add PCLOC annotations. all three benchmarks are type-checked now.
[IRC.git] / Robust / src / Analysis / SSJava / FlowDownCheck.java
index d3870ccfbc354842d8b673b546aed4a67c326566..a16a6e9ff784ad5da0624a5a3d7a0c2e4d79e138 100644 (file)
@@ -23,7 +23,9 @@ import IR.Operation;
 import IR.State;
 import IR.SymbolTable;
 import IR.TypeDescriptor;
+import IR.TypeExtension;
 import IR.VarDescriptor;
+import IR.Flat.FlatNode;
 import IR.Tree.ArrayAccessNode;
 import IR.Tree.AssignmentNode;
 import IR.Tree.BlockExpressionNode;
@@ -136,7 +138,7 @@ public class FlowDownCheck {
       toanalyzeList.addAll(classtable.getValueSet());
       Collections.sort(toanalyzeList, new Comparator<ClassDescriptor>() {
         public int compare(ClassDescriptor o1, ClassDescriptor o2) {
-          return o1.getClassName().compareTo(o2.getClassName());
+          return o1.getClassName().compareToIgnoreCase(o2.getClassName());
         }
       });
     } else {
@@ -153,7 +155,7 @@ public class FlowDownCheck {
       toanalyzeMethodList.addAll(methodtable.getValueSet());
       Collections.sort(toanalyzeMethodList, new Comparator<MethodDescriptor>() {
         public int compare(MethodDescriptor o1, MethodDescriptor o2) {
-          return o1.getSymbol().compareTo(o2.getSymbol());
+          return o1.getSymbol().compareToIgnoreCase(o2.getSymbol());
         }
       });
     } else {
@@ -221,8 +223,11 @@ public class FlowDownCheck {
       while (!toAnalyzeMethodIsEmpty()) {
         MethodDescriptor md = toAnalyzeMethodNext();
         if (ssjava.needTobeAnnotated(md)) {
-          System.out.println("SSJAVA: Checking assignments: " + md);
-          checkMethodBody(cd, md);
+          if (state.SSJAVADEBUG) {
+            System.out.println("SSJAVA: Checking Flow-down Rules: " + md);
+          }
+          CompositeLocation calleePCLOC = ssjava.getPCLocation(md);
+          checkMethodBody(cd, md, calleePCLOC);
         }
       }
     }
@@ -297,33 +302,44 @@ public class FlowDownCheck {
     for (int i = 0; i < md.numParameters(); i++) {
       // process annotations on method parameters
       VarDescriptor vd = (VarDescriptor) md.getParameter(i);
-      assignLocationOfVarDescriptor(vd, md, md.getParameterTable(), bn);
+      assignLocationOfVarDescriptor(vd, md, md.getParameterTable(), null);
       paramList.add(d2loc.get(vd));
     }
     Vector<AnnotationDescriptor> methodAnnotations = md.getModifiers().getAnnotations();
 
-    // second, check return location annotation
-    if (!md.getReturnType().isVoid()) {
-      CompositeLocation returnLocComp = null;
-
-      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;
-          }
+    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();
-        returnLocComp = new CompositeLocation(new Location(md, rtrStr));
+        if (rtrStr != null) {
+          returnLocComp = new CompositeLocation(new Location(md, rtrStr));
+        }
       }
 
       if (returnLocComp == null) {
@@ -333,18 +349,17 @@ public class FlowDownCheck {
 
       md2ReturnLoc.put(md, returnLocComp);
 
-      // check this location
+    }
+
+    if (!md.getReturnType().isVoid()) {
       MethodLattice<String> methodLattice = ssjava.getMethodLattice(md);
       String thisLocId = methodLattice.getThisLoc();
-      if (thisLocId == null) {
+      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);
-
-      System.out.println("### ReturnLocGenerator=" + md);
-      System.out.println("### md2ReturnLoc.get(md)=" + md2ReturnLoc.get(md));
       md2ReturnLocGen.put(md, new ReturnLocGenerator(md2ReturnLoc.get(md), md, paramList, md
           + " of " + cd.getSourceFileName()));
     }
@@ -431,9 +446,10 @@ public class FlowDownCheck {
     checkDeclarationInBlockNode(md, nametable, ln.getBody());
   }
 
-  private void checkMethodBody(ClassDescriptor cd, MethodDescriptor md) {
+  private void checkMethodBody(ClassDescriptor cd, MethodDescriptor md,
+      CompositeLocation constraints) {
     BlockNode bn = state.getMethodBody(md);
-    checkLocationFromBlockNode(md, md.getParameterTable(), bn, null);
+    checkLocationFromBlockNode(md, md.getParameterTable(), bn, constraints);
   }
 
   private String generateErrorMessage(ClassDescriptor cd, TreeNode tn) {
@@ -537,15 +553,20 @@ public class FlowDownCheck {
           checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, returnExp, new CompositeLocation(),
               constraint, false);
 
+      // System.out.println("# RETURN VALUE LOC=" + returnValueLoc +
+      // " with constraint=" + constraint);
+
+      // TODO: do we need to check here?
       // if this return statement is inside branch, return value has an implicit
       // flow from conditional location
-      if (constraint != null) {
-        Set<CompositeLocation> inputGLB = new HashSet<CompositeLocation>();
-        inputGLB.add(returnValueLoc);
-        inputGLB.add(constraint);
-        returnValueLoc =
-            CompositeLattice.calculateGLB(inputGLB, generateErrorMessage(md.getClassDesc(), rn));
-      }
+      // if (constraint != null) {
+      // Set<CompositeLocation> inputGLB = new HashSet<CompositeLocation>();
+      // inputGLB.add(returnValueLoc);
+      // inputGLB.add(constraint);
+      // returnValueLoc =
+      // CompositeLattice.calculateGLB(inputGLB,
+      // generateErrorMessage(md.getClassDesc(), rn));
+      // }
 
       // check if return value is equal or higher than RETRUNLOC of method
       // declaration annotation
@@ -593,6 +614,12 @@ public class FlowDownCheck {
       // check 'for loop' case
       BlockNode bn = ln.getInitializer();
       bn.getVarTable().setParent(nametable);
+      // need to check initialization node
+      // checkLocationFromBlockNode(md, bn.getVarTable(), bn, constraint);
+      for (int i = 0; i < bn.size(); i++) {
+        BlockStatementNode bsn = bn.get(i);
+        checkLocationFromBlockStatementNode(md, bn.getVarTable(), bsn, constraint);
+      }
 
       // calculate glb location of condition and update statements
       CompositeLocation condLoc =
@@ -652,6 +679,32 @@ public class FlowDownCheck {
     return new CompositeLocation();
   }
 
+  private void checkOwnership(MethodDescriptor md, TreeNode tn, ExpressionNode srcExpNode) {
+
+    if (srcExpNode.kind() == Kind.NameNode || srcExpNode.kind() == Kind.FieldAccessNode) {
+      if (srcExpNode.getType().isPtr() && !srcExpNode.getType().isNull()) {
+        // first, check the linear type
+        // RHS reference should be owned by the current method
+        FieldDescriptor fd = getFieldDescriptorFromExpressionNode(srcExpNode);
+        boolean isOwned;
+        if (fd == null) {
+          // local var case
+          isOwned = ((SSJavaType) srcExpNode.getType().getExtension()).isOwned();
+        } else {
+          // field case
+          isOwned = ssjava.isOwnedByMethod(md, fd);
+        }
+        if (!isOwned) {
+          throw new Error(
+              "It is not allowed to create the reference alias from the reference not owned by the method at "
+                  + generateErrorMessage(md.getClassDesc(), tn));
+        }
+
+      }
+    }
+
+  }
+
   private CompositeLocation checkLocationFromDeclarationNode(MethodDescriptor md,
       SymbolTable nametable, DeclarationNode dn, CompositeLocation constraint) {
 
@@ -660,12 +713,16 @@ public class FlowDownCheck {
     CompositeLocation destLoc = d2loc.get(vd);
 
     if (dn.getExpression() != null) {
+
+      checkOwnership(md, dn, dn.getExpression());
+
       CompositeLocation expressionLoc =
           checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, dn.getExpression(),
               new CompositeLocation(), constraint, false);
       // addTypeLocation(dn.getExpression().getType(), expressionLoc);
 
       if (expressionLoc != null) {
+
         // checking location order
         if (!CompositeLattice.isGreaterThan(expressionLoc, destLoc,
             generateErrorMessage(md.getClassDesc(), dn))) {
@@ -686,11 +743,12 @@ public class FlowDownCheck {
 
   private void checkDeclarationInSubBlockNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
       SubBlockNode sbn) {
-    checkDeclarationInBlockNode(md, nametable.getParent(), sbn.getBlockNode());
+    checkDeclarationInBlockNode(md, nametable, sbn.getBlockNode());
   }
 
   private CompositeLocation checkLocationFromBlockExpressionNode(MethodDescriptor md,
       SymbolTable nametable, BlockExpressionNode ben, CompositeLocation constraint) {
+
     CompositeLocation compLoc =
         checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, ben.getExpression(), null, constraint, false);
     // addTypeLocation(ben.getExpression().getType(), compLoc);
@@ -804,6 +862,13 @@ public class FlowDownCheck {
     // 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 (!trueLoc.get(0).isTop()
         && !CompositeLattice.isGreaterThan(condLoc, trueLoc, generateErrorMessage(cd, tn))) {
@@ -816,7 +881,7 @@ public class FlowDownCheck {
         && !CompositeLattice.isGreaterThan(condLoc, falseLoc,
             generateErrorMessage(cd, tn.getCond()))) {
       throw new Error(
-          "The location of the condition expression is lower than the true expression at "
+          "The location of the condition expression is lower than the false expression at "
               + cd.getSourceFileName() + ":" + tn.getCond().getNumLine());
     }
 
@@ -825,47 +890,161 @@ public class FlowDownCheck {
     glbInputSet.add(trueLoc);
     glbInputSet.add(falseLoc);
 
-    return CompositeLattice.calculateGLB(glbInputSet, generateErrorMessage(cd, tn));
+    if (glbInputSet.size() == 1) {
+      return trueLoc;
+    } else {
+      return CompositeLattice.calculateGLB(glbInputSet, generateErrorMessage(cd, tn));
+    }
+
   }
 
   private CompositeLocation checkLocationFromMethodInvokeNode(MethodDescriptor md,
       SymbolTable nametable, MethodInvokeNode min, CompositeLocation loc,
       CompositeLocation constraint) {
 
-    CompositeLocation baseLocation = null;
-    if (min.getExpression() != null) {
-      baseLocation =
-          checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, min.getExpression(),
-              new CompositeLocation(), constraint, false);
-    } else {
+    ClassDescriptor cd = md.getClassDesc();
+    MethodDescriptor calleeMethodDesc = min.getMethod();
 
-      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));
+    NameDescriptor baseName = min.getBaseName();
+    boolean isSystemout = false;
+    if (baseName != null) {
+      isSystemout = baseName.getSymbol().equals("System.out");
+    }
+
+    if (!ssjava.isSSJavaUtil(calleeMethodDesc.getClassDesc())
+        && !ssjava.isTrustMethod(calleeMethodDesc) && !calleeMethodDesc.getModifiers().isNative()
+        && !isSystemout) {
+
+      CompositeLocation baseLocation = null;
+      if (min.getExpression() != null) {
+        baseLocation =
+            checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, min.getExpression(),
+                new CompositeLocation(), constraint, false);
       } else {
-        String thisLocId = ssjava.getMethodLattice(md).getThisLoc();
-        baseLocation = new CompositeLocation(new Location(md, thisLocId));
+        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;
       }
     }
 
-    checkCalleeConstraints(md, nametable, min, baseLocation, constraint);
+    return new CompositeLocation(Location.createTopLocation(md));
+
+  }
 
-    checkCallerArgumentLocationConstraints(md, nametable, min, baseLocation, constraint);
+  private CompositeLocation translateCallerLocToCalleeLoc(MethodDescriptor calleeMD,
+      CompositeLocation calleeBaseLoc, CompositeLocation 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;
+    CompositeLocation calleeConstraint = new CompositeLocation();
+
+    // if (constraint.startsWith(calleeBaseLoc)) {
+    // if the first part of constraint loc is matched with callee base loc
+    Location thisLoc = new Location(calleeMD, ssjava.getMethodLattice(calleeMD).getThisLoc());
+    calleeConstraint.addLocation(thisLoc);
+    for (int i = calleeBaseLoc.getSize(); i < constraint.getSize(); i++) {
+      calleeConstraint.addLocation(constraint.get(i));
     }
 
-    return new CompositeLocation();
+    // }
 
+    return calleeConstraint;
   }
 
   private void checkCallerArgumentLocationConstraints(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
@@ -901,8 +1080,10 @@ public class FlowDownCheck {
 
     String errorMsg = generateErrorMessage(md.getClassDesc(), min);
 
-    System.out.println("checkCallerArgumentLocationConstraints=" + min.printNode(0));
-    System.out.println("base location=" + callerBaseLoc);
+    // 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);
@@ -947,7 +1128,8 @@ public class FlowDownCheck {
       translate.addLocation(calleeParamLoc.get(i));
     }
 
-    System.out.println("TRANSLATED=" + translate + " from calleeParamLoc=" + calleeParamLoc);
+    // System.out.println("TRANSLATED=" + translate + " from calleeParamLoc=" +
+    // calleeParamLoc);
 
     return translate;
   }
@@ -968,18 +1150,20 @@ public class FlowDownCheck {
       argList.add(callerArg);
     }
 
-    System.out.println("\n## computeReturnLocation=" + min.getMethod() + " argList=" + argList);
-    CompositeLocation compLoc = md2ReturnLocGen.get(min.getMethod()).computeReturnLocation(argList);
-    DeltaLocation delta = new DeltaLocation(compLoc, 1);
-    System.out.println("##computeReturnLocation=" + delta);
+    // System.out.println("\n## computeReturnLocation=" + min.getMethod() +
+    // " argList=" + argList);
+    CompositeLocation ceilLoc = md2ReturnLocGen.get(min.getMethod()).computeReturnLocation(argList);
+    // System.out.println("## ReturnLocation=" + ceilLoc);
 
-    return delta;
+    return ceilLoc;
 
   }
 
   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);
@@ -1012,6 +1196,7 @@ public class FlowDownCheck {
       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);
       }
 
@@ -1031,12 +1216,27 @@ public class FlowDownCheck {
               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) {
@@ -1080,6 +1280,7 @@ public class FlowDownCheck {
     CompositeLocation arrayLoc =
         checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, aan.getExpression(),
             new CompositeLocation(), constraint, isLHS);
+
     // addTypeLocation(aan.getExpression().getType(), arrayLoc);
     CompositeLocation indexLoc =
         checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, aan.getIndex(), new CompositeLocation(),
@@ -1128,11 +1329,13 @@ public class FlowDownCheck {
       // addTypeLocation(on.getRight().getType(), rightLoc);
     }
 
-    System.out.println("\n# OP NODE=" + on.printNode(0));
-    System.out.println("# left loc=" + leftLoc + " from " + on.getLeft().getClass());
-    if (on.getRight() != null) {
-      System.out.println("# right loc=" + rightLoc + " from " + on.getRight().getClass());
-    }
+    // System.out.println("\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();
 
@@ -1171,7 +1374,6 @@ public class FlowDownCheck {
       inputSet.add(rightLoc);
       CompositeLocation glbCompLoc =
           CompositeLattice.calculateGLB(inputSet, generateErrorMessage(cd, on));
-      System.out.println("# glbCompLoc=" + glbCompLoc);
       return glbCompLoc;
 
     default:
@@ -1221,7 +1423,7 @@ public class FlowDownCheck {
         VarDescriptor vd = (VarDescriptor) d;
         // localLoc = d2loc.get(vd);
         // the type of var descriptor has a composite location!
-        loc = ((CompositeLocation) vd.getType().getExtension()).clone();
+        loc = ((SSJavaType) vd.getType().getExtension()).getCompLoc().clone();
       } else if (d instanceof FieldDescriptor) {
         // the type of field descriptor has a location!
         FieldDescriptor fd = (FieldDescriptor) d;
@@ -1254,7 +1456,7 @@ public class FlowDownCheck {
         loc.addLocation(fieldLoc);
       } else if (d == null) {
         // access static field
-        ClassDescriptor cd = nn.getClassDesc();
+        FieldDescriptor fd = nn.getField();
 
         MethodLattice<String> localLattice = ssjava.getMethodLattice(md);
         String globalLocId = localLattice.getGlobalLoc();
@@ -1263,6 +1465,10 @@ public class FlowDownCheck {
               + generateErrorMessage(md.getClassDesc(), nn));
         }
         loc.addLocation(new Location(md, globalLocId));
+
+        Location fieldLoc = (Location) fd.getType().getExtension();
+        loc.addLocation(fieldLoc);
+
         return loc;
 
       }
@@ -1293,21 +1499,34 @@ public class FlowDownCheck {
       }
     }
 
+    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));
+    // 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());
+    // System.out.println("### getFieldLocation=" + fd);
+    // System.out.println("### fd.getType().getExtension()=" +
+    // fd.getType().getExtension());
 
     Location fieldLoc = (Location) fd.getType().getExtension();
 
@@ -1321,10 +1540,30 @@ public class FlowDownCheck {
 
   }
 
+  private FieldDescriptor getFieldDescriptorFromExpressionNode(ExpressionNode en) {
+
+    if (en.kind() == Kind.NameNode) {
+      NameNode nn = (NameNode) en;
+      if (nn.getField() != null) {
+        return nn.getField();
+      }
+
+      if (nn.getName() != null && nn.getName().getBase() != null) {
+        return getFieldDescriptorFromExpressionNode(nn.getExpression());
+      }
+
+    } else if (en.kind() == Kind.FieldAccessNode) {
+      FieldAccessNode fan = (FieldAccessNode) en;
+      return fan.getField();
+    }
+
+    return null;
+  }
+
   private CompositeLocation checkLocationFromAssignmentNode(MethodDescriptor md,
       SymbolTable nametable, AssignmentNode an, CompositeLocation loc, CompositeLocation constraint) {
 
-    System.out.println("\n# ASSIGNMENTNODE=" + an.printNode(0));
+    // System.out.println("\n# ASSIGNMENTNODE=" + an.printNode(0));
 
     ClassDescriptor cd = md.getClassDesc();
 
@@ -1346,28 +1585,48 @@ public class FlowDownCheck {
     CompositeLocation srcLocation;
 
     if (!postinc) {
+
+      checkOwnership(md, an, an.getSrc());
+
       rhsLocation =
           checkLocationFromExpressionNode(md, nametable, an.getSrc(), new CompositeLocation(),
               constraint, false);
 
-      System.out.println("dstLocation=" + destLocation);
-      System.out.println("rhsLocation=" + rhsLocation);
-      System.out.println("constraint=" + constraint);
-
       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));
-        }
+      // 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) + " at "
-            + cd.getSourceFileName() + "::" + an.getNumLine());
+            + " does not respect location hierarchy on the assignment " + an.printNode(0) + context
+            + " at " + cd.getSourceFileName() + "::" + an.getNumLine());
+      }
+
+      if (srcLocation.equals(destLocation)) {
+        // keep it for definitely written analysis
+        Set<FlatNode> flatNodeSet = ssjava.getBuildFlat().getFlatNodeSet(an);
+        for (Iterator iterator = flatNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+          FlatNode fn = (FlatNode) iterator.next();
+          ssjava.addSameHeightWriteFlatNode(fn);
+        }
+
       }
 
     } else {
@@ -1384,9 +1643,9 @@ public class FlowDownCheck {
         srcLocation = rhsLocation;
       }
 
-      System.out.println("srcLocation=" + srcLocation);
-      System.out.println("rhsLocation=" + rhsLocation);
-      System.out.println("constraint=" + constraint);
+      // System.out.println("srcLocation=" + srcLocation);
+      // System.out.println("rhsLocation=" + rhsLocation);
+      // System.out.println("constraint=" + constraint);
 
       if (!CompositeLattice.isGreaterThan(srcLocation, destLocation, generateErrorMessage(cd, an))) {
 
@@ -1402,6 +1661,15 @@ public class FlowDownCheck {
 
       }
 
+      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);
+        }
+      }
+
     }
 
     return destLocation;
@@ -1415,37 +1683,41 @@ public class FlowDownCheck {
 
     // currently enforce every variable to have corresponding location
     if (annotationVec.size() == 0) {
-      throw new Error("Location is not assigned to variable " + vd.getSymbol() + " in the method "
-          + md.getSymbol() + " of the class " + cd.getSymbol());
+      throw new Error("Location is not assigned to variable '" + vd.getSymbol()
+          + "' in the method '" + md + "' of the class " + cd.getSymbol() + " at "
+          + generateErrorMessage(cd, n));
     }
 
-    if (annotationVec.size() > 1) { // variable can have at most one location
-      throw new Error(vd.getSymbol() + " has more than one location.");
-    }
+    int locDecCount = 0;
+    for (int i = 0; i < annotationVec.size(); i++) {
+      AnnotationDescriptor ad = annotationVec.elementAt(i);
 
-    AnnotationDescriptor ad = annotationVec.elementAt(0);
+      if (ad.getType() == AnnotationDescriptor.SINGLE_ANNOTATION) {
 
-    if (ad.getType() == AnnotationDescriptor.SINGLE_ANNOTATION) {
+        if (ad.getMarker().equals(SSJavaAnalysis.LOC)) {
+          locDecCount++;
+          if (locDecCount > 1) {// variable can have at most one location
+            throw new Error(vd.getSymbol() + " has more than one location declaration.");
+          }
+          String locDec = ad.getValue(); // check if location is defined
 
-      if (ad.getMarker().equals(SSJavaAnalysis.LOC)) {
-        String locDec = ad.getValue(); // check if location is defined
+          if (locDec.startsWith(SSJavaAnalysis.DELTA)) {
+            DeltaLocation deltaLoc = parseDeltaDeclaration(md, n, locDec);
+            d2loc.put(vd, deltaLoc);
+            addLocationType(vd.getType(), deltaLoc);
+          } else {
+            CompositeLocation compLoc = parseLocationDeclaration(md, n, locDec);
 
-        if (locDec.startsWith(SSJavaAnalysis.DELTA)) {
-          DeltaLocation deltaLoc = parseDeltaDeclaration(md, n, locDec);
-          d2loc.put(vd, deltaLoc);
-          addLocationType(vd.getType(), deltaLoc);
-        } else {
-          CompositeLocation compLoc = parseLocationDeclaration(md, n, locDec);
+            Location lastElement = compLoc.get(compLoc.getSize() - 1);
+            if (ssjava.isSharedLocation(lastElement)) {
+              ssjava.mapSharedLocation2Descriptor(lastElement, vd);
+            }
 
-          Location lastElement = compLoc.get(compLoc.getSize() - 1);
-          if (ssjava.isSharedLocation(lastElement)) {
-            ssjava.mapSharedLocation2Descriptor(lastElement, vd);
+            d2loc.put(vd, compLoc);
+            addLocationType(vd.getType(), compLoc);
           }
 
-          d2loc.put(vd, compLoc);
-          addLocationType(vd.getType(), compLoc);
         }
-
       }
     }
 
@@ -1481,7 +1753,8 @@ public class FlowDownCheck {
     Descriptor d = state.getClassSymbolTable().get(className);
 
     if (d == null) {
-      System.out.println("state.getClassSymbolTable()=" + state.getClassSymbolTable());
+      // System.out.println("state.getClassSymbolTable()=" +
+      // state.getClassSymbolTable());
       throw new Error("The class in the location declaration '" + decl + "' does not exist at "
           + msg);
     }
@@ -1517,7 +1790,6 @@ public class FlowDownCheck {
     SSJavaLattice<String> localLattice = CompositeLattice.getLatticeByDescriptor(md);
     Location localLoc = new Location(md, localLocId);
     if (localLattice == null || (!localLattice.containsKey(localLocId))) {
-      System.out.println("locDec=" + locDec);
       throw new Error("Location " + localLocId
           + " is not defined in the local variable lattice at "
           + md.getClassDesc().getSourceFileName() + "::" + (n != null ? n.getNumLine() : md) + ".");
@@ -1605,7 +1877,15 @@ public class FlowDownCheck {
 
   private void addLocationType(TypeDescriptor type, CompositeLocation loc) {
     if (type != null) {
-      type.setExtension(loc);
+      TypeExtension te = type.getExtension();
+      SSJavaType ssType;
+      if (te != null) {
+        ssType = (SSJavaType) te;
+        ssType.setCompLoc(loc);
+      } else {
+        ssType = new SSJavaType(loc);
+        type.setExtension(ssType);
+      }
     }
   }
 
@@ -1619,7 +1899,8 @@ public class FlowDownCheck {
 
     public static boolean isGreaterThan(CompositeLocation loc1, CompositeLocation loc2, String msg) {
 
-      System.out.println("\nisGreaterThan=" + loc1 + " " + loc2 + " msg=" + msg);
+      // System.out.println("\nisGreaterThan=" + loc1 + " " + loc2 + " msg=" +
+      // msg);
       int baseCompareResult = compareBaseLocationSet(loc1, loc2, true, false, msg);
       if (baseCompareResult == ComparisonResult.EQUAL) {
         if (compareDelta(loc1, loc2) == ComparisonResult.GREATER) {
@@ -1638,7 +1919,7 @@ public class FlowDownCheck {
     public static int compare(CompositeLocation loc1, CompositeLocation loc2, boolean ignore,
         String msg) {
 
-      System.out.println("compare=" + loc1 + " " + loc2);
+      // System.out.println("compare=" + loc1 + " " + loc2);
       int baseCompareResult = compareBaseLocationSet(loc1, loc2, false, ignore, msg);
 
       if (baseCompareResult == ComparisonResult.EQUAL) {
@@ -1755,7 +2036,7 @@ public class FlowDownCheck {
 
     public static CompositeLocation calculateGLB(Set<CompositeLocation> inputSet, String errMsg) {
 
-      System.out.println("Calculating GLB=" + inputSet);
+      // System.out.println("Calculating GLB=" + inputSet);
       CompositeLocation glbCompLoc = new CompositeLocation();
 
       // calculate GLB of the first(priority) element
@@ -1887,7 +2168,7 @@ public class FlowDownCheck {
         }
       }
 
-      System.out.println("GLB=" + glbCompLoc);
+      // System.out.println("GLB=" + glbCompLoc);
       return glbCompLoc;
 
     }
@@ -2057,20 +2338,22 @@ class ReturnLocGenerator {
       for (int i = 0; i < args.size(); i++) {
         int type = (paramIdx2paramType.get(new Integer(i))).intValue();
         CompositeLocation argLoc = args.get(i);
-        if (type == PARAMISHIGHER) {
-          // return loc is lower than param
-          DeltaLocation delta = new DeltaLocation(argLoc, 1);
-          inputGLB.add(delta);
-        } else if (type == PARAMISSAME) {
-          // return loc is equal or lower than param
+        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
-      CompositeLocation glb = CompositeLattice.calculateGLB(inputGLB, "");
-      return glb;
+      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;
+      }
     }
 
   }