add PCLOC annotations. all three benchmarks are type-checked now.
[IRC.git] / Robust / src / Analysis / SSJava / FlowDownCheck.java
index 4613bede1ede1b9a210a3743131f1c1f7d2fd20a..a16a6e9ff784ad5da0624a5a3d7a0c2e4d79e138 100644 (file)
@@ -1,13 +1,18 @@
 package Analysis.SSJava;
 
+import java.util.ArrayList;
+import java.util.Collections;
+import java.util.Comparator;
 import java.util.HashSet;
 import java.util.Hashtable;
 import java.util.Iterator;
-import java.util.Map;
+import java.util.List;
 import java.util.Set;
 import java.util.StringTokenizer;
 import java.util.Vector;
 
+import Analysis.SSJava.FlowDownCheck.ComparisonResult;
+import Analysis.SSJava.FlowDownCheck.CompositeLattice;
 import IR.AnnotationDescriptor;
 import IR.ClassDescriptor;
 import IR.Descriptor;
@@ -18,12 +23,15 @@ 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;
 import IR.Tree.BlockNode;
 import IR.Tree.BlockStatementNode;
+import IR.Tree.CastNode;
 import IR.Tree.CreateObjectNode;
 import IR.Tree.DeclarationNode;
 import IR.Tree.ExpressionNode;
@@ -35,142 +43,331 @@ import IR.Tree.LoopNode;
 import IR.Tree.MethodInvokeNode;
 import IR.Tree.NameNode;
 import IR.Tree.OpNode;
+import IR.Tree.ReturnNode;
 import IR.Tree.SubBlockNode;
+import IR.Tree.SwitchBlockNode;
+import IR.Tree.SwitchStatementNode;
+import IR.Tree.SynchronizedNode;
 import IR.Tree.TertiaryNode;
 import IR.Tree.TreeNode;
-import Util.Lattice;
+import Util.Pair;
 
 public class FlowDownCheck {
 
-  static State state;
-  HashSet toanalyze;
-  Hashtable<Descriptor, Location> td2loc; // mapping from 'type descriptor'
-                                          // to 'location'
-  Hashtable<String, ClassDescriptor> id2cd; // mapping from 'locID' to 'class
-                                            // descriptor'
+  State state;
+  static SSJavaAnalysis ssjava;
 
-  public FlowDownCheck(State state) {
+  Set<ClassDescriptor> toanalyze;
+  List<ClassDescriptor> toanalyzeList;
+
+  Set<MethodDescriptor> toanalyzeMethod;
+  List<MethodDescriptor> toanalyzeMethodList;
+
+  // mapping from 'descriptor' to 'composite location'
+  Hashtable<Descriptor, CompositeLocation> d2loc;
+
+  Hashtable<MethodDescriptor, CompositeLocation> md2ReturnLoc;
+  Hashtable<MethodDescriptor, ReturnLocGenerator> md2ReturnLocGen;
+
+  // mapping from 'locID' to 'class descriptor'
+  Hashtable<String, ClassDescriptor> fieldLocName2cd;
+
+  boolean deterministic = true;
+
+  public FlowDownCheck(SSJavaAnalysis ssjava, State state) {
+    this.ssjava = ssjava;
     this.state = state;
-    this.toanalyze = new HashSet();
-    this.td2loc = new Hashtable<Descriptor, Location>();
-    init();
+    if (deterministic) {
+      this.toanalyzeList = new ArrayList<ClassDescriptor>();
+    } else {
+      this.toanalyze = new HashSet<ClassDescriptor>();
+    }
+    if (deterministic) {
+      this.toanalyzeMethodList = new ArrayList<MethodDescriptor>();
+    } else {
+      this.toanalyzeMethod = new HashSet<MethodDescriptor>();
+    }
+    this.d2loc = new Hashtable<Descriptor, CompositeLocation>();
+    this.fieldLocName2cd = new Hashtable<String, ClassDescriptor>();
+    this.md2ReturnLoc = new Hashtable<MethodDescriptor, CompositeLocation>();
+    this.md2ReturnLocGen = new Hashtable<MethodDescriptor, ReturnLocGenerator>();
   }
 
   public void init() {
-    id2cd = new Hashtable<String, ClassDescriptor>();
-    Hashtable cd2lattice = state.getCd2LocationOrder();
 
-    Set cdSet = cd2lattice.keySet();
-    for (Iterator iterator = cdSet.iterator(); iterator.hasNext(); ) {
+    // construct mapping from the location name to the class descriptor
+    // assume that the location name is unique through the whole program
+
+    Set<ClassDescriptor> cdSet = ssjava.getCd2lattice().keySet();
+    for (Iterator iterator = cdSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
       ClassDescriptor cd = (ClassDescriptor) iterator.next();
-      Lattice<String> lattice = (Lattice<String>)cd2lattice.get(cd);
+      SSJavaLattice<String> lattice = ssjava.getCd2lattice().get(cd);
+      Set<String> fieldLocNameSet = lattice.getKeySet();
 
-      Set<String> locIdSet = lattice.getKeySet();
-      for (Iterator iterator2 = locIdSet.iterator(); iterator2.hasNext(); ) {
-       String locID = (String) iterator2.next();
-       id2cd.put(locID, cd);
+      for (Iterator iterator2 = fieldLocNameSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
+        String fieldLocName = (String) iterator2.next();
+        fieldLocName2cd.put(fieldLocName, cd);
       }
+
     }
 
   }
 
-  public void flowDownCheck() {
+  public boolean toAnalyzeIsEmpty() {
+    if (deterministic) {
+      return toanalyzeList.isEmpty();
+    } else {
+      return toanalyze.isEmpty();
+    }
+  }
+
+  public ClassDescriptor toAnalyzeNext() {
+    if (deterministic) {
+      return toanalyzeList.remove(0);
+    } else {
+      ClassDescriptor cd = toanalyze.iterator().next();
+      toanalyze.remove(cd);
+      return cd;
+    }
+  }
+
+  public void setupToAnalyze() {
     SymbolTable classtable = state.getClassSymbolTable();
+    if (deterministic) {
+      toanalyzeList.clear();
+      toanalyzeList.addAll(classtable.getValueSet());
+      Collections.sort(toanalyzeList, new Comparator<ClassDescriptor>() {
+        public int compare(ClassDescriptor o1, ClassDescriptor o2) {
+          return o1.getClassName().compareToIgnoreCase(o2.getClassName());
+        }
+      });
+    } else {
+      toanalyze.clear();
+      toanalyze.addAll(classtable.getValueSet());
+    }
+  }
+
+  public void setupToAnalazeMethod(ClassDescriptor cd) {
+
+    SymbolTable methodtable = cd.getMethodTable();
+    if (deterministic) {
+      toanalyzeMethodList.clear();
+      toanalyzeMethodList.addAll(methodtable.getValueSet());
+      Collections.sort(toanalyzeMethodList, new Comparator<MethodDescriptor>() {
+        public int compare(MethodDescriptor o1, MethodDescriptor o2) {
+          return o1.getSymbol().compareToIgnoreCase(o2.getSymbol());
+        }
+      });
+    } else {
+      toanalyzeMethod.clear();
+      toanalyzeMethod.addAll(methodtable.getValueSet());
+    }
+  }
+
+  public boolean toAnalyzeMethodIsEmpty() {
+    if (deterministic) {
+      return toanalyzeMethodList.isEmpty();
+    } else {
+      return toanalyzeMethod.isEmpty();
+    }
+  }
+
+  public MethodDescriptor toAnalyzeMethodNext() {
+    if (deterministic) {
+      return toanalyzeMethodList.remove(0);
+    } else {
+      MethodDescriptor md = toanalyzeMethod.iterator().next();
+      toanalyzeMethod.remove(md);
+      return md;
+    }
+  }
+
+  public void flowDownCheck() {
 
     // phase 1 : checking declaration node and creating mapping of 'type
     // desciptor' & 'location'
-    toanalyze.addAll(classtable.getValueSet());
-    toanalyze.addAll(state.getTaskSymbolTable().getValueSet());
-    while (!toanalyze.isEmpty()) {
-      Object obj = toanalyze.iterator().next();
-      ClassDescriptor cd = (ClassDescriptor) obj;
-      toanalyze.remove(cd);
-//      if (cd.isClassLibrary()) {
-      // doesn't care about class libraries now
-//        continue;
-//      }
-      checkDeclarationInClass(cd);
-      for (Iterator method_it = cd.getMethods(); method_it.hasNext(); ) {
-       MethodDescriptor md = (MethodDescriptor) method_it.next();
-       try {
-         checkDeclarationInMethodBody(cd, md);
-       } catch (Error e) {
-         System.out.println("Error in " + md);
-         throw e;
-       }
+    setupToAnalyze();
+
+    while (!toAnalyzeIsEmpty()) {
+      ClassDescriptor cd = toAnalyzeNext();
+
+      if (ssjava.needToBeAnnoated(cd)) {
+
+        ClassDescriptor superDesc = cd.getSuperDesc();
+
+        if (superDesc != null && (!superDesc.getSymbol().equals("Object"))) {
+          checkOrderingInheritance(superDesc, cd);
+        }
+
+        checkDeclarationInClass(cd);
+
+        setupToAnalazeMethod(cd);
+        while (!toAnalyzeMethodIsEmpty()) {
+          MethodDescriptor md = toAnalyzeMethodNext();
+          if (ssjava.needTobeAnnotated(md)) {
+            checkDeclarationInMethodBody(cd, md);
+          }
+        }
+
       }
+
     }
 
-    // post-processing for delta location
-    // for a nested delta location, assigning a concrete reference to delta
-    // operand
-    Set<Descriptor> tdSet = td2loc.keySet();
-    for (Iterator iterator = tdSet.iterator(); iterator.hasNext(); ) {
-      Descriptor td = (Descriptor) iterator.next();
-      Location loc = td2loc.get(td);
+    // phase2 : checking assignments
+    setupToAnalyze();
+
+    while (!toAnalyzeIsEmpty()) {
+      ClassDescriptor cd = toAnalyzeNext();
+
+      setupToAnalazeMethod(cd);
+      while (!toAnalyzeMethodIsEmpty()) {
+        MethodDescriptor md = toAnalyzeMethodNext();
+        if (ssjava.needTobeAnnotated(md)) {
+          if (state.SSJAVADEBUG) {
+            System.out.println("SSJAVA: Checking Flow-down Rules: " + md);
+          }
+          CompositeLocation calleePCLOC = ssjava.getPCLocation(md);
+          checkMethodBody(cd, md, calleePCLOC);
+        }
+      }
+    }
 
-      if (loc.getType() == Location.DELTA) {
-       // if it contains delta reference pointing to another location element
-       CompositeLocation compLoc = (CompositeLocation) loc;
+  }
 
-       Location locElement = compLoc.getTuple().at(0);
-       assert(locElement instanceof DeltaLocation);
+  private void checkOrderingInheritance(ClassDescriptor superCd, ClassDescriptor cd) {
+    // here, we're going to check that sub class keeps same relative orderings
+    // in respect to super class
 
-       DeltaLocation delta = (DeltaLocation) locElement;
-       Descriptor refType = delta.getRefLocationId();
-       if (refType != null) {
-         Location refLoc = td2loc.get(refType);
+    SSJavaLattice<String> superLattice = ssjava.getClassLattice(superCd);
+    SSJavaLattice<String> subLattice = ssjava.getClassLattice(cd);
 
-         assert(refLoc instanceof CompositeLocation);
-         CompositeLocation refCompLoc = (CompositeLocation) refLoc;
+    if (superLattice != null) {
+      // if super class doesn't define lattice, then we don't need to check its
+      // subclass
+      if (subLattice == null) {
+        throw new Error("If a parent class '" + superCd
+            + "' has a ordering lattice, its subclass '" + cd + "' should have one.");
+      }
 
-         assert(refCompLoc.getTuple().at(0) instanceof DeltaLocation);
-         DeltaLocation refDelta = (DeltaLocation) refCompLoc.getTuple().at(0);
+      Set<Pair<String, String>> superPairSet = superLattice.getOrderingPairSet();
+      Set<Pair<String, String>> subPairSet = subLattice.getOrderingPairSet();
 
-         delta.addDeltaOperand(refDelta);
-         // compLoc.addLocation(refDelta);
-       }
+      for (Iterator iterator = superPairSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+        Pair<String, String> pair = (Pair<String, String>) iterator.next();
 
+        if (!subPairSet.contains(pair)) {
+          throw new Error("Subclass '" + cd + "' does not have the relative ordering '"
+              + pair.getSecond() + " < " + pair.getFirst()
+              + "' that is defined by its superclass '" + superCd + "'.");
+        }
       }
     }
 
-    // phase2 : checking assignments
-    toanalyze.addAll(classtable.getValueSet());
-    toanalyze.addAll(state.getTaskSymbolTable().getValueSet());
-    while (!toanalyze.isEmpty()) {
-      Object obj = toanalyze.iterator().next();
-      ClassDescriptor cd = (ClassDescriptor) obj;
-      toanalyze.remove(cd);
-//      if (cd.isClassLibrary()) {
-      // doesn't care about class libraries now
-//        continue;
-//      }
-      checkClass(cd);
-      for (Iterator method_it = cd.getMethods(); method_it.hasNext(); ) {
-       MethodDescriptor md = (MethodDescriptor) method_it.next();
-       try {
-         checkMethodBody(cd, md);
-       } catch (Error e) {
-         System.out.println("Error in " + md);
-         throw e;
-       }
+    MethodLattice<String> superMethodDefaultLattice = ssjava.getMethodDefaultLattice(superCd);
+    MethodLattice<String> subMethodDefaultLattice = ssjava.getMethodDefaultLattice(cd);
+
+    if (superMethodDefaultLattice != null) {
+      if (subMethodDefaultLattice == null) {
+        throw new Error("When a parent class '" + superCd
+            + "' defines a default method lattice, its subclass '" + cd + "' should define one.");
       }
+
+      Set<Pair<String, String>> superPairSet = superMethodDefaultLattice.getOrderingPairSet();
+      Set<Pair<String, String>> subPairSet = subMethodDefaultLattice.getOrderingPairSet();
+
+      for (Iterator iterator = superPairSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+        Pair<String, String> pair = (Pair<String, String>) iterator.next();
+
+        if (!subPairSet.contains(pair)) {
+          throw new Error("Subclass '" + cd + "' does not have the relative ordering '"
+              + pair.getSecond() + " < " + pair.getFirst()
+              + "' that is defined by its superclass '" + superCd
+              + "' in the method default lattice.");
+        }
+      }
+
     }
 
   }
 
   public Hashtable getMap() {
-    return td2loc;
+    return d2loc;
   }
 
   private void checkDeclarationInMethodBody(ClassDescriptor cd, MethodDescriptor md) {
     BlockNode bn = state.getMethodBody(md);
+
+    // first, check annotations on method parameters
+    List<CompositeLocation> paramList = new ArrayList<CompositeLocation>();
     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();
+
+    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));
+        }
+      }
+    }
+
+    // second, check return location annotation
+    if (!md.getReturnType().isVoid()) {
+      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));
+        }
+      }
+
+      if (returnLocComp == null) {
+        throw new Error("Return location is not specified for the method " + md + " at "
+            + cd.getSourceFileName());
+      }
+
+      md2ReturnLoc.put(md, returnLocComp);
+
     }
+
+    if (!md.getReturnType().isVoid()) {
+      MethodLattice<String> methodLattice = ssjava.getMethodLattice(md);
+      String thisLocId = methodLattice.getThisLoc();
+      if ((!md.isStatic()) && 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);
+      md2ReturnLocGen.put(md, new ReturnLocGenerator(md2ReturnLoc.get(md), md, paramList, md
+          + " of " + cd.getSourceFileName()));
+    }
+
+    // fourth, check declarations inside of method
+
     checkDeclarationInBlockNode(md, md.getParameterTable(), bn);
+
   }
 
   private void checkDeclarationInBlockNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable, BlockNode bn) {
@@ -182,7 +379,7 @@ public class FlowDownCheck {
   }
 
   private void checkDeclarationInBlockStatementNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
-                                                    BlockStatementNode bsn) {
+      BlockStatementNode bsn) {
 
     switch (bsn.kind()) {
     case Kind.SubBlockNode:
@@ -196,9 +393,43 @@ public class FlowDownCheck {
     case Kind.LoopNode:
       checkDeclarationInLoopNode(md, nametable, (LoopNode) bsn);
       break;
+
+    case Kind.IfStatementNode:
+      checkDeclarationInIfStatementNode(md, nametable, (IfStatementNode) bsn);
+      return;
+
+    case Kind.SwitchStatementNode:
+      checkDeclarationInSwitchStatementNode(md, nametable, (SwitchStatementNode) bsn);
+      return;
+
+    case Kind.SynchronizedNode:
+      checkDeclarationInSynchronizedNode(md, nametable, (SynchronizedNode) bsn);
+      return;
+
     }
   }
 
+  private void checkDeclarationInSynchronizedNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
+      SynchronizedNode sbn) {
+    checkDeclarationInBlockNode(md, nametable, sbn.getBlockNode());
+  }
+
+  private void checkDeclarationInSwitchStatementNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
+      SwitchStatementNode ssn) {
+    BlockNode sbn = ssn.getSwitchBody();
+    for (int i = 0; i < sbn.size(); i++) {
+      SwitchBlockNode node = (SwitchBlockNode) sbn.get(i);
+      checkDeclarationInBlockNode(md, nametable, node.getSwitchBlockStatement());
+    }
+  }
+
+  private void checkDeclarationInIfStatementNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
+      IfStatementNode isn) {
+    checkDeclarationInBlockNode(md, nametable, isn.getTrueBlock());
+    if (isn.getFalseBlock() != null)
+      checkDeclarationInBlockNode(md, nametable, isn.getFalseBlock());
+  }
+
   private void checkDeclarationInLoopNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable, LoopNode ln) {
 
     if (ln.getType() == LoopNode.FORLOOP) {
@@ -206,8 +437,8 @@ public class FlowDownCheck {
       ClassDescriptor cd = md.getClassDesc();
       BlockNode bn = ln.getInitializer();
       for (int i = 0; i < bn.size(); i++) {
-       BlockStatementNode bsn = bn.get(i);
-       checkDeclarationInBlockStatementNode(md, nametable, bsn);
+        BlockStatementNode bsn = bn.get(i);
+        checkDeclarationInBlockStatementNode(md, nametable, bsn);
       }
     }
 
@@ -215,236 +446,338 @@ 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);
+    checkLocationFromBlockNode(md, md.getParameterTable(), bn, constraints);
+  }
+
+  private String generateErrorMessage(ClassDescriptor cd, TreeNode tn) {
+    if (tn != null) {
+      return cd.getSourceFileName() + "::" + tn.getNumLine();
+    } else {
+      return cd.getSourceFileName();
+    }
+
   }
 
   private CompositeLocation checkLocationFromBlockNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
-                                                       BlockNode bn) {
-    // it will return the lowest location in the block node
-    CompositeLocation lowestLoc = null;
+      BlockNode bn, CompositeLocation constraint) {
+
+    bn.getVarTable().setParent(nametable);
     for (int i = 0; i < bn.size(); i++) {
       BlockStatementNode bsn = bn.get(i);
-      CompositeLocation bLoc = checkLocationFromBlockStatementNode(md, bn.getVarTable(), bsn);
-
-      if (lowestLoc == null) {
-       lowestLoc = bLoc;
-      } else {
-       if (CompositeLattice.isGreaterThan(lowestLoc, bLoc, md.getClassDesc())) {
-         lowestLoc = bLoc;
-       }
-      }
+      checkLocationFromBlockStatementNode(md, bn.getVarTable(), bsn, constraint);
     }
-    return lowestLoc;
+    return new CompositeLocation();
+
   }
 
   private CompositeLocation checkLocationFromBlockStatementNode(MethodDescriptor md,
-                                                                SymbolTable nametable, BlockStatementNode bsn) {
+      SymbolTable nametable, BlockStatementNode bsn, CompositeLocation constraint) {
 
     CompositeLocation compLoc = null;
     switch (bsn.kind()) {
     case Kind.BlockExpressionNode:
-      compLoc = checkLocationFromBlockExpressionNode(md, nametable, (BlockExpressionNode) bsn);
+      compLoc =
+          checkLocationFromBlockExpressionNode(md, nametable, (BlockExpressionNode) bsn, constraint);
       break;
 
     case Kind.DeclarationNode:
-      compLoc = checkLocationFromDeclarationNode(md, nametable, (DeclarationNode) bsn);
+      compLoc = checkLocationFromDeclarationNode(md, nametable, (DeclarationNode) bsn, constraint);
       break;
 
     case Kind.IfStatementNode:
-      compLoc = checkLocationFromIfStatementNode(md, nametable, (IfStatementNode) bsn);
+      compLoc = checkLocationFromIfStatementNode(md, nametable, (IfStatementNode) bsn, constraint);
       break;
 
     case Kind.LoopNode:
-      compLoc = checkLocationFromLoopNode(md, nametable, (LoopNode) bsn);
+      compLoc = checkLocationFromLoopNode(md, nametable, (LoopNode) bsn, constraint);
       break;
 
     case Kind.ReturnNode:
-      // checkLocationFromReturnNode(md, nametable, (ReturnNode) bsn);
-      return null;
+      compLoc = checkLocationFromReturnNode(md, nametable, (ReturnNode) bsn, constraint);
+      break;
 
     case Kind.SubBlockNode:
-      compLoc = checkLocationFromSubBlockNode(md, nametable, (SubBlockNode) bsn);
+      compLoc = checkLocationFromSubBlockNode(md, nametable, (SubBlockNode) bsn, constraint);
       break;
 
-      // case Kind.ContinueBreakNode:
-      // checkLocationFromContinueBreakNode(md, nametable,(ContinueBreakNode)
-      // bsn);
-      // return null;
+    case Kind.ContinueBreakNode:
+      compLoc = new CompositeLocation();
+      break;
+
+    case Kind.SwitchStatementNode:
+      compLoc =
+          checkLocationFromSwitchStatementNode(md, nametable, (SwitchStatementNode) bsn, constraint);
+
     }
     return compLoc;
   }
 
+  private CompositeLocation checkLocationFromSwitchStatementNode(MethodDescriptor md,
+      SymbolTable nametable, SwitchStatementNode ssn, CompositeLocation constraint) {
+
+    ClassDescriptor cd = md.getClassDesc();
+    CompositeLocation condLoc =
+        checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, ssn.getCondition(), new CompositeLocation(),
+            constraint, false);
+    BlockNode sbn = ssn.getSwitchBody();
+
+    constraint = generateNewConstraint(constraint, condLoc);
+
+    for (int i = 0; i < sbn.size(); i++) {
+      checkLocationFromSwitchBlockNode(md, nametable, (SwitchBlockNode) sbn.get(i), constraint);
+    }
+    return new CompositeLocation();
+  }
+
+  private CompositeLocation checkLocationFromSwitchBlockNode(MethodDescriptor md,
+      SymbolTable nametable, SwitchBlockNode sbn, CompositeLocation constraint) {
+
+    CompositeLocation blockLoc =
+        checkLocationFromBlockNode(md, nametable, sbn.getSwitchBlockStatement(), constraint);
+
+    return blockLoc;
+
+  }
+
+  private CompositeLocation checkLocationFromReturnNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
+      ReturnNode rn, CompositeLocation constraint) {
+
+    ExpressionNode returnExp = rn.getReturnExpression();
+
+    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));
+      // }
+
+      // 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, false,
+              generateErrorMessage(md.getClassDesc(), rn));
+
+      if (compareResult == ComparisonResult.LESS || compareResult == ComparisonResult.INCOMPARABLE) {
+        throw new Error(
+            "Return value location is not equal or higher than the declaraed return location at "
+                + md.getClassDesc().getSourceFileName() + "::" + rn.getNumLine());
+      }
+    }
+
+    return new CompositeLocation();
+  }
+
+  private boolean hasOnlyLiteralValue(ExpressionNode en) {
+    if (en.kind() == Kind.LiteralNode) {
+      return true;
+    } else {
+      return false;
+    }
+  }
+
   private CompositeLocation checkLocationFromLoopNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
-                                                      LoopNode ln) {
+      LoopNode ln, CompositeLocation constraint) {
 
     ClassDescriptor cd = md.getClassDesc();
     if (ln.getType() == LoopNode.WHILELOOP || ln.getType() == LoopNode.DOWHILELOOP) {
 
       CompositeLocation condLoc =
-        checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, ln.getCondition(), new CompositeLocation(
-                                          cd));
-      addTypeLocation(ln.getCondition().getType(), (condLoc));
+          checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, ln.getCondition(),
+              new CompositeLocation(), constraint, false);
+      // addLocationType(ln.getCondition().getType(), (condLoc));
 
-      CompositeLocation bodyLoc = checkLocationFromBlockNode(md, nametable, ln.getBody());
+      constraint = generateNewConstraint(constraint, condLoc);
+      checkLocationFromBlockNode(md, nametable, ln.getBody(), constraint);
 
-      if (!CompositeLattice.isGreaterThan(condLoc, bodyLoc, cd)) {
-       // loop condition should be higher than loop body
-       throw new Error(
-         "The location of the while-condition statement is lower than the loop body at "
-         + cd.getSourceFileName() + ":" + ln.getCondition().getNumLine());
-      }
-
-      return bodyLoc;
+      return new CompositeLocation();
 
     } else {
-      // check for loop case
+      // 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(cd));
-      addTypeLocation(ln.getCondition().getType(), condLoc);
+          checkLocationFromExpressionNode(md, bn.getVarTable(), ln.getCondition(),
+              new CompositeLocation(), constraint, false);
+      // addLocationType(ln.getCondition().getType(), condLoc);
 
-      CompositeLocation updateLoc =
-        checkLocationFromBlockNode(md, bn.getVarTable(), ln.getUpdate());
+      constraint = generateNewConstraint(constraint, condLoc);
 
-      Set<CompositeLocation> glbInputSet = new HashSet<CompositeLocation>();
-      glbInputSet.add(condLoc);
-      glbInputSet.add(updateLoc);
+      checkLocationFromBlockNode(md, bn.getVarTable(), ln.getUpdate(), constraint);
+      checkLocationFromBlockNode(md, bn.getVarTable(), ln.getBody(), constraint);
 
-      CompositeLocation glbLocOfForLoopCond = CompositeLattice.calculateGLB(cd, glbInputSet, cd);
-      CompositeLocation blockLoc = checkLocationFromBlockNode(md, bn.getVarTable(), ln.getBody());
-
-      if (blockLoc == null) {
-       // when there is no statement in the loop body
-       return glbLocOfForLoopCond;
-      }
+      return new CompositeLocation();
 
-      if (!CompositeLattice.isGreaterThan(glbLocOfForLoopCond, blockLoc, cd)) {
-       throw new Error(
-         "The location of the for-condition statement is lower than the for-loop body at "
-         + cd.getSourceFileName() + ":" + ln.getCondition().getNumLine());
-      }
-      return blockLoc;
     }
 
   }
 
   private CompositeLocation checkLocationFromSubBlockNode(MethodDescriptor md,
-                                                          SymbolTable nametable, SubBlockNode sbn) {
-    CompositeLocation compLoc = checkLocationFromBlockNode(md, nametable, sbn.getBlockNode());
+      SymbolTable nametable, SubBlockNode sbn, CompositeLocation constraint) {
+    CompositeLocation compLoc =
+        checkLocationFromBlockNode(md, nametable, sbn.getBlockNode(), constraint);
     return compLoc;
   }
 
-  private CompositeLocation checkLocationFromIfStatementNode(MethodDescriptor md,
-                                                             SymbolTable nametable, IfStatementNode isn) {
+  private CompositeLocation generateNewConstraint(CompositeLocation currentCon,
+      CompositeLocation newCon) {
 
-    ClassDescriptor localCD = md.getClassDesc();
-    Set<CompositeLocation> glbInputSet = new HashSet<CompositeLocation>();
+    if (currentCon == null) {
+      return newCon;
+    } else {
+      // compute GLB of current constraint and new constraint
+      Set<CompositeLocation> inputSet = new HashSet<CompositeLocation>();
+      inputSet.add(currentCon);
+      inputSet.add(newCon);
+      return CompositeLattice.calculateGLB(inputSet, "");
+    }
+
+  }
+
+  private CompositeLocation checkLocationFromIfStatementNode(MethodDescriptor md,
+      SymbolTable nametable, IfStatementNode isn, CompositeLocation constraint) {
 
     CompositeLocation condLoc =
-      checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, isn.getCondition(), new CompositeLocation(
-                                        localCD));
-    addTypeLocation(isn.getCondition().getType(), condLoc);
-    glbInputSet.add(condLoc);
+        checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, isn.getCondition(), new CompositeLocation(),
+            constraint, false);
 
-    CompositeLocation locTrueBlock = checkLocationFromBlockNode(md, nametable, isn.getTrueBlock());
-    glbInputSet.add(locTrueBlock);
+    // addLocationType(isn.getCondition().getType(), condLoc);
 
-    // here, the location of conditional block should be higher than the
-    // location of true/false blocks
+    constraint = generateNewConstraint(constraint, condLoc);
+    checkLocationFromBlockNode(md, nametable, isn.getTrueBlock(), constraint);
 
-    if (!CompositeLattice.isGreaterThan(condLoc, locTrueBlock, localCD)) {
-      // error
-      throw new Error(
-        "The location of the if-condition statement is lower than the conditional block at "
-        + localCD.getSourceFileName() + ":" + isn.getCondition().getNumLine());
+    if (isn.getFalseBlock() != null) {
+      checkLocationFromBlockNode(md, nametable, isn.getFalseBlock(), constraint);
     }
 
-    if (isn.getFalseBlock() != null) {
-      CompositeLocation locFalseBlock =
-        checkLocationFromBlockNode(md, nametable, isn.getFalseBlock());
-      glbInputSet.add(locFalseBlock);
-
-      if (!CompositeLattice.isGreaterThan(condLoc, locFalseBlock, localCD)) {
-       // error
-       throw new Error(
-         "The location of the if-condition statement is lower than the conditional block at "
-         + localCD.getSourceFileName() + ":" + isn.getCondition().getNumLine());
-      }
+    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));
+        }
 
-    // return GLB location of condition, true, and false block
-    CompositeLocation glbLoc = CompositeLattice.calculateGLB(localCD, glbInputSet, localCD);
+      }
+    }
 
-    return glbLoc;
   }
 
   private CompositeLocation checkLocationFromDeclarationNode(MethodDescriptor md,
-                                                             SymbolTable nametable, DeclarationNode dn) {
+      SymbolTable nametable, DeclarationNode dn, CompositeLocation constraint) {
+
     VarDescriptor vd = dn.getVarDescriptor();
 
-    Location destLoc = td2loc.get(vd);
+    CompositeLocation destLoc = d2loc.get(vd);
 
-    ClassDescriptor localCD = md.getClassDesc();
     if (dn.getExpression() != null) {
+
+      checkOwnership(md, dn, dn.getExpression());
+
       CompositeLocation expressionLoc =
-        checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, dn.getExpression(), new CompositeLocation(
-                                          localCD));
-      addTypeLocation(dn.getExpression().getType(), 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, localCD)) {
-         throw new Error("The value flow from " + expressionLoc + " to " + destLoc
-                         + " does not respect location hierarchy on the assignment " + dn.printNode(0));
-       }
+
+        // checking location order
+        if (!CompositeLattice.isGreaterThan(expressionLoc, destLoc,
+            generateErrorMessage(md.getClassDesc(), dn))) {
+          throw new Error("The value flow from " + expressionLoc + " to " + destLoc
+              + " does not respect location hierarchy on the assignment " + dn.printNode(0)
+              + " at " + md.getClassDesc().getSourceFileName() + "::" + dn.getNumLine());
+        }
       }
       return expressionLoc;
 
     } else {
-      return null;
+
+      return new CompositeLocation();
+
     }
 
   }
 
   private void checkDeclarationInSubBlockNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
-                                              SubBlockNode sbn) {
+      SubBlockNode sbn) {
     checkDeclarationInBlockNode(md, nametable, sbn.getBlockNode());
   }
 
   private CompositeLocation checkLocationFromBlockExpressionNode(MethodDescriptor md,
-                                                                 SymbolTable nametable, BlockExpressionNode ben) {
+      SymbolTable nametable, BlockExpressionNode ben, CompositeLocation constraint) {
+
     CompositeLocation compLoc =
-      checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, ben.getExpression(), null);
-    addTypeLocation(ben.getExpression().getType(), compLoc);
+        checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, ben.getExpression(), null, constraint, false);
+    // addTypeLocation(ben.getExpression().getType(), compLoc);
     return compLoc;
   }
 
   private CompositeLocation checkLocationFromExpressionNode(MethodDescriptor md,
-                                                            SymbolTable nametable, ExpressionNode en, CompositeLocation loc) {
+      SymbolTable nametable, ExpressionNode en, CompositeLocation loc,
+      CompositeLocation constraint, boolean isLHS) {
 
     CompositeLocation compLoc = null;
     switch (en.kind()) {
 
     case Kind.AssignmentNode:
-      compLoc = checkLocationFromAssignmentNode(md, nametable, (AssignmentNode) en, loc);
+      compLoc =
+          checkLocationFromAssignmentNode(md, nametable, (AssignmentNode) en, loc, constraint);
       break;
 
     case Kind.FieldAccessNode:
-      compLoc = checkLocationFromFieldAccessNode(md, nametable, (FieldAccessNode) en, loc);
+      compLoc =
+          checkLocationFromFieldAccessNode(md, nametable, (FieldAccessNode) en, loc, constraint);
       break;
 
     case Kind.NameNode:
-      compLoc = checkLocationFromNameNode(md, nametable, (NameNode) en, loc);
+      compLoc = checkLocationFromNameNode(md, nametable, (NameNode) en, loc, constraint);
       break;
 
     case Kind.OpNode:
-      compLoc = checkLocationFromOpNode(md, nametable, (OpNode) en);
+      compLoc = checkLocationFromOpNode(md, nametable, (OpNode) en, constraint);
       break;
 
     case Kind.CreateObjectNode:
@@ -452,7 +785,8 @@ public class FlowDownCheck {
       break;
 
     case Kind.ArrayAccessNode:
-      compLoc = checkLocationFromArrayAccessNode(md, nametable, (ArrayAccessNode) en);
+      compLoc =
+          checkLocationFromArrayAccessNode(md, nametable, (ArrayAccessNode) en, constraint, isLHS);
       break;
 
     case Kind.LiteralNode:
@@ -460,11 +794,16 @@ public class FlowDownCheck {
       break;
 
     case Kind.MethodInvokeNode:
-      compLoc = checkLocationFromMethodInvokeNode(md, nametable, (MethodInvokeNode) en);
+      compLoc =
+          checkLocationFromMethodInvokeNode(md, nametable, (MethodInvokeNode) en, loc, constraint);
       break;
 
     case Kind.TertiaryNode:
-      compLoc = checkLocationFromTertiaryNode(md, nametable, (TertiaryNode) en);
+      compLoc = checkLocationFromTertiaryNode(md, nametable, (TertiaryNode) en, constraint);
+      break;
+
+    case Kind.CastNode:
+      compLoc = checkLocationFromCastNode(md, nametable, (CastNode) en, constraint);
       break;
 
     // case Kind.InstanceOfNode:
@@ -488,37 +827,62 @@ public class FlowDownCheck {
       return null;
 
     }
-
-    addTypeLocation(en.getType(), compLoc);
+    // addTypeLocation(en.getType(), compLoc);
     return compLoc;
 
   }
 
+  private CompositeLocation checkLocationFromCastNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
+      CastNode cn, CompositeLocation constraint) {
+
+    ExpressionNode en = cn.getExpression();
+    return checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, en, new CompositeLocation(), constraint,
+        false);
+
+  }
+
   private CompositeLocation checkLocationFromTertiaryNode(MethodDescriptor md,
-                                                          SymbolTable nametable, TertiaryNode tn) {
+      SymbolTable nametable, TertiaryNode tn, CompositeLocation constraint) {
     ClassDescriptor cd = md.getClassDesc();
 
     CompositeLocation condLoc =
-      checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, tn.getCond(), new CompositeLocation(cd));
-    addTypeLocation(tn.getCond().getType(), condLoc);
+        checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, tn.getCond(), new CompositeLocation(),
+            constraint, false);
+    // addLocationType(tn.getCond().getType(), condLoc);
     CompositeLocation trueLoc =
-      checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, tn.getTrueExpr(), new CompositeLocation(cd));
-    addTypeLocation(tn.getTrueExpr().getType(), trueLoc);
+        checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, tn.getTrueExpr(), new CompositeLocation(),
+            constraint, false);
+    // addLocationType(tn.getTrueExpr().getType(), trueLoc);
     CompositeLocation falseLoc =
-      checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, tn.getFalseExpr(), new CompositeLocation(cd));
-    addTypeLocation(tn.getFalseExpr().getType(), falseLoc);
+        checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, tn.getFalseExpr(), new CompositeLocation(),
+            constraint, false);
+    // 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!
+
+    // 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);
 
     // check if condLoc is higher than trueLoc & falseLoc
-    if (!CompositeLattice.isGreaterThan(condLoc, trueLoc, cd)) {
+    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());
+          "The location of the condition expression is lower than the true expression at "
+              + cd.getSourceFileName() + ":" + tn.getCond().getNumLine());
     }
 
-    if (!CompositeLattice.isGreaterThan(condLoc, falseLoc, cd)) {
+    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());
+          "The location of the condition expression is lower than the false expression at "
+              + cd.getSourceFileName() + ":" + tn.getCond().getNumLine());
     }
 
     // then, return glb of trueLoc & falseLoc
@@ -526,155 +890,452 @@ public class FlowDownCheck {
     glbInputSet.add(trueLoc);
     glbInputSet.add(falseLoc);
 
-    return CompositeLattice.calculateGLB(cd, glbInputSet, cd);
+    if (glbInputSet.size() == 1) {
+      return trueLoc;
+    } else {
+      return CompositeLattice.calculateGLB(glbInputSet, generateErrorMessage(cd, tn));
+    }
+
   }
 
   private CompositeLocation checkLocationFromMethodInvokeNode(MethodDescriptor md,
-                                                              SymbolTable nametable, MethodInvokeNode min) {
+      SymbolTable nametable, MethodInvokeNode min, CompositeLocation loc,
+      CompositeLocation constraint) {
 
     ClassDescriptor cd = md.getClassDesc();
+    MethodDescriptor calleeMethodDesc = min.getMethod();
 
-    if (min.numArgs() > 1) {
+    NameDescriptor baseName = min.getBaseName();
+    boolean isSystemout = false;
+    if (baseName != null) {
+      isSystemout = baseName.getSymbol().equals("System.out");
+    }
 
-      // caller needs to guarantee that it passes arguments in regarding to
-      // callee's hierarchy
+    if (!ssjava.isSSJavaUtil(calleeMethodDesc.getClassDesc())
+        && !ssjava.isTrustMethod(calleeMethodDesc) && !calleeMethodDesc.getModifiers().isNative()
+        && !isSystemout) {
 
-      for (int i = 0; i < min.numArgs(); i++) {
-       ExpressionNode en = min.getArg(i);
-       CompositeLocation callerArg1 =
-         checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, en, new CompositeLocation(cd));
-
-       ClassDescriptor calleecd = min.getMethod().getClassDesc();
-       VarDescriptor calleevd = (VarDescriptor) min.getMethod().getParameter(i);
-       Location calleeLoc1 = td2loc.get(calleevd);
-
-       if (!callerArg1.getLocation(cd).isTop()) {
-         // here, check if ordering relations among caller's args respect
-         // ordering relations in-between callee's args
-         for (int currentIdx = 0; currentIdx < min.numArgs(); currentIdx++) {
-           if (currentIdx != i) { // skip itself
-             ExpressionNode argExp = min.getArg(currentIdx);
-             CompositeLocation callerArg2 =
-               checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, argExp, new CompositeLocation(cd));
-
-             VarDescriptor calleevd2 = (VarDescriptor) min.getMethod().getParameter(currentIdx);
-             Location calleeLoc2 = td2loc.get(calleevd2);
-             boolean callerResult = CompositeLattice.isGreaterThan(callerArg1, callerArg2, cd);
-             boolean calleeResult =
-               CompositeLattice.isGreaterThan(calleeLoc1, calleeLoc2, calleecd);
-
-             if (calleeResult && !callerResult) {
-               // in callee, calleeLoc1 is higher than calleeLoc2
-               // then, caller should have same ordering relation in-bet
-               // callerLoc1 & callerLoc2
-
-               throw new Error("Caller doesn't respect ordering relations among method arguments:"
-                               + cd.getSourceFileName() + ":" + min.getNumLine());
-             }
-
-           }
-         }
-       }
+      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>();
+
+      // 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);
+
+          // need to check that param is higher than PCLOC
+          if (!argLocation.get(0).isTop()
+              && CompositeLattice.compare(argLocation, constraint, true,
+                  generateErrorMessage(cd, min)) == ComparisonResult.GREATER) {
+
+            CompositeLocation paramLocation = calleeParamList.get(idx);
+
+            int paramCompareResult =
+                CompositeLattice.compare(calleePCLOC, paramLocation, true,
+                    generateErrorMessage(cd, min));
+
+            if (paramCompareResult == ComparisonResult.GREATER) {
+              throw new Error(
+                  "The program counter location "
+                      + constraint
+                      + " is lower than the argument(idx="
+                      + idx
+                      + ") location "
+                      + argLocation
+                      + ". Need to specify that the initial PC location of the callee, which is currently set to "
+                      + calleePCLOC + ", is lower 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);
+        return ceilingLoc;
       }
+    }
+
+    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));
     }
 
-    // all arguments should be higher than the location of return value
+    // }
+
+    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();
+
+    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());
 
-    // first, calculate glb of arguments
-    Set<CompositeLocation> argLocSet = new HashSet<CompositeLocation>();
     for (int i = 0; i < min.numArgs(); i++) {
       ExpressionNode en = min.getArg(i);
-      CompositeLocation argLoc =
-        checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, en, new CompositeLocation(cd));
-      addTypeLocation(en.getType(), argLoc);
-      argLocSet.add(argLoc);
+      CompositeLocation callerArgLoc =
+          checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, en, new CompositeLocation(), constraint,
+              false);
+      callerArgList.add(callerArgLoc);
     }
 
-    if (argLocSet.size() > 0) {
-      CompositeLocation argGLBLoc = CompositeLattice.calculateGLB(cd, argLocSet, cd);
-      return argGLBLoc;
-    } else {
-      // if there are no arguments,
-      CompositeLocation returnLoc = new CompositeLocation(cd);
-      returnLoc.addLocation(Location.createTopLocation(cd));
-      return returnLoc;
+    // 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);
+
+    for (int i = 0; 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));
+        }
+
+        if (!CompositeLattice.isGreaterThan(callerArgLoc, paramLocation, errorMsg)) {
+          throw new Error("Caller argument '" + min.getArg(i).printNode(0) + " : " + callerArgLoc
+              + "' should be higher than corresponding callee's parameter : " + paramLocation
+              + " at " + errorMsg);
+        }
+
+      }
     }
+
   }
 
-  private CompositeLocation checkLocationFromArrayAccessNode(MethodDescriptor md,
-                                                             SymbolTable nametable, ArrayAccessNode aan) {
+  private CompositeLocation translateCalleeParamLocToCaller(MethodDescriptor md,
+      CompositeLocation calleeParamLoc, CompositeLocation callerBaseLocation, String errorMsg) {
 
-    // return glb location of array itself and index
+    CompositeLocation translate = new CompositeLocation();
 
-    ClassDescriptor cd = md.getClassDesc();
+    for (int i = 0; i < callerBaseLocation.getSize(); i++) {
+      translate.addLocation(callerBaseLocation.get(i));
+    }
 
-    Set<CompositeLocation> glbInputSet = new HashSet<CompositeLocation>();
+    for (int i = 1; i < calleeParamLoc.getSize(); i++) {
+      translate.addLocation(calleeParamLoc.get(i));
+    }
 
-    CompositeLocation arrayLoc =
-      checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, aan.getExpression(), new CompositeLocation(
-                                        cd));
-    addTypeLocation(aan.getExpression().getType(), arrayLoc);
-    glbInputSet.add(arrayLoc);
+    // System.out.println("TRANSLATED=" + translate + " from calleeParamLoc=" +
+    // calleeParamLoc);
 
-    CompositeLocation indexLoc =
-      checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, aan.getIndex(), new CompositeLocation(cd));
-    glbInputSet.add(indexLoc);
-    addTypeLocation(aan.getIndex().getType(), indexLoc);
+    return translate;
+  }
+
+  private CompositeLocation computeCeilingLocationForCaller(MethodDescriptor md,
+      SymbolTable nametable, MethodInvokeNode min, CompositeLocation baseLocation,
+      CompositeLocation constraint) {
+    List<CompositeLocation> argList = new ArrayList<CompositeLocation>();
+
+    // by default, method has a THIS parameter
+    argList.add(baseLocation);
+
+    for (int i = 0; i < min.numArgs(); i++) {
+      ExpressionNode en = min.getArg(i);
+      CompositeLocation callerArg =
+          checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, en, new CompositeLocation(), constraint,
+              false);
+      argList.add(callerArg);
+    }
+
+    // System.out.println("\n## computeReturnLocation=" + min.getMethod() +
+    // " argList=" + argList);
+    CompositeLocation ceilLoc = md2ReturnLocGen.get(min.getMethod()).computeReturnLocation(argList);
+    // System.out.println("## ReturnLocation=" + ceilLoc);
+
+    return ceilLoc;
 
-    CompositeLocation glbLoc = CompositeLattice.calculateGLB(cd, glbInputSet, cd);
-    return glbLoc;
   }
 
-  private CompositeLocation checkLocationFromCreateObjectNode(MethodDescriptor md,
-                                                              SymbolTable nametable, CreateObjectNode con) {
+  private void checkCalleeConstraints(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
+      MethodInvokeNode min, CompositeLocation callerBaseLoc, CompositeLocation constraint) {
+
+    // System.out.println("checkCalleeConstraints=" + min.printNode(0));
+
+    MethodDescriptor calleemd = min.getMethod();
+
+    MethodLattice<String> calleeLattice = ssjava.getMethodLattice(calleemd);
+    CompositeLocation calleeThisLoc =
+        new CompositeLocation(new Location(calleemd, calleeLattice.getThisLoc()));
+
+    List<CompositeLocation> callerArgList = new ArrayList<CompositeLocation>();
+    List<CompositeLocation> calleeParamList = new ArrayList<CompositeLocation>();
+
+    if (min.numArgs() > 0) {
+      // caller needs to guarantee that it passes arguments in regarding to
+      // callee's hierarchy
+
+      // setup caller args set
+      // first, add caller's base(this) location
+      callerArgList.add(callerBaseLoc);
+      // second, add caller's arguments
+      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
+      // first, add callee's this location
+      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
+      CHECK: for (int i = 0; i < calleeParamList.size(); i++) {
+        CompositeLocation calleeLoc1 = calleeParamList.get(i);
+        CompositeLocation callerLoc1 = callerArgList.get(i);
+
+        for (int j = 0; j < calleeParamList.size(); j++) {
+          if (i != j) {
+            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, true,
+                    generateErrorMessage(md.getClassDesc(), min));
+            // System.out.println("callerResult=" + callerResult);
+            int calleeResult =
+                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) {
+              // If calleeLoc1 is higher than calleeLoc2
+              // then, caller should have same ordering relation in-bet
+              // callerLoc1 & callerLoc2
+
+              String paramName1, paramName2;
+
+              if (i == 0) {
+                paramName1 = "'THIS'";
+              } else {
+                paramName1 = "'parameter " + calleemd.getParamName(i - 1) + "'";
+              }
+
+              if (j == 0) {
+                paramName2 = "'THIS'";
+              } else {
+                paramName2 = "'parameter " + calleemd.getParamName(j - 1) + "'";
+              }
+
+              throw new Error(
+                  "Caller doesn't respect an ordering relation among method arguments: callee expects that "
+                      + paramName1 + " should be higher than " + paramName2 + " in " + calleemd
+                      + " at " + md.getClassDesc().getSourceFileName() + ":" + min.getNumLine());
+            }
+          }
+
+        }
+      }
+
+    }
+
+  }
+
+  private CompositeLocation checkLocationFromArrayAccessNode(MethodDescriptor md,
+      SymbolTable nametable, ArrayAccessNode aan, CompositeLocation constraint, boolean isLHS) {
 
     ClassDescriptor cd = md.getClassDesc();
 
-    // check arguments
-    Set<CompositeLocation> glbInputSet = new HashSet<CompositeLocation>();
-    for (int i = 0; i < con.numArgs(); i++) {
-      ExpressionNode en = con.getArg(i);
-      CompositeLocation argLoc =
-        checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, en, new CompositeLocation(cd));
-      glbInputSet.add(argLoc);
-      addTypeLocation(en.getType(), argLoc);
-    }
-
-    // check array initializers
-    // if ((con.getArrayInitializer() != null)) {
-    // checkLocationFromArrayInitializerNode(md, nametable,
-    // con.getArrayInitializer());
-    // }
+    CompositeLocation arrayLoc =
+        checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, aan.getExpression(),
+            new CompositeLocation(), constraint, isLHS);
 
-    if (glbInputSet.size() > 0) {
-      return CompositeLattice.calculateGLB(cd, glbInputSet, cd);
+    // addTypeLocation(aan.getExpression().getType(), arrayLoc);
+    CompositeLocation indexLoc =
+        checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, aan.getIndex(), new CompositeLocation(),
+            constraint, isLHS);
+    // addTypeLocation(aan.getIndex().getType(), indexLoc);
+
+    if (isLHS) {
+      if (!CompositeLattice.isGreaterThan(indexLoc, arrayLoc, generateErrorMessage(cd, aan))) {
+        throw new Error("Array index value is not higher than array location at "
+            + generateErrorMessage(cd, aan));
+      }
+      return arrayLoc;
+    } else {
+      Set<CompositeLocation> inputGLB = new HashSet<CompositeLocation>();
+      inputGLB.add(arrayLoc);
+      inputGLB.add(indexLoc);
+      return CompositeLattice.calculateGLB(inputGLB, generateErrorMessage(cd, aan));
     }
 
-    CompositeLocation compLoc = new CompositeLocation(cd);
-    compLoc.addLocation(Location.createTopLocation(cd));
+  }
+
+  private CompositeLocation checkLocationFromCreateObjectNode(MethodDescriptor md,
+      SymbolTable nametable, CreateObjectNode con) {
+
+    ClassDescriptor cd = md.getClassDesc();
+
+    CompositeLocation compLoc = new CompositeLocation();
+    compLoc.addLocation(Location.createTopLocation(md));
     return compLoc;
 
   }
 
   private CompositeLocation checkLocationFromOpNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
-                                                    OpNode on) {
+      OpNode on, CompositeLocation constraint) {
 
     ClassDescriptor cd = md.getClassDesc();
-    CompositeLocation leftLoc = new CompositeLocation(cd);
-    leftLoc = checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, on.getLeft(), leftLoc);
-    addTypeLocation(on.getLeft().getType(), leftLoc);
+    CompositeLocation leftLoc = new CompositeLocation();
+    leftLoc =
+        checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, on.getLeft(), leftLoc, constraint, false);
+    // addTypeLocation(on.getLeft().getType(), leftLoc);
 
-    CompositeLocation rightLoc = new CompositeLocation(cd);
+    CompositeLocation rightLoc = new CompositeLocation();
     if (on.getRight() != null) {
-      rightLoc = checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, on.getRight(), rightLoc);
-      addTypeLocation(on.getRight().getType(), rightLoc);
+      rightLoc =
+          checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, on.getRight(), rightLoc, constraint, false);
+      // addTypeLocation(on.getRight().getType(), rightLoc);
     }
 
-    System.out.println("checking op node=" + on.printNode(0));
-    System.out.println("left loc=" + leftLoc + " from " + on.getLeft().getClass());
-    System.out.println("right loc=" + 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());
+    // }
 
     Operation op = on.getOp();
 
@@ -684,8 +1345,7 @@ public class FlowDownCheck {
     case Operation.UNARYMINUS:
     case Operation.LOGIC_NOT:
       // single operand
-      on.setType(new TypeDescriptor(TypeDescriptor.BOOLEAN));
-      break;
+      return leftLoc;
 
     case Operation.LOGIC_OR:
     case Operation.LOGIC_AND:
@@ -712,205 +1372,444 @@ public class FlowDownCheck {
       Set<CompositeLocation> inputSet = new HashSet<CompositeLocation>();
       inputSet.add(leftLoc);
       inputSet.add(rightLoc);
-      CompositeLocation glbCompLoc = CompositeLattice.calculateGLB(cd, inputSet, cd);
+      CompositeLocation glbCompLoc =
+          CompositeLattice.calculateGLB(inputSet, generateErrorMessage(cd, on));
       return glbCompLoc;
 
     default:
       throw new Error(op.toString());
     }
 
-    return null;
-
   }
 
   private CompositeLocation checkLocationFromLiteralNode(MethodDescriptor md,
-                                                         SymbolTable nametable, LiteralNode en, CompositeLocation loc) {
+      SymbolTable nametable, LiteralNode en, CompositeLocation loc) {
 
     // literal value has the top location so that value can be flowed into any
     // location
-    Location literalLoc = Location.createTopLocation(md.getClassDesc());
+    Location literalLoc = Location.createTopLocation(md);
     loc.addLocation(literalLoc);
     return loc;
 
   }
 
   private CompositeLocation checkLocationFromNameNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
-                                                      NameNode nn, CompositeLocation loc) {
+      NameNode nn, CompositeLocation loc, CompositeLocation constraint) {
 
     NameDescriptor nd = nn.getName();
     if (nd.getBase() != null) {
-      loc = checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, nn.getExpression(), loc);
-      addTypeLocation(nn.getExpression().getType(), loc);
+      loc =
+          checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, nn.getExpression(), loc, constraint, false);
     } else {
-
       String varname = nd.toString();
+      if (varname.equals("this")) {
+        // 'this' itself!
+        MethodLattice<String> methodLattice = ssjava.getMethodLattice(md);
+        String thisLocId = methodLattice.getThisLoc();
+        if (thisLocId == null) {
+          throw new Error("The location for 'this' is not defined at "
+              + md.getClassDesc().getSourceFileName() + "::" + nn.getNumLine());
+        }
+        Location locElement = new Location(md, thisLocId);
+        loc.addLocation(locElement);
+        return loc;
+
+      }
+
       Descriptor d = (Descriptor) nametable.get(varname);
 
-      Location localLoc = null;
+      // CompositeLocation localLoc = null;
       if (d instanceof VarDescriptor) {
-       VarDescriptor vd = (VarDescriptor) d;
-       localLoc = td2loc.get(vd);
+        VarDescriptor vd = (VarDescriptor) d;
+        // localLoc = d2loc.get(vd);
+        // the type of var descriptor has a composite location!
+        loc = ((SSJavaType) vd.getType().getExtension()).getCompLoc().clone();
       } else if (d instanceof FieldDescriptor) {
-       FieldDescriptor fd = (FieldDescriptor) d;
-       localLoc = td2loc.get(fd);
-      }
-      assert(localLoc != null);
+        // the type of field descriptor has a location!
+        FieldDescriptor fd = (FieldDescriptor) d;
+        if (fd.isStatic()) {
+          if (fd.isFinal()) {
+            // if it is 'static final', the location has TOP since no one can
+            // change its value
+            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();
+            if (globalLocId == null) {
+              throw new Error("Global location element is not defined in the method " + md);
+            }
+            Location globalLoc = new Location(md, globalLocId);
+
+            loc.addLocation(globalLoc);
+          }
+        } else {
+          // the location of field access starts from this, followed by field
+          // location
+          MethodLattice<String> localLattice = ssjava.getMethodLattice(md);
+          Location thisLoc = new Location(md, localLattice.getThisLoc());
+          loc.addLocation(thisLoc);
+        }
+
+        Location fieldLoc = (Location) fd.getType().getExtension();
+        loc.addLocation(fieldLoc);
+      } else if (d == null) {
+        // access static field
+        FieldDescriptor fd = nn.getField();
+
+        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;
 
-      if (localLoc instanceof CompositeLocation) {
-       loc = (CompositeLocation) localLoc;
-      } else {
-       loc.addLocation(localLoc);
       }
     }
-
     return loc;
   }
 
   private CompositeLocation checkLocationFromFieldAccessNode(MethodDescriptor md,
-                                                             SymbolTable nametable, FieldAccessNode fan, CompositeLocation loc) {
+      SymbolTable nametable, FieldAccessNode fan, CompositeLocation loc,
+      CompositeLocation constraint) {
+
+    ExpressionNode left = fan.getExpression();
+    TypeDescriptor ltd = left.getType();
 
     FieldDescriptor fd = fan.getField();
-    Location fieldLoc = td2loc.get(fd);
-    loc.addLocation(fieldLoc);
 
-    ExpressionNode left = fan.getExpression();
-    CompositeLocation compLoc = checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, left, loc);
-    addTypeLocation(left.getType(), compLoc);
-    return compLoc;
+    String varName = null;
+    if (left.kind() == Kind.NameNode) {
+      NameDescriptor nd = ((NameNode) left).getName();
+      varName = nd.toString();
+    }
+
+    if (ltd.isClassNameRef() || (varName != null && varName.equals("this"))) {
+      // using a class name directly or access using this
+      if (fd.isStatic() && fd.isFinal()) {
+        loc.addLocation(Location.createTopLocation(md));
+        return loc;
+      }
+    }
+
+    if (left instanceof ArrayAccessNode) {
+      ArrayAccessNode aan = (ArrayAccessNode) left;
+      left = aan.getExpression();
+    }
+
+    loc = checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, left, loc, constraint, false);
+    // System.out.println("### checkLocationFromFieldAccessNode=" +
+    // fan.printNode(0));
+    // System.out.println("### left=" + left.printNode(0));
+
+    if (!left.getType().isPrimitive()) {
+
+      if (fd.getSymbol().equals("length")) {
+        // array.length access, return the location of the array
+        return loc;
+      }
+
+      Location fieldLoc = getFieldLocation(fd);
+      loc.addLocation(fieldLoc);
+    }
+    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
+    // declaration
+    if (fieldLoc == null) {
+      fieldLoc = checkFieldDeclaration(fd.getClassDescriptor(), fd);
+    }
+
+    return fieldLoc;
+
+  }
+
+  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) {
+      SymbolTable nametable, AssignmentNode an, CompositeLocation loc, CompositeLocation constraint) {
+
+    // System.out.println("\n# ASSIGNMENTNODE=" + an.printNode(0));
+
     ClassDescriptor cd = md.getClassDesc();
 
+    Set<CompositeLocation> inputGLBSet = new HashSet<CompositeLocation>();
+
     boolean postinc = true;
     if (an.getOperation().getBaseOp() == null
         || (an.getOperation().getBaseOp().getOp() != Operation.POSTINC && an.getOperation()
             .getBaseOp().getOp() != Operation.POSTDEC))
       postinc = false;
 
+    // if LHS is array access node, need to check if array index is higher
+    // than array itself
     CompositeLocation destLocation =
-      checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, an.getDest(), new CompositeLocation(cd));
+        checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, an.getDest(), new CompositeLocation(),
+            constraint, true);
+
+    CompositeLocation rhsLocation;
+    CompositeLocation srcLocation;
 
-    CompositeLocation srcLocation = new CompositeLocation(cd);
     if (!postinc) {
-      srcLocation = new CompositeLocation(cd);
-      srcLocation = checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, an.getSrc(), srcLocation);
 
-      if (!CompositeLattice.isGreaterThan(srcLocation, destLocation, cd)) {
-       throw new Error("The value flow from " + srcLocation + " to " + destLocation
-                       + " does not respect location hierarchy on the assignment " + an.printNode(0));
+      checkOwnership(md, an, an.getSrc());
+
+      rhsLocation =
+          checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, an.getSrc(), new CompositeLocation(),
+              constraint, false);
+
+      srcLocation = rhsLocation;
+
+      // if (!rhsLocation.get(rhsLocation.getSize() - 1).isTop()) {
+      if (constraint != null) {
+        inputGLBSet.add(rhsLocation);
+        inputGLBSet.add(constraint);
+        srcLocation = CompositeLattice.calculateGLB(inputGLBSet, generateErrorMessage(cd, an));
+      }
+      // }
+
+      // System.out.println("dstLocation=" + destLocation);
+      // System.out.println("rhsLocation=" + rhsLocation);
+      // System.out.println("srcLocation=" + srcLocation);
+      // System.out.println("constraint=" + 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) + 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 =
-        srcLocation = checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, an.getDest(), srcLocation);
+          rhsLocation =
+              checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, an.getDest(), new CompositeLocation(),
+                  constraint, false);
+
+      if (constraint != null) {
+        inputGLBSet.add(rhsLocation);
+        inputGLBSet.add(constraint);
+        srcLocation = CompositeLattice.calculateGLB(inputGLBSet, generateErrorMessage(cd, an));
+      } 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))) {
+
+        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 (!((Set<String>)state.getCd2LocationPropertyMap().get(cd)).contains(destLocation
-                                                                             .getLocation(cd).getLocIdentifier())) {
-       throw new Error("Location " + destLocation + " is not allowed to have spinning values 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);
+        }
       }
 
     }
-    if(an.getSrc()!=null) {
-      addTypeLocation(an.getSrc().getType(), srcLocation);
-    }
-    addTypeLocation(an.getDest().getType(), destLocation);
 
     return destLocation;
   }
 
   private void assignLocationOfVarDescriptor(VarDescriptor vd, MethodDescriptor md,
-                                             SymbolTable nametable, TreeNode n) {
+      SymbolTable nametable, TreeNode n) {
 
     ClassDescriptor cd = md.getClassDesc();
     Vector<AnnotationDescriptor> annotationVec = vd.getType().getAnnotationMarkers();
 
     // 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.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.getType() == AnnotationDescriptor.MARKER_ANNOTATION) {
+          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);
 
-      // check if location is defined
-      String locationID = ad.getMarker();
-      Lattice<String> lattice = (Lattice<String>)state.getCd2LocationOrder().get(cd);
+            Location lastElement = compLoc.get(compLoc.getSize() - 1);
+            if (ssjava.isSharedLocation(lastElement)) {
+              ssjava.mapSharedLocation2Descriptor(lastElement, vd);
+            }
 
-      if (lattice == null || (!lattice.containsKey(locationID))) {
-       throw new Error("Location " + locationID
-                       + " is not defined in the location hierarchy of class " + cd.getSymbol() + ".");
+            d2loc.put(vd, compLoc);
+            addLocationType(vd.getType(), compLoc);
+          }
+
+        }
       }
+    }
+
+  }
+
+  private DeltaLocation parseDeltaDeclaration(MethodDescriptor md, TreeNode n, String locDec) {
+
+    int deltaCount = 0;
+    int dIdx = locDec.indexOf(SSJavaAnalysis.DELTA);
+    while (dIdx >= 0) {
+      deltaCount++;
+      int beginIdx = dIdx + 6;
+      locDec = locDec.substring(beginIdx, locDec.length() - 1);
+      dIdx = locDec.indexOf(SSJavaAnalysis.DELTA);
+    }
+
+    CompositeLocation compLoc = parseLocationDeclaration(md, n, locDec);
+    DeltaLocation deltaLoc = new DeltaLocation(compLoc, deltaCount);
+
+    return deltaLoc;
+  }
+
+  private Location parseFieldLocDeclaraton(String decl, String msg) throws Exception {
+
+    int idx = decl.indexOf(".");
+
+    String className = decl.substring(0, idx);
+    String fieldName = decl.substring(idx + 1);
+
+    className.replaceAll(" ", "");
+    fieldName.replaceAll(" ", "");
+
+    Descriptor d = state.getClassSymbolTable().get(className);
+
+    if (d == null) {
+      // System.out.println("state.getClassSymbolTable()=" +
+      // state.getClassSymbolTable());
+      throw new Error("The class in the location declaration '" + decl + "' does not exist at "
+          + msg);
+    }
+
+    assert (d instanceof ClassDescriptor);
+    SSJavaLattice<String> lattice = ssjava.getClassLattice((ClassDescriptor) d);
+    if (!lattice.containsKey(fieldName)) {
+      throw new Error("The location " + fieldName + " is not defined in the field lattice of '"
+          + className + "' at " + msg);
+    }
 
-      Location loc = new Location(cd, locationID);
-      td2loc.put(vd, loc);
-      addTypeLocation(vd.getType(), loc);
-
-    } else if (ad.getType() == AnnotationDescriptor.SINGLE_ANNOTATION) {
-      if (ad.getMarker().equals(SSJavaAnalysis.DELTA)) {
-
-       CompositeLocation compLoc = new CompositeLocation(cd);
-
-       if (ad.getData().length() == 0) {
-         throw new Error("Delta function of " + vd.getSymbol() + " does not have any locations: "
-                         + cd.getSymbol() + ".");
-       }
-
-       String deltaStr = ad.getData();
-       if (deltaStr.startsWith("LOC(")) {
-
-         if (!deltaStr.endsWith(")")) {
-           throw new Error("The declaration of the delta location is wrong at "
-                           + cd.getSourceFileName() + ":" + n.getNumLine());
-         }
-         String locationOperand = deltaStr.substring(4, deltaStr.length() - 1);
-
-         nametable.get(locationOperand);
-         Descriptor d = (Descriptor) nametable.get(locationOperand);
-
-         if (d instanceof VarDescriptor) {
-           VarDescriptor varDescriptor = (VarDescriptor) d;
-           DeltaLocation deltaLoc = new DeltaLocation(cd, varDescriptor);
-           // td2loc.put(vd.getType(), compLoc);
-           compLoc.addLocation(deltaLoc);
-         } else if (d instanceof FieldDescriptor) {
-           throw new Error("Applying delta operation to the field " + locationOperand
-                           + " is not allowed at " + cd.getSourceFileName() + ":" + n.getNumLine());
-         }
-       } else {
-         StringTokenizer token = new StringTokenizer(deltaStr, ",");
-         DeltaLocation deltaLoc = new DeltaLocation(cd);
-
-         while (token.hasMoreTokens()) {
-           String deltaOperand = token.nextToken();
-           ClassDescriptor deltaCD = id2cd.get(deltaOperand);
-           if (deltaCD == null) {
-             // delta operand is not defined in the location hierarchy
-             throw new Error("Delta operand '" + deltaOperand + "' of declaration node '" + vd
-                             + "' is not defined by location hierarchies.");
-           }
-
-           Location loc = new Location(deltaCD, deltaOperand);
-           deltaLoc.addDeltaOperand(loc);
-         }
-         compLoc.addLocation(deltaLoc);
-
-       }
-
-       td2loc.put(vd, compLoc);
-       addTypeLocation(vd.getType(), compLoc);
+    return new Location(d, fieldName);
+  }
+
+  private CompositeLocation parseLocationDeclaration(MethodDescriptor md, TreeNode n, String locDec) {
+
+    CompositeLocation compLoc = new CompositeLocation();
+
+    StringTokenizer tokenizer = new StringTokenizer(locDec, ",");
+    List<String> locIdList = new ArrayList<String>();
+    while (tokenizer.hasMoreTokens()) {
+      String locId = tokenizer.nextToken();
+      locIdList.add(locId);
+    }
+
+    // at least,one location element needs to be here!
+    assert (locIdList.size() > 0);
+
+    // assume that loc with idx 0 comes from the local lattice
+    // loc with idx 1 comes from the field lattice
 
+    String localLocId = locIdList.get(0);
+    SSJavaLattice<String> localLattice = CompositeLattice.getLatticeByDescriptor(md);
+    Location localLoc = new Location(md, localLocId);
+    if (localLattice == null || (!localLattice.containsKey(localLocId))) {
+      throw new Error("Location " + localLocId
+          + " is not defined in the local variable lattice at "
+          + md.getClassDesc().getSourceFileName() + "::" + (n != null ? n.getNumLine() : md) + ".");
+    }
+    compLoc.addLocation(localLoc);
+
+    for (int i = 1; i < locIdList.size(); i++) {
+      String locName = locIdList.get(i);
+      try {
+        Location fieldLoc =
+            parseFieldLocDeclaraton(locName, generateErrorMessage(md.getClassDesc(), n));
+        compLoc.addLocation(fieldLoc);
+      } catch (Exception e) {
+        throw new Error("The location declaration '" + locName + "' is wrong  at "
+            + generateErrorMessage(md.getClassDesc(), n));
       }
     }
 
+    return compLoc;
+
   }
 
   private void checkDeclarationNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable, DeclarationNode dn) {
@@ -918,91 +1817,79 @@ public class FlowDownCheck {
     assignLocationOfVarDescriptor(vd, md, nametable, dn);
   }
 
-  private void checkClass(ClassDescriptor cd) {
-    // Check to see that methods respects ss property
-    for (Iterator method_it = cd.getMethods(); method_it.hasNext(); ) {
-      MethodDescriptor md = (MethodDescriptor) method_it.next();
-      checkMethodDeclaration(cd, md);
-    }
-  }
-
   private void checkDeclarationInClass(ClassDescriptor cd) {
     // Check to see that fields are okay
-    for (Iterator field_it = cd.getFields(); field_it.hasNext(); ) {
+    for (Iterator field_it = cd.getFields(); field_it.hasNext();) {
       FieldDescriptor fd = (FieldDescriptor) field_it.next();
-      checkFieldDeclaration(cd, fd);
-    }
-  }
 
-  private void checkMethodDeclaration(ClassDescriptor cd, MethodDescriptor md) {
-    // TODO
+      if (!(fd.isFinal() && fd.isStatic())) {
+        checkFieldDeclaration(cd, fd);
+      } else {
+        // for static final, assign top location by default
+        Location loc = Location.createTopLocation(cd);
+        addLocationType(fd.getType(), loc);
+      }
+    }
   }
 
-  private void checkFieldDeclaration(ClassDescriptor cd, FieldDescriptor fd) {
+  private Location checkFieldDeclaration(ClassDescriptor cd, FieldDescriptor fd) {
 
     Vector<AnnotationDescriptor> annotationVec = fd.getType().getAnnotationMarkers();
 
-    // currently enforce every variable to have corresponding location
+    // currently enforce every field to have corresponding location
     if (annotationVec.size() == 0) {
-      throw new Error("Location is not assigned to the field " + fd.getSymbol() + " of the class "
-                      + cd.getSymbol());
+      throw new Error("Location is not assigned to the field '" + fd.getSymbol()
+          + "' of the class " + cd.getSymbol() + " at " + cd.getSourceFileName());
     }
 
     if (annotationVec.size() > 1) {
       // variable can have at most one location
       throw new Error("Field " + fd.getSymbol() + " of class " + cd
-                      + " has more than one location.");
+          + " has more than one location.");
     }
 
-    // check if location is defined
     AnnotationDescriptor ad = annotationVec.elementAt(0);
-    if (ad.getType() == AnnotationDescriptor.MARKER_ANNOTATION) {
-      String locationID = annotationVec.elementAt(0).getMarker();
-      Lattice<String> lattice = (Lattice<String>)state.getCd2LocationOrder().get(cd);
+    Location loc = null;
+
+    if (ad.getType() == AnnotationDescriptor.SINGLE_ANNOTATION) {
+      if (ad.getMarker().equals(SSJavaAnalysis.LOC)) {
+        String locationID = ad.getValue();
+        // check if location is defined
+        SSJavaLattice<String> lattice = ssjava.getClassLattice(cd);
+        if (lattice == null || (!lattice.containsKey(locationID))) {
+          throw new Error("Location " + locationID
+              + " is not defined in the field lattice of class " + cd.getSymbol() + " at"
+              + cd.getSourceFileName() + ".");
+        }
+        loc = new Location(cd, locationID);
+
+        if (ssjava.isSharedLocation(loc)) {
+          ssjava.mapSharedLocation2Descriptor(loc, fd);
+        }
+
+        addLocationType(fd.getType(), loc);
 
-      if (lattice == null || (!lattice.containsKey(locationID))) {
-       throw new Error("Location " + locationID
-                       + " is not defined in the location hierarchy of class " + cd.getSymbol() + ".");
       }
+    }
 
-      Location localLoc = new Location(cd, locationID);
-      td2loc.put(fd, localLoc);
-      addTypeLocation(fd.getType(), localLoc);
-
-    } else if (ad.getType() == AnnotationDescriptor.SINGLE_ANNOTATION) {
-      if (ad.getMarker().equals(SSJavaAnalysis.DELTA)) {
-
-       if (ad.getData().length() == 0) {
-         throw new Error("Delta function of " + fd.getSymbol() + " does not have any locations: "
-                         + cd.getSymbol() + ".");
-       }
-
-       CompositeLocation compLoc = new CompositeLocation(cd);
-       DeltaLocation deltaLoc = new DeltaLocation(cd);
-
-       StringTokenizer token = new StringTokenizer(ad.getData(), ",");
-       while (token.hasMoreTokens()) {
-         String deltaOperand = token.nextToken();
-         ClassDescriptor deltaCD = id2cd.get(deltaOperand);
-         if (deltaCD == null) {
-           // delta operand is not defined in the location hierarchy
-           throw new Error("Delta operand '" + deltaOperand + "' of field node '" + fd
-                           + "' is not defined by location hierarchies.");
-         }
-
-         Location loc = new Location(deltaCD, deltaOperand);
-         deltaLoc.addDeltaOperand(loc);
-       }
-       compLoc.addLocation(deltaLoc);
-       td2loc.put(fd, compLoc);
-       addTypeLocation(fd.getType(), compLoc);
+    return loc;
+  }
 
+  private void addLocationType(TypeDescriptor type, CompositeLocation loc) {
+    if (type != null) {
+      TypeExtension te = type.getExtension();
+      SSJavaType ssType;
+      if (te != null) {
+        ssType = (SSJavaType) te;
+        ssType.setCompLoc(loc);
+      } else {
+        ssType = new SSJavaType(loc);
+        type.setExtension(ssType);
       }
     }
-
   }
 
-  private void addTypeLocation(TypeDescriptor type, Location loc) {
+  private void addLocationType(TypeDescriptor type, Location loc) {
     if (type != null) {
       type.setExtension(loc);
     }
@@ -1010,236 +1897,368 @@ public class FlowDownCheck {
 
   static class CompositeLattice {
 
-    public static boolean isGreaterThan(Location loc1, Location loc2, ClassDescriptor priorityCD) {
+    public static boolean isGreaterThan(CompositeLocation loc1, CompositeLocation loc2, String msg) {
 
-      // System.out.println("isGreaterThan=" + loc1 + " ? " + loc2);
-      CompositeLocation compLoc1;
-      CompositeLocation compLoc2;
-
-      if (loc1 instanceof CompositeLocation) {
-       compLoc1 = (CompositeLocation) loc1;
+      // 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;
+        } else {
+          return false;
+        }
+      } else if (baseCompareResult == ComparisonResult.GREATER) {
+        return true;
       } else {
-       // create a bogus composite location for a single location
-       compLoc1 = new CompositeLocation(loc1.getClassDescriptor());
-       compLoc1.addLocation(loc1);
+        return false;
       }
 
-      if (loc2 instanceof CompositeLocation) {
-       compLoc2 = (CompositeLocation) loc2;
-      } else {
-       // create a bogus composite location for a single location
-       compLoc2 = new CompositeLocation(loc2.getClassDescriptor());
-       compLoc2.addLocation(loc2);
-      }
+    }
+
+    public static int compare(CompositeLocation loc1, CompositeLocation loc2, boolean ignore,
+        String msg) {
 
-      // comparing two composite locations
-      // System.out.println("compare base location=" + compLoc1 + " ? " +
-      // compLoc2);
+      // System.out.println("compare=" + loc1 + " " + loc2);
+      int baseCompareResult = compareBaseLocationSet(loc1, loc2, false, ignore, msg);
 
-      int baseCompareResult = compareBaseLocationSet(compLoc1, compLoc2, priorityCD);
       if (baseCompareResult == ComparisonResult.EQUAL) {
-       if (compareDelta(compLoc1, compLoc2) == ComparisonResult.GREATER) {
-         return true;
-       } else {
-         return false;
-       }
-      } else if (baseCompareResult == ComparisonResult.GREATER) {
-       return true;
+        return compareDelta(loc1, loc2);
       } else {
-       return false;
+        return baseCompareResult;
       }
 
     }
 
-    private static int compareDelta(CompositeLocation compLoc1, CompositeLocation compLoc2) {
-      if (compLoc1.getNumofDelta() < compLoc2.getNumofDelta()) {
-       return ComparisonResult.GREATER;
+    private static int compareDelta(CompositeLocation dLoc1, CompositeLocation dLoc2) {
+
+      int deltaCount1 = 0;
+      int deltaCount2 = 0;
+      if (dLoc1 instanceof DeltaLocation) {
+        deltaCount1 = ((DeltaLocation) dLoc1).getNumDelta();
+      }
+
+      if (dLoc2 instanceof DeltaLocation) {
+        deltaCount2 = ((DeltaLocation) dLoc2).getNumDelta();
+      }
+      if (deltaCount1 < deltaCount2) {
+        return ComparisonResult.GREATER;
+      } else if (deltaCount1 == deltaCount2) {
+        return ComparisonResult.EQUAL;
       } else {
-       return ComparisonResult.LESS;
+        return ComparisonResult.LESS;
       }
+
     }
 
     private static int compareBaseLocationSet(CompositeLocation compLoc1,
-                                              CompositeLocation compLoc2, ClassDescriptor priorityCD) {
+        CompositeLocation compLoc2, boolean awareSharedLoc, boolean ignore, String msg) {
 
       // if compLoc1 is greater than compLoc2, return true
       // else return false;
 
-      Map<ClassDescriptor, Location> cd2loc1 = compLoc1.getCd2Loc();
-      Map<ClassDescriptor, Location> cd2loc2 = compLoc2.getCd2Loc();
-
-      // compare first the priority loc elements
-      Location priorityLoc1 = cd2loc1.get(priorityCD);
-      Location priorityLoc2 = cd2loc2.get(priorityCD);
+      // compare one by one in according to the order of the tuple
+      int numOfTie = 0;
+      for (int i = 0; i < compLoc1.getSize(); i++) {
+        Location loc1 = compLoc1.get(i);
+        if (i >= compLoc2.getSize()) {
+          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);
+          }
+        }
+        Location loc2 = compLoc2.get(i);
+
+        Descriptor descriptor = getCommonParentDescriptor(loc1, loc2, msg);
+        SSJavaLattice<String> lattice = getLatticeByDescriptor(descriptor);
+
+        // check if the shared location is appeared only at the end of the
+        // composite location
+        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.getSharedLocSet().contains(loc2.getLocIdentifier())) {
+          if (i != (compLoc2.getSize() - 1)) {
+            throw new Error("The shared location " + loc2.getLocIdentifier()
+                + " cannot be appeared in the middle of composite location at " + msg);
+          }
+        }
+
+        // if (!lattice1.equals(lattice2)) {
+        // throw new Error("Failed to compare two locations of " + compLoc1 +
+        // " and " + compLoc2
+        // + " because they are not comparable at " + msg);
+        // }
+
+        if (loc1.getLocIdentifier().equals(loc2.getLocIdentifier())) {
+          numOfTie++;
+          // check if the current location is the spinning location
+          // note that the spinning location only can be appeared in the last
+          // part of the composite location
+          if (awareSharedLoc && numOfTie == compLoc1.getSize()
+              && lattice.getSharedLocSet().contains(loc1.getLocIdentifier())) {
+            return ComparisonResult.GREATER;
+          }
+          continue;
+        } else if (lattice.isGreaterThan(loc1.getLocIdentifier(), loc2.getLocIdentifier())) {
+          return ComparisonResult.GREATER;
+        } else {
+          return ComparisonResult.LESS;
+        }
 
-      assert(priorityLoc1.getClassDescriptor().equals(priorityLoc2.getClassDescriptor()));
-
-      ClassDescriptor cd = priorityLoc1.getClassDescriptor();
-      Lattice<String> locationOrder = (Lattice<String>)state.getCd2LocationOrder().get(cd);
+      }
 
-      if (priorityLoc1.getLocIdentifier().equals(priorityLoc2.getLocIdentifier())) {
-       // have the same level of local hierarchy
+      if (numOfTie == compLoc1.getSize()) {
 
-       Set<String> spinSet = (Set<String>)state.getCd2LocationPropertyMap().get(cd);
-       if (spinSet != null && spinSet.contains(priorityLoc1.getLocIdentifier())) {
-         // this location can be spinning
-         return ComparisonResult.GREATER;
-       }
+        if (numOfTie != compLoc2.getSize()) {
 
-      } else if (locationOrder.isGreaterThan(priorityLoc1.getLocIdentifier(),
-                                             priorityLoc2.getLocIdentifier())) {
-       // if priority loc of compLoc1 is higher than compLoc2
-       // then, compLoc 1 is higher than compLoc2
-       return ComparisonResult.GREATER;
-      } else {
-       // if priority loc of compLoc1 is NOT higher than compLoc2
-       // then, compLoc 1 is NOT higher than compLoc2
-       return ComparisonResult.LESS;
-      }
+          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);
+          }
 
-      // compare base locations except priority by class descriptor
-      Set<ClassDescriptor> keySet1 = cd2loc1.keySet();
-      int numEqualLoc = 0;
-
-      for (Iterator iterator = keySet1.iterator(); iterator.hasNext(); ) {
-       ClassDescriptor cd1 = (ClassDescriptor) iterator.next();
-
-       Location loc1 = cd2loc1.get(cd1);
-       Location loc2 = cd2loc2.get(cd1);
-
-       if (priorityLoc1.equals(loc1)) {
-         continue;
-       }
-
-       if (loc2 == null) {
-         // if comploc2 doesn't have corresponding location,
-         // then we determines that comploc1 is lower than comploc 2
-         return ComparisonResult.LESS;
-       }
-
-       System.out.println("lattice comparison:" + loc1.getLocIdentifier() + " ? "
-                          + loc2.getLocIdentifier());
-       locationOrder = (Lattice<String>)state.getCd2LocationOrder().get(cd1);
-       if (loc1.getLocIdentifier().equals(loc2.getLocIdentifier())) {
-         // have the same level of local hierarchy
-         numEqualLoc++;
-       } else if (!locationOrder.isGreaterThan(loc1.getLocIdentifier(), loc2.getLocIdentifier())) {
-         // if one element of composite location 1 is not higher than composite
-         // location 2
-         // then, composite loc 1 is not higher than composite loc 2
-
-         System.out.println(compLoc1 + " < " + compLoc2);
-         return ComparisonResult.LESS;
-       }
+        }
 
+        return ComparisonResult.EQUAL;
       }
 
-      if (numEqualLoc == (compLoc1.getBaseLocationSize() - 1)) {
-       return ComparisonResult.EQUAL;
-      }
+      return ComparisonResult.LESS;
 
-      System.out.println(compLoc1 + " > " + compLoc2);
-      return ComparisonResult.GREATER;
     }
 
-    public static CompositeLocation calculateGLB(ClassDescriptor cd,
-                                                 Set<CompositeLocation> inputSet, ClassDescriptor priorityCD) {
-
-      CompositeLocation glbCompLoc = new CompositeLocation(cd);
-      int maxDeltaFunction = 0;
-
-      // calculate GLB of priority element first
-
-      Hashtable<ClassDescriptor, Set<Location>> cd2locSet =
-        new Hashtable<ClassDescriptor, Set<Location>>();
-
-      // creating mapping from class to set of locations
-      for (Iterator iterator = inputSet.iterator(); iterator.hasNext(); ) {
-       CompositeLocation compLoc = (CompositeLocation) iterator.next();
-
-       int numOfDelta = compLoc.getNumofDelta();
-       if (numOfDelta > maxDeltaFunction) {
-         maxDeltaFunction = numOfDelta;
-       }
-
-       Set<Location> baseLocationSet = compLoc.getBaseLocationSet();
-       for (Iterator iterator2 = baseLocationSet.iterator(); iterator2.hasNext(); ) {
-         Location locElement = (Location) iterator2.next();
-         ClassDescriptor locCD = locElement.getClassDescriptor();
+    public static CompositeLocation calculateGLB(Set<CompositeLocation> inputSet, String errMsg) {
+
+      // System.out.println("Calculating GLB=" + inputSet);
+      CompositeLocation glbCompLoc = new CompositeLocation();
+
+      // calculate GLB of the first(priority) element
+      Set<String> priorityLocIdentifierSet = new HashSet<String>();
+      Descriptor priorityDescriptor = null;
+
+      Hashtable<String, Set<CompositeLocation>> locId2CompLocSet =
+          new Hashtable<String, Set<CompositeLocation>>();
+      // mapping from the priority loc ID to its full representation by the
+      // composite location
+
+      int maxTupleSize = 0;
+      CompositeLocation maxCompLoc = null;
+
+      Location prevPriorityLoc = null;
+      for (Iterator iterator = inputSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+        CompositeLocation compLoc = (CompositeLocation) iterator.next();
+        if (compLoc.getSize() > maxTupleSize) {
+          maxTupleSize = compLoc.getSize();
+          maxCompLoc = compLoc;
+        }
+        Location priorityLoc = compLoc.get(0);
+        String priorityLocId = priorityLoc.getLocIdentifier();
+        priorityLocIdentifierSet.add(priorityLocId);
+
+        if (locId2CompLocSet.containsKey(priorityLocId)) {
+          locId2CompLocSet.get(priorityLocId).add(compLoc);
+        } else {
+          Set<CompositeLocation> newSet = new HashSet<CompositeLocation>();
+          newSet.add(compLoc);
+          locId2CompLocSet.put(priorityLocId, newSet);
+        }
+
+        // check if priority location are coming from the same lattice
+        if (priorityDescriptor == null) {
+          priorityDescriptor = priorityLoc.getDescriptor();
+        } else {
+          priorityDescriptor = getCommonParentDescriptor(priorityLoc, prevPriorityLoc, errMsg);
+        }
+        prevPriorityLoc = priorityLoc;
+        // else if (!priorityDescriptor.equals(priorityLoc.getDescriptor())) {
+        // throw new Error("Failed to calculate GLB of " + inputSet
+        // + " because they are from different lattices.");
+        // }
+      }
 
-         Set<Location> locSet = cd2locSet.get(locCD);
-         if (locSet == null) {
-           locSet = new HashSet<Location>();
-         }
-         locSet.add(locElement);
+      SSJavaLattice<String> locOrder = getLatticeByDescriptor(priorityDescriptor);
+      String glbOfPriorityLoc = locOrder.getGLB(priorityLocIdentifierSet);
 
-         cd2locSet.put(locCD, locSet);
+      glbCompLoc.addLocation(new Location(priorityDescriptor, glbOfPriorityLoc));
+      Set<CompositeLocation> compSet = locId2CompLocSet.get(glbOfPriorityLoc);
 
-       }
-      }
+      if (compSet == null) {
+        // when GLB(x1,x2)!=x1 and !=x2 : GLB case 4
+        // mean that the result is already lower than <x1,y1> and <x2,y2>
+        // assign TOP to the rest of the location elements
 
-      Set<Location> locSetofClass = cd2locSet.get(priorityCD);
-      Set<String> locIdentifierSet = new HashSet<String>();
+        // in this case, do not take care about delta
+        // CompositeLocation inputComp = inputSet.iterator().next();
+        for (int i = 1; i < maxTupleSize; i++) {
+          glbCompLoc.addLocation(Location.createTopLocation(maxCompLoc.get(i).getDescriptor()));
+        }
+      } else {
 
-      for (Iterator<Location> locIterator = locSetofClass.iterator(); locIterator.hasNext(); ) {
-       Location locElement = locIterator.next();
-       locIdentifierSet.add(locElement.getLocIdentifier());
+        // here find out composite location that has a maximum length tuple
+        // if we have three input set: [A], [A,B], [A,B,C]
+        // maximum length tuple will be [A,B,C]
+        int max = 0;
+        CompositeLocation maxFromCompSet = null;
+        for (Iterator iterator = compSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+          CompositeLocation c = (CompositeLocation) iterator.next();
+          if (c.getSize() > max) {
+            max = c.getSize();
+            maxFromCompSet = c;
+          }
+        }
+
+        if (compSet.size() == 1) {
+          // if GLB(x1,x2)==x1 or x2 : GLB case 2,3
+          CompositeLocation comp = compSet.iterator().next();
+          for (int i = 1; i < comp.getSize(); i++) {
+            glbCompLoc.addLocation(comp.get(i));
+          }
+
+          // if input location corresponding to glb is a delta, need to apply
+          // delta to glb result
+          if (comp instanceof DeltaLocation) {
+            glbCompLoc = new DeltaLocation(glbCompLoc, 1);
+          }
+
+        } else {
+          // when GLB(x1,x2)==x1 and x2 : GLB case 1
+          // if more than one location shares the same priority GLB
+          // need to calculate the rest of GLB loc
+
+          // setup input set starting from the second tuple item
+          Set<CompositeLocation> innerGLBInput = new HashSet<CompositeLocation>();
+          for (Iterator iterator = compSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+            CompositeLocation compLoc = (CompositeLocation) iterator.next();
+            CompositeLocation innerCompLoc = new CompositeLocation();
+            for (int idx = 1; idx < compLoc.getSize(); idx++) {
+              innerCompLoc.addLocation(compLoc.get(idx));
+            }
+            if (innerCompLoc.getSize() > 0) {
+              innerGLBInput.add(innerCompLoc);
+            }
+          }
+
+          if (innerGLBInput.size() > 0) {
+            CompositeLocation innerGLB = CompositeLattice.calculateGLB(innerGLBInput, errMsg);
+            for (int idx = 0; idx < innerGLB.getSize(); idx++) {
+              glbCompLoc.addLocation(innerGLB.get(idx));
+            }
+          }
+
+          // if input location corresponding to glb is a delta, need to apply
+          // delta to glb result
+
+          for (Iterator iterator = compSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+            CompositeLocation compLoc = (CompositeLocation) iterator.next();
+            if (compLoc instanceof DeltaLocation) {
+              if (glbCompLoc.equals(compLoc)) {
+                glbCompLoc = new DeltaLocation(glbCompLoc, 1);
+                break;
+              }
+            }
+          }
+
+        }
       }
 
-      Lattice<String> locOrder = (Lattice<String>)state.getCd2LocationOrder().get(priorityCD);
-      String glbLocIdentifer = locOrder.getGLB(locIdentifierSet);
+      // System.out.println("GLB=" + glbCompLoc);
+      return glbCompLoc;
 
-      Location priorityGLB = new Location(priorityCD, glbLocIdentifer);
+    }
 
-      Set<CompositeLocation> sameGLBLoc = new HashSet<CompositeLocation>();
+    static SSJavaLattice<String> getLatticeByDescriptor(Descriptor d) {
 
-      for (Iterator<CompositeLocation> iterator = inputSet.iterator(); iterator.hasNext(); ) {
-       CompositeLocation inputComploc = iterator.next();
-       Location locElement = inputComploc.getLocation(priorityCD);
+      SSJavaLattice<String> lattice = null;
 
-       if (locElement.equals(priorityGLB)) {
-         sameGLBLoc.add(inputComploc);
-       }
+      if (d instanceof ClassDescriptor) {
+        lattice = ssjava.getCd2lattice().get(d);
+      } else if (d instanceof MethodDescriptor) {
+        if (ssjava.getMd2lattice().containsKey(d)) {
+          lattice = ssjava.getMd2lattice().get(d);
+        } else {
+          // use default lattice for the method
+          lattice = ssjava.getCd2methodDefault().get(((MethodDescriptor) d).getClassDesc());
+        }
       }
-      glbCompLoc.addLocation(priorityGLB);
-      if (sameGLBLoc.size() > 0) {
-       // if more than one location shares the same priority GLB
-       // need to calculate the rest of GLB loc
-
-       Set<Location> glbElementSet = new HashSet<Location>();
-
-       for (Iterator<ClassDescriptor> iterator = cd2locSet.keySet().iterator(); iterator.hasNext(); ) {
-         ClassDescriptor localCD = iterator.next();
-         if (!localCD.equals(priorityCD)) {
-           Set<Location> localLocSet = cd2locSet.get(localCD);
-           Set<String> LocalLocIdSet = new HashSet<String>();
-
-           for (Iterator<Location> locIterator = localLocSet.iterator(); locIterator.hasNext(); ) {
-             Location locElement = locIterator.next();
-             LocalLocIdSet.add(locElement.getLocIdentifier());
-           }
-
-           Lattice<String> localOrder = (Lattice<String>)state.getCd2LocationOrder().get(localCD);
-           Location localGLBLoc = new Location(localCD, localOrder.getGLB(LocalLocIdSet));
-           glbCompLoc.addLocation(localGLBLoc);
-         }
-       }
-      } else {
-       // if priority glb loc is lower than all of input loc
-       // assign top location to the rest of loc element
 
-       for (Iterator<ClassDescriptor> iterator = cd2locSet.keySet().iterator(); iterator.hasNext(); ) {
-         ClassDescriptor localCD = iterator.next();
-         if (!localCD.equals(priorityCD)) {
-           Location localGLBLoc = Location.createTopLocation(localCD);
-           glbCompLoc.addLocation(localGLBLoc);
-         }
+      return lattice;
+    }
 
-       }
+    static Descriptor getCommonParentDescriptor(Location loc1, Location loc2, String msg) {
+
+      Descriptor d1 = loc1.getDescriptor();
+      Descriptor d2 = loc2.getDescriptor();
+
+      Descriptor descriptor;
+
+      if (d1 instanceof ClassDescriptor && d2 instanceof ClassDescriptor) {
+
+        if (d1.equals(d2)) {
+          descriptor = d1;
+        } 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 " + loc1 + " and " + loc2
+                + " 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 " + loc1 + " and " + loc2
+                + " 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 " + loc1 + " and " + loc2
+                + " 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 " + loc1 + " and " + loc2
+                + " 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 " + loc1 + " and " + loc2
+                + " because they are not comparable at " + msg);
+          }
+        }
 
+      } else {
+        throw new Error("Failed to compare two locations of " + loc1 + " and " + loc2
+            + " because they are not comparable at " + msg);
       }
 
-      return glbCompLoc;
+      return descriptor;
 
     }
 
@@ -1250,8 +2269,92 @@ public class FlowDownCheck {
     public static final int GREATER = 0;
     public static final int EQUAL = 1;
     public static final int LESS = 2;
+    public static final int INCOMPARABLE = 3;
     int result;
 
   }
 
 }
+
+class ReturnLocGenerator {
+
+  public static final int PARAMISHIGHER = 0;
+  public static final int PARAMISSAME = 1;
+  public static final int IGNORE = 2;
+
+  private Hashtable<Integer, Integer> paramIdx2paramType;
+
+  private CompositeLocation declaredReturnLoc = null;
+
+  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));
+      }
+    }
+
+  }
+
+  public CompositeLocation computeReturnLocation(List<CompositeLocation> args) {
+
+    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);
+
+      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()) {
+        CompositeLocation rtr =
+            new CompositeLocation(Location.createTopLocation(args.get(0).get(0).getDescriptor()));
+        return rtr;
+      } else {
+        CompositeLocation glb = CompositeLattice.calculateGLB(inputGLB, "");
+        return glb;
+      }
+    }
+
+  }
+}