location
-      throw new Error(vd.getSymbol() + " has more than one location.");
-    }
+    int locDecCount = 0;
+    for (int i = 0; i < annotationVec.size(); i++) {
+      AnnotationDescriptor ad = annotationVec.elementAt(i);
 
-    AnnotationDescriptor ad = annotationVec.elementAt(0);
+      if (ad.getType() == AnnotationDescriptor.SINGLE_ANNOTATION) {
 
-    if (ad.getType() == AnnotationDescriptor.SINGLE_ANNOTATION) {
+        if (ad.getMarker().equals(SSJavaAnalysis.LOC)) {
+          locDecCount++;
+          if (locDecCount > 1) {// variable can have at most one location
+            throw new Error(vd.getSymbol() + " has more than one location declaration.");
+          }
+          String locDec = ad.getValue(); // check if location is defined
 
-      if (ad.getMarker().equals(SSJavaAnalysis.LOC)) {
-        String locDec = ad.getValue(); // check if location is defined
+          if (locDec.startsWith(SSJavaAnalysis.DELTA)) {
+            DeltaLocation deltaLoc = parseDeltaDeclaration(md, n, locDec);
+            d2loc.put(vd, deltaLoc);
+            addLocationType(vd.getType(), deltaLoc);
+          } else {
+            CompositeLocation compLoc = parseLocationDeclaration(md, n, locDec);
 
-        if (locDec.startsWith(SSJavaAnalysis.DELTA)) {
-          DeltaLocation deltaLoc = parseDeltaDeclaration(md, n, locDec);
-          d2loc.put(vd, deltaLoc);
-          addLocationType(vd.getType(), deltaLoc);
-        } else {
-          CompositeLocation compLoc = parseLocationDeclaration(md, n, locDec);
+            Location lastElement = compLoc.get(compLoc.getSize() - 1);
+            if (ssjava.isSharedLocation(lastElement)) {
+              ssjava.mapSharedLocation2Descriptor(lastElement, vd);
+            }
 
-          Location lastElement = compLoc.get(compLoc.getSize() - 1);
-          if (ssjava.isSharedLocation(lastElement)) {
-            ssjava.mapSharedLocation2Descriptor(lastElement, vd);
+            d2loc.put(vd, compLoc);
+            addLocationType(vd.getType(), compLoc);
           }
 
-          d2loc.put(vd, compLoc);
-          addLocationType(vd.getType(), compLoc);
         }
-
       }
     }
 
@@ -1376,7 +1876,8 @@ public class FlowDownCheck {
     Descriptor d = state.getClassSymbolTable().get(className);
 
     if (d == null) {
-      System.out.println("state.getClassSymbolTable()=" + state.getClassSymbolTable());
+      // System.out.println("state.getClassSymbolTable()=" +
+      // state.getClassSymbolTable());
       throw new Error("The class in the location declaration '" + decl + "' does not exist at "
           + msg);
     }
@@ -1412,7 +1913,6 @@ public class FlowDownCheck {
     SSJavaLattice<String> localLattice = CompositeLattice.getLatticeByDescriptor(md);
     Location localLoc = new Location(md, localLocId);
     if (localLattice == null || (!localLattice.containsKey(localLocId))) {
-      System.out.println("locDec=" + locDec);
       throw new Error("Location " + localLocId
           + " is not defined in the local variable lattice at "
           + md.getClassDesc().getSourceFileName() + "::" + (n != null ? n.getNumLine() : md) + ".");
@@ -1492,6 +1992,9 @@ public class FlowDownCheck {
 
         addLocationType(fd.getType(), loc);
 
+        if (ssjava.isSharedLocation(loc)) {
+          ssjava.addSharedDesc(loc, fd);
+        }
       }
     }
 
@@ -1500,7 +2003,15 @@ public class FlowDownCheck {
 
   private void addLocationType(TypeDescriptor type, CompositeLocation loc) {
     if (type != null) {
-      type.setExtension(loc);
+      TypeExtension te = type.getExtension();
+      SSJavaType ssType;
+      if (te != null) {
+        ssType = (SSJavaType) te;
+        ssType.setCompLoc(loc);
+      } else {
+        ssType = new SSJavaType(loc);
+        type.setExtension(ssType);
+      }
     }
   }
 
@@ -1514,8 +2025,9 @@ public class FlowDownCheck {
 
     public static boolean isGreaterThan(CompositeLocation loc1, CompositeLocation loc2, String msg) {
 
-      System.out.println("\nisGreaterThan=" + loc1 + " " + loc2 + " msg=" + msg);
-      int baseCompareResult = compareBaseLocationSet(loc1, loc2, true, msg);
+      // System.out.println("\nisGreaterThan=" + loc1 + " " + loc2 + " msg=" +
+      // msg);
+      int baseCompareResult = compareBaseLocationSet(loc1, loc2, true, false, msg);
       if (baseCompareResult == ComparisonResult.EQUAL) {
         if (compareDelta(loc1, loc2) == ComparisonResult.GREATER) {
           return true;
@@ -1530,10 +2042,11 @@ public class FlowDownCheck {
 
     }
 
-    public static int compare(CompositeLocation loc1, CompositeLocation loc2, String msg) {
+    public static int compare(CompositeLocation loc1, CompositeLocation loc2, boolean ignore,
+        String msg) {
 
-      System.out.println("compare=" + loc1 + " " + loc2);
-      int baseCompareResult = compareBaseLocationSet(loc1, loc2, false, msg);
+      // System.out.println("compare=" + loc1 + " " + loc2);
+      int baseCompareResult = compareBaseLocationSet(loc1, loc2, false, ignore, msg);
 
       if (baseCompareResult == ComparisonResult.EQUAL) {
         return compareDelta(loc1, loc2);
@@ -1565,7 +2078,7 @@ public class FlowDownCheck {
     }
 
     private static int compareBaseLocationSet(CompositeLocation compLoc1,
-        CompositeLocation compLoc2, boolean awareSharedLoc, String msg) {
+        CompositeLocation compLoc2, boolean awareSharedLoc, boolean ignore, String msg) {
 
       // if compLoc1 is greater than compLoc2, return true
       // else return false;
@@ -1575,93 +2088,30 @@ public class FlowDownCheck {
       for (int i = 0; i < compLoc1.getSize(); i++) {
         Location loc1 = compLoc1.get(i);
         if (i >= compLoc2.getSize()) {
-          throw new Error("Failed to compare two locations of " + compLoc1 + " and " + compLoc2
-              + " because they are not comparable at " + msg);
-        }
-        Location loc2 = compLoc2.get(i);
-
-        Descriptor d1 = loc1.getDescriptor();
-        Descriptor d2 = loc2.getDescriptor();
-
-        Descriptor descriptor;
-
-        if (d1 instanceof ClassDescriptor && d2 instanceof ClassDescriptor) {
-
-          if (d1.equals(d2)) {
-            descriptor = d1;
+          if (ignore) {
+            return ComparisonResult.INCOMPARABLE;
           } else {
-            // identifying which one is parent class
-            Set<Descriptor> d1SubClassesSet = ssjava.tu.getSubClasses((ClassDescriptor) d1);
-            Set<Descriptor> d2SubClassesSet = ssjava.tu.getSubClasses((ClassDescriptor) d2);
-
-            if (d1 == null && d2 == null) {
-              throw new Error("Failed to compare two locations of " + compLoc1 + " and " + compLoc2
-                  + " because they are not comparable at " + msg);
-            } else if (d1SubClassesSet != null && d1SubClassesSet.contains(d2)) {
-              descriptor = d1;
-            } else if (d2SubClassesSet != null && d2SubClassesSet.contains(d1)) {
-              descriptor = d2;
-            } else {
-              throw new Error("Failed to compare two locations of " + compLoc1 + " and " + compLoc2
-                  + " because they are not comparable at " + msg);
-            }
-          }
-
-        } else if (d1 instanceof MethodDescriptor && d2 instanceof MethodDescriptor) {
-
-          if (d1.equals(d2)) {
-            descriptor = d1;
-          } else {
-
-            // identifying which one is parent class
-            MethodDescriptor md1 = (MethodDescriptor) d1;
-            MethodDescriptor md2 = (MethodDescriptor) d2;
-
-            if (!md1.matches(md2)) {
-              throw new Error("Failed to compare two locations of " + compLoc1 + " and " + compLoc2
-                  + " because they are not comparable at " + msg);
-            }
-
-            Set<Descriptor> d1SubClassesSet =
-                ssjava.tu.getSubClasses(((MethodDescriptor) d1).getClassDesc());
-            Set<Descriptor> d2SubClassesSet =
-                ssjava.tu.getSubClasses(((MethodDescriptor) d2).getClassDesc());
-
-            if (d1 == null && d2 == null) {
-              throw new Error("Failed to compare two locations of " + compLoc1 + " and " + compLoc2
-                  + " because they are not comparable at " + msg);
-            } else if (d1 != null && d1SubClassesSet.contains(d2)) {
-              descriptor = d1;
-            } else if (d2 != null && d2SubClassesSet.contains(d1)) {
-              descriptor = d2;
-            } else {
-              throw new Error("Failed to compare two locations of " + compLoc1 + " and " + compLoc2
-                  + " because they are not comparable at " + msg);
-            }
+            throw new Error("Failed to compare two locations of " + compLoc1 + " and " + compLoc2
+                + " because they are not comparable at " + msg);
           }
-
-        } else {
-          throw new Error("Failed to compare two locations of " + compLoc1 + " and " + compLoc2
-              + " because they are not comparable at " + msg);
         }
+        Location loc2 = compLoc2.get(i);
 
-        // SSJavaLattice<String> lattice1 = getLatticeByDescriptor(d1);
-        // SSJavaLattice<String> lattice2 = getLatticeByDescriptor(d2);
-
+        Descriptor descriptor = getCommonParentDescriptor(loc1, loc2, msg);
         SSJavaLattice<String> lattice = getLatticeByDescriptor(descriptor);
 
-        // check if the spin location is appeared only at the end of the
+        // check if the shared location is appeared only at the end of the
         // composite location
-        if (lattice.getSpinLocSet().contains(loc1.getLocIdentifier())) {
+        if (lattice.getSharedLocSet().contains(loc1.getLocIdentifier())) {
           if (i != (compLoc1.getSize() - 1)) {
             throw new Error("The shared location " + loc1.getLocIdentifier()
                 + " cannot be appeared in the middle of composite location at" + msg);
           }
         }
 
-        if (lattice.getSpinLocSet().contains(loc2.getLocIdentifier())) {
+        if (lattice.getSharedLocSet().contains(loc2.getLocIdentifier())) {
           if (i != (compLoc2.getSize() - 1)) {
-            throw new Error("The spin location " + loc2.getLocIdentifier()
+            throw new Error("The shared location " + loc2.getLocIdentifier()
                 + " cannot be appeared in the middle of composite location at " + msg);
           }
         }
@@ -1678,14 +2128,18 @@ public class FlowDownCheck {
           // note that the spinning location only can be appeared in the last
           // part of the composite location
           if (awareSharedLoc && numOfTie == compLoc1.getSize()
-              && lattice.getSpinLocSet().contains(loc1.getLocIdentifier())) {
+              && lattice.getSharedLocSet().contains(loc1.getLocIdentifier())) {
             return ComparisonResult.GREATER;
           }
           continue;
         } else if (lattice.isGreaterThan(loc1.getLocIdentifier(), loc2.getLocIdentifier())) {
           return ComparisonResult.GREATER;
         } else {
-          return ComparisonResult.LESS;
+          if (lattice.isComparable(loc1.getLocIdentifier(), loc2.getLocIdentifier())) {
+            return ComparisonResult.LESS;
+          } else {
+            return ComparisonResult.INCOMPARABLE;
+          }
         }
 
       }
@@ -1693,8 +2147,14 @@ public class FlowDownCheck {
       if (numOfTie == compLoc1.getSize()) {
 
         if (numOfTie != compLoc2.getSize()) {
-          throw new Error("Failed to compare two locations of " + compLoc1 + " and " + compLoc2
-              + " because they are not comparable at " + msg);
+
+          if (ignore) {
+            return ComparisonResult.INCOMPARABLE;
+          } else {
+            throw new Error("Failed to compare two locations of " + compLoc1 + " and " + compLoc2
+                + " because they are not comparable at " + msg);
+          }
+
         }
 
         return ComparisonResult.EQUAL;
@@ -1719,6 +2179,7 @@ public class FlowDownCheck {
       // composite location
 
       int maxTupleSize = 0;
+      int minTupleSize = 0;
       CompositeLocation maxCompLoc = null;
 
       Location prevPriorityLoc = null;
@@ -1728,6 +2189,9 @@ public class FlowDownCheck {
           maxTupleSize = compLoc.getSize();
           maxCompLoc = compLoc;
         }
+        if (minTupleSize == 0 || compLoc.getSize() < minTupleSize) {
+          minTupleSize = compLoc.getSize();
+        }
         Location priorityLoc = compLoc.get(0);
         String priorityLocId = priorityLoc.getLocIdentifier();
         priorityLocIdentifierSet.add(priorityLocId);
@@ -1755,7 +2219,6 @@ public class FlowDownCheck {
 
       SSJavaLattice<String> locOrder = getLatticeByDescriptor(priorityDescriptor);
       String glbOfPriorityLoc = locOrder.getGLB(priorityLocIdentifierSet);
-
       glbCompLoc.addLocation(new Location(priorityDescriptor, glbOfPriorityLoc));
       Set<CompositeLocation> compSet = locId2CompLocSet.get(glbOfPriorityLoc);
 
@@ -1766,7 +2229,8 @@ public class FlowDownCheck {
 
         // in this case, do not take care about delta
         // CompositeLocation inputComp = inputSet.iterator().next();
-        for (int i = 1; i < maxTupleSize; i++) {
+        // for (int i = 1; i < maxTupleSize; i++) {
+        for (int i = 1; i < minTupleSize; i++) {
           glbCompLoc.addLocation(Location.createTopLocation(maxCompLoc.get(i).getDescriptor()));
         }
       } else {
@@ -1816,6 +2280,7 @@ public class FlowDownCheck {
           }
 
           if (innerGLBInput.size() > 0) {
+            // System.out.println("######innerGLBInput=" + innerGLBInput);
             CompositeLocation innerGLB = CompositeLattice.calculateGLB(innerGLBInput, errMsg);
             for (int idx = 0; idx < innerGLB.getSize(); idx++) {
               glbCompLoc.addLocation(innerGLB.get(idx));
@@ -1952,50 +2417,82 @@ class ReturnLocGenerator {
   public static final int PARAMISSAME = 1;
   public static final int IGNORE = 2;
 
-  Hashtable<Integer, Integer> paramIdx2paramType;
+  private Hashtable<Integer, Integer> paramIdx2paramType;
 
-  public ReturnLocGenerator(CompositeLocation returnLoc, List<CompositeLocation> params, String msg) {
-    // creating mappings
-    paramIdx2paramType = new Hashtable<Integer, Integer>();
-    for (int i = 0; i < params.size(); i++) {
-      CompositeLocation param = params.get(i);
-      int compareResult = CompositeLattice.compare(param, returnLoc, msg);
+  private CompositeLocation declaredReturnLoc = null;
 
-      int type;
-      if (compareResult == ComparisonResult.GREATER) {
-        type = 0;
-      } else if (compareResult == ComparisonResult.EQUAL) {
-        type = 1;
-      } else {
-        type = 2;
+  public ReturnLocGenerator(CompositeLocation returnLoc, MethodDescriptor md,
+      List<CompositeLocation> params, String msg) {
+
+    CompositeLocation thisLoc = params.get(0);
+    if (returnLoc.get(0).equals(thisLoc.get(0)) && returnLoc.getSize() > 1) {
+      // if the declared return location consists of THIS and field location,
+      // return location for the caller's side has to have same field element
+      this.declaredReturnLoc = returnLoc;
+    } else {
+      // creating mappings
+      paramIdx2paramType = new Hashtable<Integer, Integer>();
+      for (int i = 0; i < params.size(); i++) {
+        CompositeLocation param = params.get(i);
+        int compareResult = CompositeLattice.compare(param, returnLoc, true, msg);
+
+        int type;
+        if (compareResult == ComparisonResult.GREATER) {
+          type = 0;
+        } else if (compareResult == ComparisonResult.EQUAL) {
+          type = 1;
+        } else {
+          type = 2;
+        }
+        paramIdx2paramType.put(new Integer(i), new Integer(type));
       }
-      paramIdx2paramType.put(new Integer(i), new Integer(type));
     }
 
   }
 
   public CompositeLocation computeReturnLocation(List<CompositeLocation> args) {
 
-    // compute the highest possible location in caller's side
-    assert paramIdx2paramType.keySet().size() == args.size();
+    if (declaredReturnLoc != null) {
+      // when developer specify that the return value is [THIS,field]
+      // needs to translate to the caller's location
+      CompositeLocation callerLoc = new CompositeLocation();
+      CompositeLocation callerBaseLocation = args.get(0);
 
-    Set<CompositeLocation> inputGLB = new HashSet<CompositeLocation>();
-    for (int i = 0; i < args.size(); i++) {
-      int type = (paramIdx2paramType.get(new Integer(i))).intValue();
-      CompositeLocation argLoc = args.get(i);
-      if (type == PARAMISHIGHER) {
-        // return loc is lower than param
-        DeltaLocation delta = new DeltaLocation(argLoc, 1);
-        inputGLB.add(delta);
-      } else if (type == PARAMISSAME) {
-        // return loc is equal or lower than param
-        inputGLB.add(argLoc);
+      for (int i = 0; i < callerBaseLocation.getSize(); i++) {
+        callerLoc.addLocation(callerBaseLocation.get(i));
+      }
+      for (int i = 1; i < declaredReturnLoc.getSize(); i++) {
+        callerLoc.addLocation(declaredReturnLoc.get(i));
+      }
+      return callerLoc;
+    } else {
+      // compute the highest possible location in caller's side
+      assert paramIdx2paramType.keySet().size() == args.size();
+
+      Set<CompositeLocation> inputGLB = new HashSet<CompositeLocation>();
+      for (int i = 0; i < args.size(); i++) {
+        int type = (paramIdx2paramType.get(new Integer(i))).intValue();
+        CompositeLocation argLoc = args.get(i);
+        if (type == PARAMISHIGHER || type == PARAMISSAME) {
+          // return loc is equal to or lower than param
+          inputGLB.add(argLoc);
+        }
+      }
+
+      // compute GLB of arguments subset that are same or higher than return
+      // location
+      if (inputGLB.isEmpty()) {
+        if (args.size() == 0) {
+          return null;
+        }
+        CompositeLocation rtr =
+            new CompositeLocation(Location.createTopLocation(args.get(0).get(0).getDescriptor()));
+        return rtr;
+      } else {
+        CompositeLocation glb = CompositeLattice.calculateGLB(inputGLB, "");
+        return glb;
       }
     }
 
-    // compute GLB of arguments subset that are same or higher than return
-    // location
-    CompositeLocation glb = CompositeLattice.calculateGLB(inputGLB, "");
-    return glb;
   }
 }