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[IRC.git] / Robust / src / Analysis / SSJava / LocationInference.java
index 219dffe281e6679d056188321516296313227ac0..0716bc33dbf3b9ff5bd83633bcbe7098c415bf2a 100644 (file)
@@ -1,8 +1,11 @@
 package Analysis.SSJava;
 
+import java.io.BufferedReader;
+import java.io.BufferedWriter;
+import java.io.FileReader;
+import java.io.FileWriter;
 import java.io.IOException;
 import java.util.ArrayList;
-import java.util.Collection;
 import java.util.Collections;
 import java.util.Comparator;
 import java.util.HashMap;
@@ -13,6 +16,7 @@ import java.util.List;
 import java.util.Map;
 import java.util.Set;
 import java.util.Stack;
+import java.util.Vector;
 
 import IR.ClassDescriptor;
 import IR.Descriptor;
@@ -46,6 +50,7 @@ import IR.Tree.SubBlockNode;
 import IR.Tree.SwitchStatementNode;
 import IR.Tree.TertiaryNode;
 import IR.Tree.TreeNode;
+import Util.Pair;
 
 public class LocationInference {
 
@@ -72,7 +77,7 @@ public class LocationInference {
   // invoked by the method descriptor
   private Map<MethodDescriptor, Set<MethodInvokeNode>> mapMethodDescriptorToMethodInvokeNodeSet;
 
-  private Map<MethodInvokeNode, Map<Integer, NTuple<Descriptor>>> mapMethodInvokeNodeToArgIdxMap;
+  private Map<MethodInvokeNode, Map<Integer, NodeTupleSet>> mapMethodInvokeNodeToArgIdxMap;
 
   private Map<MethodDescriptor, MethodLocationInfo> mapMethodDescToMethodLocationInfo;
 
@@ -80,6 +85,12 @@ public class LocationInference {
 
   private Map<MethodDescriptor, Set<MethodDescriptor>> mapMethodToCalleeSet;
 
+  private Map<MethodDescriptor, Set<FlowNode>> mapMethodDescToParamNodeFlowsToReturnValue;
+
+  private Map<String, Vector<String>> mapFileNameToLineVector;
+
+  private Map<Descriptor, Integer> mapDescToDefinitionLine;
+
   public static final String GLOBALLOC = "GLOBALLOC";
 
   public static final String TOPLOC = "TOPLOC";
@@ -88,6 +99,10 @@ public class LocationInference {
 
   public static final Descriptor TOPDESC = new NameDescriptor(TOPLOC);
 
+  public static String newline = System.getProperty("line.separator");
+
+  LocationInfo curMethodInfo;
+
   boolean debug = true;
 
   public LocationInference(SSJavaAnalysis ssjava, State state) {
@@ -102,21 +117,26 @@ public class LocationInference {
     this.mapMethodDescriptorToMethodInvokeNodeSet =
         new HashMap<MethodDescriptor, Set<MethodInvokeNode>>();
     this.mapMethodInvokeNodeToArgIdxMap =
-        new HashMap<MethodInvokeNode, Map<Integer, NTuple<Descriptor>>>();
+        new HashMap<MethodInvokeNode, Map<Integer, NodeTupleSet>>();
     this.mapMethodDescToMethodLocationInfo = new HashMap<MethodDescriptor, MethodLocationInfo>();
     this.mapMethodToCalleeSet = new HashMap<MethodDescriptor, Set<MethodDescriptor>>();
     this.mapClassToLocationInfo = new HashMap<ClassDescriptor, LocationInfo>();
+
+    this.mapFileNameToLineVector = new HashMap<String, Vector<String>>();
+    this.mapDescToDefinitionLine = new HashMap<Descriptor, Integer>();
+    this.mapMethodDescToParamNodeFlowsToReturnValue =
+        new HashMap<MethodDescriptor, Set<FlowNode>>();
   }
 
   public void setupToAnalyze() {
     SymbolTable classtable = state.getClassSymbolTable();
     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());
-      }
-    });
+    // Collections.sort(toanalyzeList, new Comparator<ClassDescriptor>() {
+    // public int compare(ClassDescriptor o1, ClassDescriptor o2) {
+    // return o1.getClassName().compareToIgnoreCase(o2.getClassName());
+    // }
+    // });
   }
 
   public void setupToAnalazeMethod(ClassDescriptor cd) {
@@ -162,6 +182,361 @@ public class LocationInference {
     // 3) check properties
     checkLattices();
 
+    // 4) generate annotated source codes
+    generateAnnoatedCode();
+
+  }
+
+  private void addMapClassDefinitionToLineNum(ClassDescriptor cd, String strLine, int lineNum) {
+
+    String classSymbol = cd.getSymbol();
+    int idx = classSymbol.lastIndexOf("$");
+    if (idx != -1) {
+      classSymbol = classSymbol.substring(idx + 1);
+    }
+
+    String pattern = "class " + classSymbol + " ";
+    if (strLine.indexOf(pattern) != -1) {
+      mapDescToDefinitionLine.put(cd, lineNum);
+    }
+  }
+
+  private void addMapMethodDefinitionToLineNum(Set<MethodDescriptor> methodSet, String strLine,
+      int lineNum) {
+    for (Iterator iterator = methodSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+      MethodDescriptor md = (MethodDescriptor) iterator.next();
+      String pattern = md.getMethodDeclaration();
+      if (strLine.indexOf(pattern) != -1) {
+        mapDescToDefinitionLine.put(md, lineNum);
+        methodSet.remove(md);
+        return;
+      }
+    }
+
+  }
+
+  private void readOriginalSourceFiles() {
+
+    SymbolTable classtable = state.getClassSymbolTable();
+
+    Set<ClassDescriptor> classDescSet = new HashSet<ClassDescriptor>();
+    classDescSet.addAll(classtable.getValueSet());
+
+    try {
+      // inefficient implement. it may re-visit the same file if the file
+      // contains more than one class definitions.
+      for (Iterator iterator = classDescSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+        ClassDescriptor cd = (ClassDescriptor) iterator.next();
+
+        Set<MethodDescriptor> methodSet = new HashSet<MethodDescriptor>();
+        methodSet.addAll(cd.getMethodTable().getValueSet());
+
+        String sourceFileName = cd.getSourceFileName();
+        Vector<String> lineVec = new Vector<String>();
+
+        mapFileNameToLineVector.put(sourceFileName, lineVec);
+
+        BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader(sourceFileName));
+        String strLine;
+        int lineNum = 1;
+        lineVec.add(""); // the index is started from 1.
+        while ((strLine = in.readLine()) != null) {
+          lineVec.add(lineNum, strLine);
+          addMapClassDefinitionToLineNum(cd, strLine, lineNum);
+          addMapMethodDefinitionToLineNum(methodSet, strLine, lineNum);
+          lineNum++;
+        }
+
+      }
+
+    } catch (IOException e) {
+      e.printStackTrace();
+    }
+
+  }
+
+  private String generateLatticeDefinition(Descriptor desc) {
+
+    Set<String> sharedLocSet = new HashSet<String>();
+
+    SSJavaLattice<String> lattice = getLattice(desc);
+    String rtr = "@LATTICE(\"";
+
+    Map<String, Set<String>> map = lattice.getTable();
+    Set<String> keySet = map.keySet();
+    boolean first = true;
+    for (Iterator iterator = keySet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+      String key = (String) iterator.next();
+      if (!key.equals(lattice.getTopItem())) {
+        Set<String> connectedSet = map.get(key);
+
+        if (connectedSet.size() == 1) {
+          if (connectedSet.iterator().next().equals(lattice.getBottomItem())) {
+            if (!first) {
+              rtr += ",";
+            } else {
+              rtr += "LOC,";
+              first = false;
+            }
+            rtr += key;
+            if (lattice.isSharedLoc(key)) {
+              rtr += "," + key + "*";
+            }
+          }
+        }
+
+        for (Iterator iterator2 = connectedSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
+          String loc = (String) iterator2.next();
+          if (!loc.equals(lattice.getBottomItem())) {
+            if (!first) {
+              rtr += ",";
+            } else {
+              rtr += "LOC,";
+              first = false;
+            }
+            rtr += loc + "<" + key;
+            if (lattice.isSharedLoc(key) && (!sharedLocSet.contains(key))) {
+              rtr += "," + key + "*";
+              sharedLocSet.add(key);
+            }
+            if (lattice.isSharedLoc(loc) && (!sharedLocSet.contains(loc))) {
+              rtr += "," + loc + "*";
+              sharedLocSet.add(loc);
+            }
+
+          }
+        }
+      }
+    }
+
+    rtr += "\")";
+
+    if (desc instanceof MethodDescriptor) {
+      TypeDescriptor returnType = ((MethodDescriptor) desc).getReturnType();
+
+      MethodLocationInfo methodLocInfo = getMethodLocationInfo((MethodDescriptor) desc);
+
+      if (returnType != null && (!returnType.isVoid())) {
+        rtr +=
+            "\n@RETURNLOC(\"" + generateLocationAnnoatation(methodLocInfo.getReturnLoc()) + "\")";
+      }
+      rtr += "\n@THISLOC(\"this\")\n@GLOBALLOC(\"GLOBALLOC\")";
+
+      if (lattice.containsKey("PCLOC")) {
+        rtr += "\n@PCLOC(\"PCLOC\")";
+      }
+    }
+
+    return rtr;
+  }
+
+  private void generateAnnoatedCode() {
+
+    readOriginalSourceFiles();
+
+    setupToAnalyze();
+    while (!toAnalyzeIsEmpty()) {
+      ClassDescriptor cd = toAnalyzeNext();
+
+      setupToAnalazeMethod(cd);
+
+      LocationInfo locInfo = mapClassToLocationInfo.get(cd);
+      String sourceFileName = cd.getSourceFileName();
+
+      if (cd.isInterface()) {
+        continue;
+      }
+
+      int classDefLine = mapDescToDefinitionLine.get(cd);
+      Vector<String> sourceVec = mapFileNameToLineVector.get(sourceFileName);
+
+      if (locInfo == null) {
+        locInfo = getLocationInfo(cd);
+      }
+
+      for (Iterator iter = cd.getFields(); iter.hasNext();) {
+        Descriptor fieldDesc = (Descriptor) iter.next();
+        String locIdentifier = locInfo.getFieldInferLocation(fieldDesc).getLocIdentifier();
+        if (!getLattice(cd).containsKey(locIdentifier)) {
+          getLattice(cd).put(locIdentifier);
+        }
+      }
+
+      String fieldLatticeDefStr = generateLatticeDefinition(cd);
+      String annoatedSrc = fieldLatticeDefStr + newline + sourceVec.get(classDefLine);
+      sourceVec.set(classDefLine, annoatedSrc);
+
+      // generate annotations for field declarations
+      LocationInfo fieldLocInfo = getLocationInfo(cd);
+      Map<Descriptor, CompositeLocation> inferLocMap = fieldLocInfo.getMapDescToInferLocation();
+
+      for (Iterator iter = cd.getFields(); iter.hasNext();) {
+        FieldDescriptor fd = (FieldDescriptor) iter.next();
+
+        String locAnnotationStr;
+        if (inferLocMap.containsKey(fd)) {
+          CompositeLocation inferLoc = inferLocMap.get(fd);
+          locAnnotationStr = "@LOC(\"" + generateLocationAnnoatation(inferLoc) + "\")";
+        } else {
+          // if the field is not accssed by SS part, just assigns dummy
+          // location
+          locAnnotationStr = "@LOC(\"LOC\")";
+        }
+        int fdLineNum = fd.getLineNum();
+        String orgFieldDeclarationStr = sourceVec.get(fdLineNum);
+        String fieldDeclaration = fd.toString();
+        fieldDeclaration = fieldDeclaration.substring(0, fieldDeclaration.length() - 1);
+
+        String annoatedStr = locAnnotationStr + " " + orgFieldDeclarationStr;
+        sourceVec.set(fdLineNum, annoatedStr);
+
+      }
+
+      while (!toAnalyzeMethodIsEmpty()) {
+        MethodDescriptor md = toAnalyzeMethodNext();
+        SSJavaLattice<String> methodLattice = md2lattice.get(md);
+        if (methodLattice != null) {
+
+          int methodDefLine = md.getLineNum();
+
+          MethodLocationInfo methodLocInfo = getMethodLocationInfo(md);
+
+          Map<Descriptor, CompositeLocation> methodInferLocMap =
+              methodLocInfo.getMapDescToInferLocation();
+          Set<Descriptor> localVarDescSet = methodInferLocMap.keySet();
+
+          for (Iterator iterator = localVarDescSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+            Descriptor localVarDesc = (Descriptor) iterator.next();
+            CompositeLocation inferLoc = methodInferLocMap.get(localVarDesc);
+
+            String locAnnotationStr = "@LOC(\"" + generateLocationAnnoatation(inferLoc) + "\")";
+
+            if (!isParameter(md, localVarDesc)) {
+              if (mapDescToDefinitionLine.containsKey(localVarDesc)) {
+                int varLineNum = mapDescToDefinitionLine.get(localVarDesc);
+                String orgSourceLine = sourceVec.get(varLineNum);
+                int idx =
+                    orgSourceLine.indexOf(generateVarDeclaration((VarDescriptor) localVarDesc));
+                assert (idx != -1);
+                String annoatedStr =
+                    orgSourceLine.substring(0, idx) + locAnnotationStr + " "
+                        + orgSourceLine.substring(idx);
+                sourceVec.set(varLineNum, annoatedStr);
+              }
+            } else {
+              String methodDefStr = sourceVec.get(methodDefLine);
+
+              int idx =
+                  getParamLocation(methodDefStr,
+                      generateVarDeclaration((VarDescriptor) localVarDesc));
+
+              System.out.println("#methodDefStr=" + methodDefStr + " localVar="
+                  + generateVarDeclaration((VarDescriptor) localVarDesc) + "   idx=" + idx);
+
+              assert (idx != -1);
+
+              String annoatedStr =
+                  methodDefStr.substring(0, idx) + locAnnotationStr + " "
+                      + methodDefStr.substring(idx);
+              sourceVec.set(methodDefLine, annoatedStr);
+            }
+
+          }
+
+          String methodLatticeDefStr = generateLatticeDefinition(md);
+          String annoatedStr = methodLatticeDefStr + newline + sourceVec.get(methodDefLine);
+          sourceVec.set(methodDefLine, annoatedStr);
+
+        }
+      }
+
+    }
+
+    codeGen();
+  }
+
+  private int getParamLocation(String methodStr, String paramStr) {
+
+    String pattern = paramStr + ",";
+
+    int idx = methodStr.indexOf(pattern);
+    if (idx != -1) {
+      return idx;
+    } else {
+      pattern = paramStr + ")";
+      return methodStr.indexOf(pattern);
+    }
+
+  }
+
+  private String generateVarDeclaration(VarDescriptor varDesc) {
+
+    TypeDescriptor td = varDesc.getType();
+    String rtr = td.toString();
+    if (td.isArray()) {
+      for (int i = 0; i < td.getArrayCount(); i++) {
+        rtr += "[]";
+      }
+    }
+    rtr += " " + varDesc.getName();
+    return rtr;
+
+  }
+
+  private String generateLocationAnnoatation(CompositeLocation loc) {
+
+    String rtr = "";
+    // method location
+    Location methodLoc = loc.get(0);
+    rtr += methodLoc.getLocIdentifier();
+
+    for (int i = 1; i < loc.getSize(); i++) {
+      Location element = loc.get(i);
+      rtr += "," + element.getDescriptor().getSymbol() + "." + element.getLocIdentifier();
+    }
+
+    return rtr;
+  }
+
+  private boolean isParameter(MethodDescriptor md, Descriptor localVarDesc) {
+    return getFlowGraph(md).isParamDesc(localVarDesc);
+  }
+
+  private String extractFileName(String fileName) {
+    int idx = fileName.lastIndexOf("/");
+    if (idx == -1) {
+      return fileName;
+    } else {
+      return fileName.substring(idx + 1);
+    }
+
+  }
+
+  private void codeGen() {
+
+    Set<String> originalFileNameSet = mapFileNameToLineVector.keySet();
+    for (Iterator iterator = originalFileNameSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+      String orgFileName = (String) iterator.next();
+      String outputFileName = extractFileName(orgFileName);
+
+      Vector<String> sourceVec = mapFileNameToLineVector.get(orgFileName);
+
+      try {
+
+        FileWriter fileWriter = new FileWriter("./infer/" + outputFileName);
+        BufferedWriter out = new BufferedWriter(fileWriter);
+
+        for (int i = 0; i < sourceVec.size(); i++) {
+          out.write(sourceVec.get(i));
+          out.newLine();
+        }
+        out.close();
+      } catch (IOException e) {
+        e.printStackTrace();
+      }
+
+    }
+
   }
 
   private void simplifyLattices() {
@@ -181,11 +556,9 @@ public class LocationInference {
 
       while (!toAnalyzeMethodIsEmpty()) {
         MethodDescriptor md = toAnalyzeMethodNext();
-        if (ssjava.needTobeAnnotated(md)) {
-          SSJavaLattice<String> methodLattice = md2lattice.get(md);
-          if (methodLattice != null) {
-            methodLattice.removeRedundantEdges();
-          }
+        SSJavaLattice<String> methodLattice = md2lattice.get(md);
+        if (methodLattice != null) {
+          methodLattice.removeRedundantEdges();
         }
       }
     }
@@ -231,12 +604,10 @@ public class LocationInference {
 
       while (!toAnalyzeMethodIsEmpty()) {
         MethodDescriptor md = toAnalyzeMethodNext();
-        if (ssjava.needTobeAnnotated(md)) {
-          SSJavaLattice<String> methodLattice = md2lattice.get(md);
-          if (methodLattice != null) {
-            ssjava.writeLatticeDotFile(cd, md, methodLattice);
-            debug_printDescriptorToLocNameMapping(md);
-          }
+        SSJavaLattice<String> methodLattice = md2lattice.get(md);
+        if (methodLattice != null) {
+          ssjava.writeLatticeDotFile(cd, md, methodLattice);
+          debug_printDescriptorToLocNameMapping(md);
         }
       }
     }
@@ -271,7 +642,7 @@ public class LocationInference {
     // dependency in the call graph
     methodDescriptorsToVisitStack.clear();
 
-    descriptorListToAnalyze.removeFirst();
+    // descriptorListToAnalyze.removeFirst();
 
     Set<MethodDescriptor> methodDescriptorToVistSet = new HashSet<MethodDescriptor>();
     methodDescriptorToVistSet.addAll(descriptorListToAnalyze);
@@ -290,11 +661,16 @@ public class LocationInference {
           new SSJavaLattice<String>(SSJavaAnalysis.TOP, SSJavaAnalysis.BOTTOM);
 
       MethodLocationInfo methodInfo = new MethodLocationInfo(md);
+      curMethodInfo = methodInfo;
 
       System.out.println();
       System.out.println("SSJAVA: Inferencing the lattice from " + md);
 
-      analyzeMethodLattice(md, methodLattice, methodInfo);
+      try {
+        analyzeMethodLattice(md, methodLattice, methodInfo);
+      } catch (CyclicFlowException e) {
+        throw new Error("Fail to generate the method lattice for " + md);
+      }
 
       SSJavaLattice<String> prevMethodLattice = getMethodLattice(md);
       MethodLocationInfo prevMethodInfo = getMethodLocationInfo(md);
@@ -394,9 +770,9 @@ public class LocationInference {
         if (i != k) {
           CompositeLocation locB1 = list1.get(k);
           CompositeLocation locB2 = list2.get(k);
-          boolean r1 = isGreaterThan(locA1, locB1);
+          boolean r1 = isGreaterThan(getLattice(md1), locA1, locB1);
 
-          boolean r2 = isGreaterThan(locA2, locB2);
+          boolean r2 = isGreaterThan(getLattice(md1), locA2, locB2);
 
           if (r1 != r2) {
             throw new Error("The method " + md1 + " is not consistent with the method " + md2
@@ -420,7 +796,7 @@ public class LocationInference {
   }
 
   private void analyzeMethodLattice(MethodDescriptor md, SSJavaLattice<String> methodLattice,
-      MethodLocationInfo methodInfo) {
+      MethodLocationInfo methodInfo) throws CyclicFlowException {
 
     // first take a look at method invocation nodes to newly added relations
     // from the callee
@@ -434,6 +810,8 @@ public class LocationInference {
 
     // set the global location
     methodInfo.setGlobalLocName(LocationInference.GLOBALLOC);
+    methodInfo.mapDescriptorToLocation(GLOBALDESC, new CompositeLocation(
+        new Location(md, GLOBALLOC)));
 
     // visit each node of method flow graph
     FlowGraph fg = getFlowGraph(md);
@@ -459,33 +837,61 @@ public class LocationInference {
               && srcNodeTuple.get(0).equals(dstNodeTuple.get(0))) {
 
             // value flows between fields
-            VarDescriptor varDesc = (VarDescriptor) srcNodeTuple.get(0);
-            ClassDescriptor varClassDesc = varDesc.getType().getClassDesc();
-            extractRelationFromFieldFlows(varClassDesc, srcNode, dstNode, 1);
-
-          } else if (srcNodeTuple.size() == 1 || dstNodeTuple.size() == 1) {
-            // for the method lattice, we need to look at the first element of
-            // NTuple<Descriptor>
-            // in this case, take a look at connected nodes at the local level
-            addRelationToLattice(md, methodLattice, methodInfo, srcNode, dstNode);
-          } else {
+            Descriptor desc = srcNodeTuple.get(0);
+            ClassDescriptor classDesc;
 
-            if (!srcNode.getDescTuple().get(0).equals(dstNode.getDescTuple().get(0))) {
-              // in this case, take a look at connected nodes at the local level
-              addRelationToLattice(md, methodLattice, methodInfo, srcNode, dstNode);
+            if (desc.equals(GLOBALDESC)) {
+              classDesc = md.getClassDesc();
             } else {
-              Descriptor srcDesc = srcNode.getDescTuple().get(0);
-              Descriptor dstDesc = dstNode.getDescTuple().get(0);
-              recursivelyAddCompositeRelation(md, fg, methodInfo, srcNode, dstNode, srcDesc,
-                  dstDesc);
-              // recursiveAddRelationToLattice(1, md, srcNode, dstNode);
+              VarDescriptor varDesc = (VarDescriptor) srcNodeTuple.get(0);
+              classDesc = varDesc.getType().getClassDesc();
             }
+            extractRelationFromFieldFlows(classDesc, srcNode, dstNode, 1);
+
+          } else {
+            // value flow between local var - local var or local var - field
+            addRelationToLattice(md, methodLattice, methodInfo, srcNode, dstNode);
           }
 
+          // else if (srcNodeTuple.size() == 1 || dstNodeTuple.size() == 1) {
+          // // for the method lattice, we need to look at the first element of
+          // // NTuple<Descriptor>
+          // // in this case, take a look at connected nodes at the local level
+          // addRelationToLattice(md, methodLattice, methodInfo, srcNode,
+          // dstNode);
+          // } else {
+          // if
+          // (!srcNode.getDescTuple().get(0).equals(dstNode.getDescTuple().get(0)))
+          // {
+          // // in this case, take a look at connected nodes at the local level
+          // addRelationToLattice(md, methodLattice, methodInfo, srcNode,
+          // dstNode);
+          // } else {
+          // Descriptor srcDesc = srcNode.getDescTuple().get(0);
+          // Descriptor dstDesc = dstNode.getDescTuple().get(0);
+          // recursivelyAddCompositeRelation(md, fg, methodInfo, srcNode,
+          // dstNode, srcDesc,
+          // dstDesc);
+          // // recursiveAddRelationToLattice(1, md, srcNode, dstNode);
+          // }
+          // }
+
         }
       }
     }
 
+    for (Iterator iterator = nodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+      FlowNode flowNode = (FlowNode) iterator.next();
+      if (flowNode.isDeclaratonNode()) {
+        CompositeLocation inferLoc = methodInfo.getInferLocation(flowNode.getDescTuple().get(0));
+        String locIdentifier = inferLoc.get(0).getLocIdentifier();
+        if (!methodLattice.containsKey(locIdentifier)) {
+          methodLattice.put(locIdentifier);
+        }
+
+      }
+    }
+
     // create mapping from param idx to inferred composite location
 
     int offset;
@@ -503,58 +909,147 @@ public class LocationInference {
       methodInfo.addMapParamIdxToInferLoc(idx + offset, inferParamLoc);
     }
 
-    // calculate the initial program counter location
-    // PC location is higher than location types of all parameters
-    String pcLocSymbol = "PCLOC";
     Map<Integer, CompositeLocation> mapParamToLoc = methodInfo.getMapParamIdxToInferLoc();
     Set<Integer> keySet = mapParamToLoc.keySet();
-    for (Iterator iterator = keySet.iterator(); iterator.hasNext();) {
-      Integer paramIdx = (Integer) iterator.next();
-      CompositeLocation inferLoc = mapParamToLoc.get(paramIdx);
-      String paramLocLocalSymbol = inferLoc.get(0).getLocIdentifier();
-      if (!methodLattice.isGreaterThan(pcLocSymbol, paramLocLocalSymbol)) {
-        addRelationHigherToLower(methodLattice, methodInfo, pcLocSymbol, paramLocLocalSymbol);
+
+    if (!ssjava.getMethodContainingSSJavaLoop().equals(md)) {
+      // calculate the initial program counter location
+      // PC location is higher than location types of all parameters
+      String pcLocSymbol = "PCLOC";
+      for (Iterator iterator = keySet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+        Integer paramIdx = (Integer) iterator.next();
+        CompositeLocation inferLoc = mapParamToLoc.get(paramIdx);
+        String paramLocLocalSymbol = inferLoc.get(0).getLocIdentifier();
+        if (!methodLattice.isGreaterThan(pcLocSymbol, paramLocLocalSymbol)) {
+          addRelationHigherToLower(methodLattice, methodInfo, pcLocSymbol, paramLocLocalSymbol);
+
+          Set<String> higherLocSet = getHigherLocSymbolThan(methodLattice, paramLocLocalSymbol);
+          higherLocSet.remove(pcLocSymbol);
+          for (Iterator iterator2 = higherLocSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
+            String loc = (String) iterator2.next();
+            addRelationHigherToLower(methodLattice, methodInfo, pcLocSymbol, loc);
+          }
+        }
       }
     }
 
     // calculate a return location
-    // the return location type is lower than all parameters
+    // the return location type is lower than all parameters and location types
+    // of return values
     if (!md.getReturnType().isVoid()) {
 
-      String returnLocSymbol = "RETURNLOC";
+      // first, generate the set of return value location types that starts with
+      // 'this' reference
 
-      for (Iterator iterator = keySet.iterator(); iterator.hasNext();) {
-        Integer paramIdx = (Integer) iterator.next();
-        CompositeLocation inferLoc = mapParamToLoc.get(paramIdx);
-        String paramLocLocalSymbol = inferLoc.get(0).getLocIdentifier();
-        if (!methodLattice.isGreaterThan(paramLocLocalSymbol, returnLocSymbol)) {
-          addRelationHigherToLower(methodLattice, methodInfo, paramLocLocalSymbol, returnLocSymbol);
+      Set<CompositeLocation> inferFieldReturnLocSet = new HashSet<CompositeLocation>();
+
+      Set<FlowNode> paramFlowNode = getParamNodeFlowingToReturnValue(md);
+      Set<CompositeLocation> inferParamLocSet = new HashSet<CompositeLocation>();
+      if (paramFlowNode != null) {
+        for (Iterator iterator = paramFlowNode.iterator(); iterator.hasNext();) {
+          FlowNode fn = (FlowNode) iterator.next();
+          CompositeLocation inferLoc =
+              generateInferredCompositeLocation(methodInfo, getFlowGraph(md).getLocationTuple(fn));
+          inferParamLocSet.add(inferLoc);
         }
       }
-    }
 
-  }
+      Set<FlowNode> returnNodeSet = fg.getReturnNodeSet();
+      skip: for (Iterator iterator = returnNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+        FlowNode returnNode = (FlowNode) iterator.next();
+        CompositeLocation inferReturnLoc =
+            generateInferredCompositeLocation(methodInfo, fg.getLocationTuple(returnNode));
+        System.out.println("@inferReturnLoc=" + inferReturnLoc);
+        if (inferReturnLoc.get(0).getLocIdentifier().equals("this")) {
+          // if the location type of the return value matches "this" reference
+          // then, check whether this return value is equal to/lower than all of
+          // parameters that possibly flow into the return values
+          for (Iterator iterator2 = inferParamLocSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
+            CompositeLocation paramInferLoc = (CompositeLocation) iterator2.next();
+
+            if ((!paramInferLoc.equals(inferReturnLoc))
+                && !isGreaterThan(methodLattice, paramInferLoc, inferReturnLoc)) {
+              continue skip;
+            }
+          }
+          inferFieldReturnLocSet.add(inferReturnLoc);
+
+        }
+      }
+
+      if (inferFieldReturnLocSet.size() > 0) {
 
-  private CompositeLocation getHighestLocation(Collection<CompositeLocation> locSet) {
+        CompositeLocation returnLoc = getLowest(methodLattice, inferFieldReturnLocSet);
+        methodInfo.setReturnLoc(returnLoc);
 
-    Iterator<CompositeLocation> locIter = locSet.iterator();
+      } else {
+        String returnLocSymbol = "RETURNLOC";
+        CompositeLocation returnLocInferLoc =
+            new CompositeLocation(new Location(md, returnLocSymbol));
+        methodInfo.setReturnLoc(returnLocInferLoc);
+
+        for (Iterator iterator = keySet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+          Integer paramIdx = (Integer) iterator.next();
+          CompositeLocation inferLoc = mapParamToLoc.get(paramIdx);
+          String paramLocLocalSymbol = inferLoc.get(0).getLocIdentifier();
+          if (!methodLattice.isGreaterThan(paramLocLocalSymbol, returnLocSymbol)) {
+            addRelationHigherToLower(methodLattice, methodInfo, paramLocLocalSymbol,
+                returnLocSymbol);
+          }
+        }
 
-    CompositeLocation highest = locIter.next();
+        for (Iterator iterator = returnNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+          FlowNode returnNode = (FlowNode) iterator.next();
+          CompositeLocation inferLoc =
+              generateInferredCompositeLocation(methodInfo, fg.getLocationTuple(returnNode));
+          if (!isGreaterThan(methodLattice, inferLoc, returnLocInferLoc)) {
+            addRelation(methodLattice, methodInfo, inferLoc, returnLocInferLoc);
+          }
+        }
 
-    for (; locIter.hasNext();) {
-      CompositeLocation loc = (CompositeLocation) locIter.next();
-      if (isGreaterThan(loc, highest)) {
-        highest = loc;
       }
+
     }
 
-    return highest;
+  }
+
+  private Set<String> getHigherLocSymbolThan(SSJavaLattice<String> lattice, String loc) {
+    Set<String> higherLocSet = new HashSet<String>();
+
+    Set<String> locSet = lattice.getTable().keySet();
+    for (Iterator iterator = locSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+      String element = (String) iterator.next();
+      if (lattice.isGreaterThan(element, loc) && (!element.equals(lattice.getTopItem()))) {
+        higherLocSet.add(element);
+      }
+    }
+    return higherLocSet;
+  }
+
+  private CompositeLocation getLowest(SSJavaLattice<String> methodLattice,
+      Set<CompositeLocation> set) {
 
+    CompositeLocation lowest = set.iterator().next();
+
+    if (set.size() == 1) {
+      return lowest;
+    }
+
+    for (Iterator iterator = set.iterator(); iterator.hasNext();) {
+      CompositeLocation loc = (CompositeLocation) iterator.next();
+      if (isGreaterThan(methodLattice, lowest, loc)) {
+        lowest = loc;
+      }
+    }
+    return lowest;
   }
 
-  private boolean isGreaterThan(CompositeLocation comp1, CompositeLocation comp2) {
+  private boolean isGreaterThan(SSJavaLattice<String> methodLattice, CompositeLocation comp1,
+      CompositeLocation comp2) {
+
+    int size = comp1.getSize() >= comp2.getSize() ? comp2.getSize() : comp1.getSize();
 
-    for (int idx = 0; idx < comp1.getSize(); idx++) {
+    for (int idx = 0; idx < size; idx++) {
       Location loc1 = comp1.get(idx);
       Location loc2 = comp2.get(idx);
 
@@ -568,9 +1063,15 @@ public class LocationInference {
       String symbol1 = loc1.getLocIdentifier();
       String symbol2 = loc2.getLocIdentifier();
 
+      SSJavaLattice<String> lattice;
+      if (idx == 0) {
+        lattice = methodLattice;
+      } else {
+        lattice = getLattice(desc1);
+      }
       if (symbol1.equals(symbol2)) {
         continue;
-      } else if (getLattice(desc1).isGreaterThan(symbol1, symbol2)) {
+      } else if (lattice.isGreaterThan(symbol1, symbol2)) {
         return true;
       } else {
         return false;
@@ -582,7 +1083,7 @@ public class LocationInference {
   }
 
   private void recursiveAddRelationToLattice(int idx, MethodDescriptor md,
-      CompositeLocation srcInferLoc, CompositeLocation dstInferLoc) {
+      CompositeLocation srcInferLoc, CompositeLocation dstInferLoc) throws CyclicFlowException {
 
     String srcLocSymbol = srcInferLoc.get(idx).getLocIdentifier();
     String dstLocSymbol = dstInferLoc.get(idx).getLocIdentifier();
@@ -601,7 +1102,8 @@ public class LocationInference {
   }
 
   private void analyzeLatticeMethodInvocationNode(MethodDescriptor mdCaller,
-      SSJavaLattice<String> methodLattice, MethodLocationInfo methodInfo) {
+      SSJavaLattice<String> methodLattice, MethodLocationInfo methodInfo)
+      throws CyclicFlowException {
 
     // the transformation for a call site propagates all relations between
     // parameters from the callee
@@ -638,7 +1140,7 @@ public class LocationInference {
 
   private void propagateRelationToCaller(MethodInvokeNode min, MethodDescriptor mdCaller,
       MethodDescriptor possibleMdCallee, SSJavaLattice<String> methodLattice,
-      MethodLocationInfo methodInfo) {
+      MethodLocationInfo methodInfo) throws CyclicFlowException {
 
     SSJavaLattice<String> calleeLattice = getMethodLattice(possibleMdCallee);
     MethodLocationInfo calleeLocInfo = getMethodLocationInfo(possibleMdCallee);
@@ -650,10 +1152,43 @@ public class LocationInference {
       for (int k = 0; k < numParam; k++) {
         if (i != k) {
           CompositeLocation param2 = calleeLocInfo.getParamCompositeLocation(k);
-          if (isGreaterThan(param1, param2)) {
-            NTuple<Descriptor> argDescTuple1 = getArgTupleByArgIdx(min, i);
-            NTuple<Descriptor> argDescTuple2 = getArgTupleByArgIdx(min, k);
-            addRelation(methodLattice, methodInfo, argDescTuple1.get(0), argDescTuple2.get(0));
+          if (isGreaterThan(getLattice(possibleMdCallee), param1, param2)) {
+            NodeTupleSet argDescTupleSet1 = getNodeTupleSetByArgIdx(min, i);
+            NodeTupleSet argDescTupleSet2 = getNodeTupleSetByArgIdx(min, k);
+
+            // the callee has the relation in which param1 is higher than param2
+            // therefore, the caller has to have the relation in which arg1 is
+            // higher than arg2
+
+            for (Iterator<NTuple<Descriptor>> iterator = argDescTupleSet1.iterator(); iterator
+                .hasNext();) {
+              NTuple<Descriptor> argDescTuple1 = iterator.next();
+
+              for (Iterator<NTuple<Descriptor>> iterator2 = argDescTupleSet2.iterator(); iterator2
+                  .hasNext();) {
+                NTuple<Descriptor> argDescTuple2 = iterator2.next();
+
+                // retreive inferred location by the local var descriptor
+
+                NTuple<Location> tuple1 = getFlowGraph(mdCaller).getLocationTuple(argDescTuple1);
+                NTuple<Location> tuple2 = getFlowGraph(mdCaller).getLocationTuple(argDescTuple2);
+
+                // CompositeLocation higherInferLoc =
+                // methodInfo.getInferLocation(argTuple1.get(0));
+                // CompositeLocation lowerInferLoc =
+                // methodInfo.getInferLocation(argTuple2.get(0));
+
+                CompositeLocation inferLoc1 = generateInferredCompositeLocation(methodInfo, tuple1);
+                CompositeLocation inferLoc2 = generateInferredCompositeLocation(methodInfo, tuple2);
+
+                // addRelation(methodLattice, methodInfo, inferLoc1, inferLoc2);
+
+                addFlowGraphEdge(mdCaller, argDescTuple1, argDescTuple2);
+
+              }
+
+            }
+
           }
         }
       }
@@ -661,7 +1196,78 @@ public class LocationInference {
 
   }
 
-  private LocationInfo getLocationInfo(Descriptor d) {
+  private CompositeLocation generateInferredCompositeLocation(MethodLocationInfo methodInfo,
+      NTuple<Location> tuple) {
+
+    // first, retrieve inferred location by the local var descriptor
+    CompositeLocation inferLoc = new CompositeLocation();
+
+    CompositeLocation localVarInferLoc =
+        methodInfo.getInferLocation(tuple.get(0).getLocDescriptor());
+
+    localVarInferLoc.get(0).setLocDescriptor(tuple.get(0).getLocDescriptor());
+
+    for (int i = 0; i < localVarInferLoc.getSize(); i++) {
+      inferLoc.addLocation(localVarInferLoc.get(i));
+    }
+
+    for (int i = 1; i < tuple.size(); i++) {
+      Location cur = tuple.get(i);
+      Descriptor enclosingDesc = cur.getDescriptor();
+      Descriptor curDesc = cur.getLocDescriptor();
+
+      Location inferLocElement;
+      if (curDesc == null) {
+        // in this case, we have a newly generated location.
+        // System.out.println("!!! generated location=" +
+        // cur.getLocIdentifier());
+        inferLocElement = new Location(enclosingDesc, cur.getLocIdentifier());
+      } else {
+        String fieldLocSymbol =
+            getLocationInfo(enclosingDesc).getInferLocation(curDesc).get(0).getLocIdentifier();
+        inferLocElement = new Location(enclosingDesc, fieldLocSymbol);
+        inferLocElement.setLocDescriptor(curDesc);
+      }
+
+      inferLoc.addLocation(inferLocElement);
+
+    }
+
+    assert (inferLoc.get(0).getLocDescriptor().getSymbol() == inferLoc.get(0).getLocIdentifier());
+    return inferLoc;
+  }
+
+  private void addRelation(SSJavaLattice<String> methodLattice, MethodLocationInfo methodInfo,
+      CompositeLocation srcInferLoc, CompositeLocation dstInferLoc) throws CyclicFlowException {
+
+    System.out.println("addRelation --- srcInferLoc=" + srcInferLoc + "  dstInferLoc="
+        + dstInferLoc);
+    String srcLocalLocSymbol = srcInferLoc.get(0).getLocIdentifier();
+    String dstLocalLocSymbol = dstInferLoc.get(0).getLocIdentifier();
+
+    if (srcInferLoc.getSize() == 1 && dstInferLoc.getSize() == 1) {
+      // add a new relation to the local lattice
+      addRelationHigherToLower(methodLattice, methodInfo, srcLocalLocSymbol, dstLocalLocSymbol);
+    } else if (srcInferLoc.getSize() > 1 && dstInferLoc.getSize() > 1) {
+      // both src and dst have assigned to a composite location
+
+      if (!srcLocalLocSymbol.equals(dstLocalLocSymbol)) {
+        addRelationHigherToLower(methodLattice, methodInfo, srcLocalLocSymbol, dstLocalLocSymbol);
+      } else {
+        recursivelyAddRelation(1, srcInferLoc, dstInferLoc);
+      }
+    } else {
+      // either src or dst has assigned to a composite location
+      if (!srcLocalLocSymbol.equals(dstLocalLocSymbol)) {
+        addRelationHigherToLower(methodLattice, methodInfo, srcLocalLocSymbol, dstLocalLocSymbol);
+      }
+    }
+
+    System.out.println();
+
+  }
+
+  public LocationInfo getLocationInfo(Descriptor d) {
     if (d instanceof MethodDescriptor) {
       return getMethodLocationInfo((MethodDescriptor) d);
     } else {
@@ -690,136 +1296,67 @@ public class LocationInference {
   }
 
   private void addRelationToLattice(MethodDescriptor md, SSJavaLattice<String> methodLattice,
-      MethodLocationInfo methodInfo, FlowNode srcNode, FlowNode dstNode) {
+      MethodLocationInfo methodInfo, FlowNode srcNode, FlowNode dstNode) throws CyclicFlowException {
 
     System.out.println();
     System.out.println("### addRelationToLattice src=" + srcNode + " dst=" + dstNode);
 
     // add a new binary relation of dstNode < srcNode
     FlowGraph flowGraph = getFlowGraph(md);
-
-    Descriptor srcDesc = getDescriptor(0, srcNode);
-    Descriptor dstDesc = getDescriptor(0, dstNode);
-
-    // boolean isAssignedCompositeLocation = false;
-    // if (!methodInfo.getInferLocation(srcDesc).get(0).getLocIdentifier()
-    // .equals(methodInfo.getThisLocName())) {
-    // isAssignedCompositeLocation =
-    calculateCompositeLocation(flowGraph, methodLattice, methodInfo, srcNode);
-    // }
-
-    String srcSymbol = methodInfo.getInferLocation(srcDesc).get(0).getLocIdentifier();
-    String dstSymbol = methodInfo.getInferLocation(dstDesc).get(0).getLocIdentifier();
-
-    // if (srcNode.isParameter()) {
-    // int paramIdx = flowGraph.getParamIdx(srcNode.getDescTuple());
-    // methodInfo.addParameter(srcSymbol, srcDesc, paramIdx);
-    // }
-    //
-    // if (dstNode.isParameter()) {
-    // int paramIdx = flowGraph.getParamIdx(dstNode.getDescTuple());
-    // methodInfo.addParameter(dstSymbol, dstDesc, paramIdx);
-    // }
-
-    CompositeLocation srcInferLoc = methodInfo.getInferLocation(srcDesc);
-    CompositeLocation dstInferLoc = methodInfo.getInferLocation(dstDesc);
-
-    String srcLocalLocSymbol = srcInferLoc.get(0).getLocIdentifier();
-    String dstLocalLocSymbol = dstInferLoc.get(0).getLocIdentifier();
-
-    if (srcInferLoc.getSize() == 1 && dstInferLoc.getSize() == 1) {
-      // add a new relation to the local lattice
-      addRelationHigherToLower(methodLattice, methodInfo, srcLocalLocSymbol, dstLocalLocSymbol);
-    } else if (srcInferLoc.getSize() > 1 && dstInferLoc.getSize() > 1) {
-      // both src and dst have assigned to a composite location
-      recursivelyAddRelation(1, srcInferLoc, dstInferLoc);
-    } else {
-      // either src or dst has assigned to a composite location
-      if (!srcLocalLocSymbol.equals(dstLocalLocSymbol)) {
-        addRelationHigherToLower(methodLattice, methodInfo, srcLocalLocSymbol, dstLocalLocSymbol);
+    try {
+      System.out.println("***** src composite case::");
+      calculateCompositeLocation(flowGraph, methodLattice, methodInfo, srcNode);
+
+      CompositeLocation srcInferLoc =
+          generateInferredCompositeLocation(methodInfo, flowGraph.getLocationTuple(srcNode));
+      CompositeLocation dstInferLoc =
+          generateInferredCompositeLocation(methodInfo, flowGraph.getLocationTuple(dstNode));
+      addRelation(methodLattice, methodInfo, srcInferLoc, dstInferLoc);
+    } catch (CyclicFlowException e) {
+      // there is a cyclic value flow... try to calculate a composite location
+      // for the destination node
+      System.out.println("***** dst composite case::");
+      calculateCompositeLocation(flowGraph, methodLattice, methodInfo, dstNode);
+      CompositeLocation srcInferLoc =
+          generateInferredCompositeLocation(methodInfo, flowGraph.getLocationTuple(srcNode));
+      CompositeLocation dstInferLoc =
+          generateInferredCompositeLocation(methodInfo, flowGraph.getLocationTuple(dstNode));
+      try {
+        addRelation(methodLattice, methodInfo, srcInferLoc, dstInferLoc);
+      } catch (CyclicFlowException e1) {
+        throw new Error("Failed to merge cyclic value flows into a shared location.");
       }
     }
-    // if (!isAssignedCompositeLocation) {
-    // // source does not have a composite location
-    //
-    // NTuple<Location> srcTuple = flowGraph.getLocationTuple(srcNode);
-    // NTuple<Location> dstTuple = flowGraph.getLocationTuple(dstNode);
-    //
-    // recursivelyAddCompositeRelation(md, flowGraph, methodInfo, srcNode,
-    // dstNode, srcDesc, dstDSSJavaLattice<String> methodLattice,
-    //
-    // // if (!srcSymbol.equals(dstSymbol)) {
-    // // // add a local relation
-    // // if (!methodLattice.isGreaterThan(srcSymbol, dstSymbol)) {
-    // // // if the lattice does not have this relation, add it
-    // // addRelationHigherToLower(methodLattice, methodInfo, srcSymbol,
-    // // dstSymbol);
-    // // // methodLattice.addRelationHigherToLower(srcSymbol, dstSymbol);
-    // // }
-    // // } else {
-    // // // if src and dst have the same local location...
-    // // recursivelyAddCompositeRelation(md, flowGraph, methodInfo, srcNode,
-    // // dstNode, srcDesc,
-    // // dstDesc);
-    // // }
-    //
-    // } else {
-    // // source variable has a composite location
-    // if (methodInfo.getInferLocation(dstDesc).getSize() == 1) {
-    // if (!srcSymbol.equals(dstSymbol)) {
-    // addRelationHigherToLower(methodLattice, methodInfo, srcSymbol,
-    // dstSymbol);
-    // }
-    // }
-    //
-    // }
-
-  }
-
-  private void addRelation(SSJavaLattice<String> methodLattice, MethodLocationInfo methodInfo,
-      Descriptor srcDesc, Descriptor dstDesc) {
-
-    CompositeLocation srcInferLoc = methodInfo.getInferLocation(srcDesc);
-    CompositeLocation dstInferLoc = methodInfo.getInferLocation(dstDesc);
 
-    String srcLocalLocSymbol = srcInferLoc.get(0).getLocIdentifier();
-    String dstLocalLocSymbol = dstInferLoc.get(0).getLocIdentifier();
-
-    if (srcInferLoc.getSize() == 1 && dstInferLoc.getSize() == 1) {
-      // add a new relation to the local lattice
-      addRelationHigherToLower(methodLattice, methodInfo, srcLocalLocSymbol, dstLocalLocSymbol);
-    } else if (srcInferLoc.getSize() > 1 && dstInferLoc.getSize() > 1) {
-      // both src and dst have assigned to a composite location
-      recursivelyAddRelation(1, srcInferLoc, dstInferLoc);
-    } else {
-      // either src or dst has assigned to a composite location
-      if (!srcLocalLocSymbol.equals(dstLocalLocSymbol)) {
-        addRelationHigherToLower(methodLattice, methodInfo, srcLocalLocSymbol, dstLocalLocSymbol);
-      }
-    }
   }
 
   private void recursivelyAddRelation(int idx, CompositeLocation srcInferLoc,
-      CompositeLocation dstInferLoc) {
+      CompositeLocation dstInferLoc) throws CyclicFlowException {
 
     String srcLocSymbol = srcInferLoc.get(idx).getLocIdentifier();
     String dstLocSymbol = dstInferLoc.get(idx).getLocIdentifier();
 
+    Descriptor parentDesc = srcInferLoc.get(idx).getDescriptor();
+
     if (srcLocSymbol.equals(dstLocSymbol)) {
-      recursivelyAddRelation(idx + 1, srcInferLoc, dstInferLoc);
+      // check if it is the case of shared location
+      if (srcInferLoc.getSize() == (idx + 1) && dstInferLoc.getSize() == (idx + 1)) {
+        Location inferLocElement = srcInferLoc.get(idx);
+        System.out.println("SET SHARED LOCATION=" + inferLocElement);
+        getLattice(inferLocElement.getDescriptor())
+            .addSharedLoc(inferLocElement.getLocIdentifier());
+      } else if (srcInferLoc.getSize() > (idx + 1) && dstInferLoc.getSize() > (idx + 1)) {
+        recursivelyAddRelation(idx + 1, srcInferLoc, dstInferLoc);
+      }
     } else {
-
-      Descriptor parentDesc = srcInferLoc.get(idx).getDescriptor();
-
       addRelationHigherToLower(getLattice(parentDesc), getLocationInfo(parentDesc), srcLocSymbol,
           dstLocSymbol);
     }
-
   }
 
   private void recursivelyAddCompositeRelation(MethodDescriptor md, FlowGraph flowGraph,
       MethodLocationInfo methodInfo, FlowNode srcNode, FlowNode dstNode, Descriptor srcDesc,
-      Descriptor dstDesc) {
+      Descriptor dstDesc) throws CyclicFlowException {
 
     CompositeLocation inferSrcLoc;
     CompositeLocation inferDstLoc = methodInfo.getInferLocation(dstDesc);
@@ -863,9 +1400,15 @@ public class LocationInference {
   }
 
   private boolean calculateCompositeLocation(FlowGraph flowGraph,
-      SSJavaLattice<String> methodLattice, MethodLocationInfo methodInfo, FlowNode flowNode) {
+      SSJavaLattice<String> methodLattice, MethodLocationInfo methodInfo, FlowNode flowNode)
+      throws CyclicFlowException {
 
     Descriptor localVarDesc = flowNode.getDescTuple().get(0);
+    NTuple<Location> flowNodelocTuple = flowGraph.getLocationTuple(flowNode);
+
+    if (localVarDesc.equals(methodInfo.getMethodDesc())) {
+      return false;
+    }
 
     Set<FlowNode> inNodeSet = flowGraph.getIncomingFlowNodeSet(flowNode);
     Set<FlowNode> reachableNodeSet = flowGraph.getReachableFlowNodeSet(flowNode);
@@ -873,25 +1416,23 @@ public class LocationInference {
     Map<NTuple<Location>, Set<NTuple<Location>>> mapPrefixToIncomingLocTupleSet =
         new HashMap<NTuple<Location>, Set<NTuple<Location>>>();
 
-    Set<FlowNode> localInNodeSet = new HashSet<FlowNode>();
-    Set<FlowNode> localOutNodeSet = new HashSet<FlowNode>();
-
     List<NTuple<Location>> prefixList = new ArrayList<NTuple<Location>>();
 
     for (Iterator iterator = inNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
       FlowNode inNode = (FlowNode) iterator.next();
-      NTuple<Location> inTuple = flowGraph.getLocationTuple(inNode);
+      NTuple<Location> inNodeTuple = flowGraph.getLocationTuple(inNode);
 
-      if (inTuple.size() > 1) {
-        for (int i = 1; i < inTuple.size(); i++) {
-          NTuple<Location> prefix = inTuple.subList(0, i);
-          if (!prefixList.contains(prefix)) {
-            prefixList.add(prefix);
-          }
-          addPrefixMapping(mapPrefixToIncomingLocTupleSet, prefix, inTuple);
+      CompositeLocation inNodeInferredLoc =
+          generateInferredCompositeLocation(methodInfo, inNodeTuple);
+
+      NTuple<Location> inNodeInferredLocTuple = inNodeInferredLoc.getTuple();
+
+      for (int i = 1; i < inNodeInferredLocTuple.size(); i++) {
+        NTuple<Location> prefix = inNodeInferredLocTuple.subList(0, i);
+        if (!prefixList.contains(prefix)) {
+          prefixList.add(prefix);
         }
-      } else {
-        localInNodeSet.add(inNode);
+        addPrefixMapping(mapPrefixToIncomingLocTupleSet, prefix, inNodeInferredLocTuple);
       }
     }
 
@@ -909,12 +1450,8 @@ public class LocationInference {
       }
     });
 
-    for (Iterator iterator2 = reachableNodeSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
-      FlowNode reachableNode = (FlowNode) iterator2.next();
-      if (reachableNode.getDescTuple().size() == 1) {
-        localOutNodeSet.add(reachableNode);
-      }
-    }
+    System.out.println("prefixList=" + prefixList);
+    System.out.println("reachableNodeSet=" + reachableNodeSet);
 
     // find out reachable nodes that have the longest common prefix
     for (int i = 0; i < prefixList.size(); i++) {
@@ -924,10 +1461,11 @@ public class LocationInference {
       for (Iterator iterator2 = reachableNodeSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
         FlowNode reachableNode = (FlowNode) iterator2.next();
         NTuple<Location> reachLocTuple = flowGraph.getLocationTuple(reachableNode);
-        if (reachLocTuple.startsWith(curPrefix)) {
+        CompositeLocation reachLocInferLoc =
+            generateInferredCompositeLocation(methodInfo, reachLocTuple);
+        if (reachLocInferLoc.getTuple().startsWith(curPrefix)) {
           reachableCommonPrefixSet.add(reachLocTuple);
         }
-
       }
 
       if (!reachableCommonPrefixSet.isEmpty()) {
@@ -949,111 +1487,104 @@ public class LocationInference {
         SSJavaLattice<String> lattice = getLattice(desc);
         LocationInfo locInfo = getLocationInfo(desc);
 
-        // CompositeLocation inferLocation =
-        // methodInfo.getInferLocation(flowNode);
-        CompositeLocation inferLocation = methodInfo.getInferLocation(localVarDesc);
+        CompositeLocation inferLocation =
+            generateInferredCompositeLocation(methodInfo, flowNodelocTuple);
 
-        String newlyInsertedLocName;
-        if (inferLocation.getSize() == 1) {
-          // need to replace the old local location with a new composite
-          // location
+        // methodInfo.getInferLocation(localVarDesc);
+        CompositeLocation newInferLocation = new CompositeLocation();
 
-          String oldMethodLocationSymbol = inferLocation.get(0).getLocIdentifier();
+        if (inferLocation.getTuple().startsWith(curPrefix)) {
+          // the same infer location is already existed. no need to do
+          // anything
+          System.out.println("NO ATTEMPT TO HAVE A COMPOSITE LOCATION curPrefix=" + curPrefix);
+          return true;
+        } else {
+          // assign a new composite location
 
+          // String oldMethodLocationSymbol =
+          // inferLocation.get(0).getLocIdentifier();
           String newLocSymbol = "Loc" + (SSJavaLattice.seed++);
-          inferLocation = new CompositeLocation();
           for (int locIdx = 0; locIdx < curPrefix.size(); locIdx++) {
-            inferLocation.addLocation(curPrefix.get(locIdx));
+            newInferLocation.addLocation(curPrefix.get(locIdx));
           }
-          Location fieldLoc = new Location(desc, newLocSymbol);
-          inferLocation.addLocation(fieldLoc);
+          Location newLocationElement = new Location(desc, newLocSymbol);
+          newInferLocation.addLocation(newLocationElement);
 
-          methodInfo.mapDescriptorToLocation(localVarDesc, inferLocation);
-          methodInfo.removeMaplocalVarToLocSet(localVarDesc);
+          // maps local variable to location types of the common prefix
+          methodInfo.mapDescriptorToLocation(localVarDesc, newInferLocation.clone());
 
-          String newMethodLocationSymbol = curPrefix.get(0).getLocIdentifier();
-
-          replaceOldLocWithNewLoc(methodLattice, oldMethodLocationSymbol, newMethodLocationSymbol);
-
-        } else {
+          // methodInfo.mapDescriptorToLocation(localVarDesc, newInferLocation);
+          addMapLocSymbolToInferredLocation(methodInfo.getMethodDesc(), localVarDesc,
+              newInferLocation);
+          methodInfo.removeMaplocalVarToLocSet(localVarDesc);
 
-          String localLocName = methodInfo.getInferLocation(localVarDesc).get(0).getLocIdentifier();
-          return true;
+          // add the field/var descriptor to the set of the location symbol
+          int lastIdx = flowNode.getDescTuple().size() - 1;
+          Descriptor lastFlowNodeDesc = flowNode.getDescTuple().get(lastIdx);
+          Descriptor enclosinglastLastFlowNodeDesc = flowNodelocTuple.get(lastIdx).getDescriptor();
+
+          CompositeLocation newlyInferredLocForFlowNode =
+              generateInferredCompositeLocation(methodInfo, flowNodelocTuple);
+          Location lastInferLocElement =
+              newlyInferredLocForFlowNode.get(newlyInferredLocForFlowNode.getSize() - 1);
+          Descriptor enclosingLastInferLocElement = lastInferLocElement.getDescriptor();
+
+          // getLocationInfo(enclosingLastInferLocElement).addMapLocSymbolToDescSet(
+          // lastInferLocElement.getLocIdentifier(), lastFlowNodeDesc);
+          getLocationInfo(enclosingLastInferLocElement).addMapLocSymbolToRelatedInferLoc(
+              lastInferLocElement.getLocIdentifier(), enclosinglastLastFlowNodeDesc,
+              lastFlowNodeDesc);
+
+          // clean up the previous location
+          // Location prevInferLocElement =
+          // inferLocation.get(inferLocation.getSize() - 1);
+          // Descriptor prevEnclosingDesc = prevInferLocElement.getDescriptor();
+          //
+          // SSJavaLattice<String> targetLattice;
+          // LocationInfo targetInfo;
+          // if (prevEnclosingDesc.equals(methodInfo.getMethodDesc())) {
+          // targetLattice = methodLattice;
+          // targetInfo = methodInfo;
+          // } else {
+          // targetLattice = getLattice(prevInferLocElement.getDescriptor());
+          // targetInfo = getLocationInfo(prevInferLocElement.getDescriptor());
+          // }
+          //
+          // Set<Pair<Descriptor, Descriptor>> associstedDescSet =
+          // targetInfo.getRelatedInferLocSet(prevInferLocElement.getLocIdentifier());
+          //
+          // if (associstedDescSet.size() == 1) {
+          // targetLattice.remove(prevInferLocElement.getLocIdentifier());
+          // } else {
+          // associstedDescSet.remove(lastFlowNodeDesc);
+          // }
 
         }
 
-        newlyInsertedLocName = inferLocation.get(inferLocation.getSize() - 1).getLocIdentifier();
+        System.out.println("curPrefix=" + curPrefix);
+        System.out.println("ASSIGN NEW COMPOSITE LOCATION =" + newInferLocation + "    to "
+            + flowNode);
 
+        String newlyInsertedLocName =
+            newInferLocation.get(newInferLocation.getSize() - 1).getLocIdentifier();
+
+        System.out.println("-- add in-flow");
         for (Iterator iterator = incomingCommonPrefixSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
           NTuple<Location> tuple = (NTuple<Location>) iterator.next();
-
           Location loc = tuple.get(idx);
-          String higher = locInfo.getFieldInferLocation(loc.getLocDescriptor()).getLocIdentifier();
-          System.out.println("--");
-          System.out.println("add in-flow relation:");
+          String higher = loc.getLocIdentifier();
           addRelationHigherToLower(lattice, locInfo, higher, newlyInsertedLocName);
         }
-        System.out.println("end of add-inflow relation");
-
-        for (Iterator iterator = localInNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
-          FlowNode localNode = (FlowNode) iterator.next();
-          Descriptor localInVarDesc = localNode.getDescTuple().get(0);
-          CompositeLocation inNodeInferLoc = methodInfo.getInferLocation(localInVarDesc);
-
-          if (isCompositeLocation(inNodeInferLoc)) {
-            // need to make sure that newLocSymbol is lower than the infernode
-            // location in the field lattice
-
-            if (inNodeInferLoc.getTuple().startsWith(curPrefix)
-                && inNodeInferLoc.getSize() == (curPrefix.size() + 1)) {
-              String higher = inNodeInferLoc.get(inNodeInferLoc.getSize() - 1).getLocIdentifier();
-              if (!higher.equals(newlyInsertedLocName)) {
-                System.out.println("add localInNodeSet relation:");
-                addRelationHigherToLower(lattice, locInfo, higher, newlyInsertedLocName);
-              }
-            } else {
-              throw new Error("Failed to generate a composite location.");
-            }
-
-          }
-        }
 
+        System.out.println("-- add out flow");
         for (Iterator iterator = reachableCommonPrefixSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
           NTuple<Location> tuple = (NTuple<Location>) iterator.next();
-          Location loc = tuple.get(idx);
-          String lower = locInfo.getFieldInferLocation(loc.getLocDescriptor()).getLocIdentifier();
-          // lattice.addRelationHigherToLower(newlyInsertedLocName, lower);
-          System.out.println("add out-flow relation:");
-          addRelationHigherToLower(lattice, locInfo, newlyInsertedLocName, lower);
-        }
-        System.out.println("end of add out-flow relation");
-
-        for (Iterator iterator = localOutNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
-          FlowNode localOutNode = (FlowNode) iterator.next();
-
-          Descriptor localOutDesc = localOutNode.getDescTuple().get(0);
-          // String localOutNodeSymbol =
-          // localOutNode.getDescTuple().get(0).getSymbol();
-          CompositeLocation outNodeInferLoc = methodInfo.getInferLocation(localOutDesc);
-
-          // System.out
-          // .println("localOutNode=" + localOutNode + " outNodeInferLoc=" +
-          // outNodeInferLoc);
-          if (isCompositeLocation(outNodeInferLoc)) {
-            // need to make sure that newLocSymbol is higher than the infernode
-            // location
-
-            if (outNodeInferLoc.getTuple().startsWith(curPrefix)
-                && outNodeInferLoc.getSize() == (curPrefix.size() + 1)) {
-
-              String lower = outNodeInferLoc.get(outNodeInferLoc.getSize() - 1).getLocIdentifier();
-              System.out.println("add outNodeInferLoc relation:");
-
-              addRelationHigherToLower(lattice, locInfo, newlyInsertedLocName, lower);
-
-            } else {
-              throw new Error("Failed to generate a composite location.");
-            }
+          if (tuple.size() > idx) {
+            Location loc = tuple.get(idx);
+            String lower = loc.getLocIdentifier();
+            // String lower =
+            // locInfo.getFieldInferLocation(loc.getLocDescriptor()).getLocIdentifier();
+            addRelationHigherToLower(lattice, locInfo, newlyInsertedLocName, lower);
           }
         }
 
@@ -1066,6 +1597,15 @@ public class LocationInference {
 
   }
 
+  private void addMapLocSymbolToInferredLocation(MethodDescriptor md, Descriptor localVar,
+      CompositeLocation inferLoc) {
+
+    Location locElement = inferLoc.get((inferLoc.getSize() - 1));
+    Descriptor enclosingDesc = locElement.getDescriptor();
+    LocationInfo locInfo = getLocationInfo(enclosingDesc);
+    locInfo.addMapLocSymbolToRelatedInferLoc(locElement.getLocIdentifier(), md, localVar);
+  }
+
   private boolean isCompositeLocation(CompositeLocation cl) {
     return cl.getSize() > 1;
   }
@@ -1091,15 +1631,14 @@ public class LocationInference {
   }
 
   private void addRelationHigherToLower(SSJavaLattice<String> lattice, LocationInfo locInfo,
-      String higher, String lower) {
+      String higher, String lower) throws CyclicFlowException {
 
+    System.out.println("---addRelationHigherToLower " + higher + " -> " + lower
+        + " to the lattice of " + locInfo.getDescIdentifier());
     // if (higher.equals(lower) && lattice.isSharedLoc(higher)) {
     // return;
     // }
-
     Set<String> cycleElementSet = lattice.getPossibleCycleElements(higher, lower);
-    System.out.println("#Check cycle=" + lower + " < " + higher);
-    System.out.println("#cycleElementSet=" + cycleElementSet);
 
     boolean hasNonPrimitiveElement = false;
     for (Iterator iterator = cycleElementSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
@@ -1113,19 +1652,52 @@ public class LocationInference {
     }
 
     if (hasNonPrimitiveElement) {
+      System.out.println("#Check cycle= " + lower + " < " + higher + "     cycleElementSet="
+          + cycleElementSet);
       // if there is non-primitive element in the cycle, no way to merge cyclic
       // elements into the shared location
-      throw new Error("Failed to merge cyclic value flows into a shared location.");
+      throw new CyclicFlowException();
     }
 
     if (cycleElementSet.size() > 0) {
+
       String newSharedLoc = "SharedLoc" + (SSJavaLattice.seed++);
 
+      System.out.println("---ASSIGN NEW SHARED LOC=" + newSharedLoc + "   to  " + cycleElementSet);
       lattice.mergeIntoSharedLocation(cycleElementSet, newSharedLoc);
 
       for (Iterator iterator = cycleElementSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
         String oldLocSymbol = (String) iterator.next();
-        locInfo.mergeMapping(oldLocSymbol, newSharedLoc);
+
+        Set<Pair<Descriptor, Descriptor>> inferLocSet = locInfo.getRelatedInferLocSet(oldLocSymbol);
+        System.out.println("---update related locations=" + inferLocSet);
+        for (Iterator iterator2 = inferLocSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
+          Pair<Descriptor, Descriptor> pair = (Pair<Descriptor, Descriptor>) iterator2.next();
+          Descriptor enclosingDesc = pair.getFirst();
+          Descriptor desc = pair.getSecond();
+
+          CompositeLocation inferLoc;
+          if (curMethodInfo.md.equals(enclosingDesc)) {
+            inferLoc = curMethodInfo.getInferLocation(desc);
+          } else {
+            inferLoc = getLocationInfo(enclosingDesc).getInferLocation(desc);
+          }
+
+          Location locElement = inferLoc.get(inferLoc.getSize() - 1);
+
+          locElement.setLocIdentifier(newSharedLoc);
+          locInfo.addMapLocSymbolToRelatedInferLoc(newSharedLoc, enclosingDesc, desc);
+
+          if (curMethodInfo.md.equals(enclosingDesc)) {
+            inferLoc = curMethodInfo.getInferLocation(desc);
+          } else {
+            inferLoc = getLocationInfo(enclosingDesc).getInferLocation(desc);
+          }
+          System.out.println("---New Infer Loc=" + inferLoc);
+
+        }
+        locInfo.removeRelatedInferLocSet(oldLocSymbol, newSharedLoc);
+
       }
 
       lattice.addSharedLoc(newSharedLoc);
@@ -1192,7 +1764,7 @@ public class LocationInference {
   }
 
   private void extractRelationFromFieldFlows(ClassDescriptor cd, FlowNode srcNode,
-      FlowNode dstNode, int idx) {
+      FlowNode dstNode, int idx) throws CyclicFlowException {
 
     if (srcNode.getDescTuple().get(idx).equals(dstNode.getDescTuple().get(idx))
         && srcNode.getDescTuple().size() > (idx + 1) && dstNode.getDescTuple().size() > (idx + 1)) {
@@ -1235,7 +1807,9 @@ public class LocationInference {
     return cd2lattice.get(cd);
   }
 
-  public void constructFlowGraph() {
+  public LinkedList<MethodDescriptor> computeMethodList() {
+
+    Set<MethodDescriptor> toSort = new HashSet<MethodDescriptor>();
 
     setupToAnalyze();
 
@@ -1252,10 +1826,6 @@ public class LocationInference {
         MethodDescriptor md = toAnalyzeMethodNext();
         if ((!visited.contains(md))
             && (ssjava.needTobeAnnotated(md) || reachableCallee.contains(md))) {
-          if (state.SSJAVADEBUG) {
-            System.out.println();
-            System.out.println("SSJAVA: Constructing a flow graph: " + md);
-          }
 
           // creates a mapping from a method descriptor to virtual methods
           Set<MethodDescriptor> setPossibleCallees = new HashSet<MethodDescriptor>();
@@ -1282,25 +1852,48 @@ public class LocationInference {
 
           mapMethodToCalleeSet.put(md, needToAnalyzeCalleeSet);
 
-          // creates a mapping from a parameter descriptor to its index
-          Map<Descriptor, Integer> mapParamDescToIdx = new HashMap<Descriptor, Integer>();
-          int offset = md.isStatic() ? 0 : 1;
-          for (int i = 0; i < md.numParameters(); i++) {
-            Descriptor paramDesc = (Descriptor) md.getParameter(i);
-            mapParamDescToIdx.put(paramDesc, new Integer(i + offset));
-          }
-
-          FlowGraph fg = new FlowGraph(md, mapParamDescToIdx);
-          mapMethodDescriptorToFlowGraph.put(md, fg);
-
           visited.add(md);
-          analyzeMethodBody(cd, md);
 
+          toSort.add(md);
         }
       }
     }
 
+    return ssjava.topologicalSort(toSort);
+
+  }
+
+  public void constructFlowGraph() {
+
+    LinkedList<MethodDescriptor> methodDescList = computeMethodList();
+
+    while (!methodDescList.isEmpty()) {
+      MethodDescriptor md = methodDescList.removeLast();
+      if (state.SSJAVADEBUG) {
+        System.out.println();
+        System.out.println("SSJAVA: Constructing a flow graph: " + md);
+
+        // creates a mapping from a parameter descriptor to its index
+        Map<Descriptor, Integer> mapParamDescToIdx = new HashMap<Descriptor, Integer>();
+        int offset = 0;
+        if (!md.isStatic()) {
+          offset = 1;
+          mapParamDescToIdx.put(md.getThis(), 0);
+        }
+
+        for (int i = 0; i < md.numParameters(); i++) {
+          Descriptor paramDesc = (Descriptor) md.getParameter(i);
+          mapParamDescToIdx.put(paramDesc, new Integer(i + offset));
+        }
+
+        FlowGraph fg = new FlowGraph(md, mapParamDescToIdx);
+        mapMethodDescriptorToFlowGraph.put(md, fg);
+
+        analyzeMethodBody(md.getClassDesc(), md);
+      }
+    }
     _debug_printGraph();
+
   }
 
   private void analyzeMethodBody(ClassDescriptor cd, MethodDescriptor md) {
@@ -1383,7 +1976,7 @@ public class LocationInference {
       // annotate the elements of the node set as the return location
       for (Iterator iterator = nodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
         NTuple<Descriptor> returnDescTuple = (NTuple<Descriptor>) iterator.next();
-        fg.setReturnFlowNode(returnDescTuple);
+        fg.addReturnFlowNode(returnDescTuple);
         for (Iterator iterator2 = implicitFlowTupleSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
           NTuple<Descriptor> implicitFlowDescTuple = (NTuple<Descriptor>) iterator2.next();
           fg.addValueFlowEdge(implicitFlowDescTuple, returnDescTuple);
@@ -1448,9 +2041,11 @@ public class LocationInference {
       DeclarationNode dn, NodeTupleSet implicitFlowTupleSet) {
 
     VarDescriptor vd = dn.getVarDescriptor();
+    mapDescToDefinitionLine.put(vd, dn.getNumLine());
     NTuple<Descriptor> tupleLHS = new NTuple<Descriptor>();
     tupleLHS.add(vd);
-    getFlowGraph(md).createNewFlowNode(tupleLHS);
+    FlowNode fn = getFlowGraph(md).createNewFlowNode(tupleLHS);
+    fn.setDeclarationNode();
 
     if (dn.getExpression() != null) {
 
@@ -1492,21 +2087,26 @@ public class LocationInference {
     switch (en.kind()) {
 
     case Kind.AssignmentNode:
-      analyzeFlowAssignmentNode(md, nametable, (AssignmentNode) en, base, implicitFlowTupleSet);
+      analyzeFlowAssignmentNode(md, nametable, (AssignmentNode) en, nodeSet, base,
+          implicitFlowTupleSet);
       break;
 
     case Kind.FieldAccessNode:
       flowTuple =
           analyzeFlowFieldAccessNode(md, nametable, (FieldAccessNode) en, nodeSet, base,
-              implicitFlowTupleSet);
-      nodeSet.addTuple(flowTuple);
+              implicitFlowTupleSet, isLHS);
+      if (flowTuple != null) {
+        nodeSet.addTuple(flowTuple);
+      }
       return flowTuple;
 
     case Kind.NameNode:
       NodeTupleSet nameNodeSet = new NodeTupleSet();
       flowTuple =
           analyzeFlowNameNode(md, nametable, (NameNode) en, nameNodeSet, base, implicitFlowTupleSet);
-      nodeSet.addTuple(flowTuple);
+      if (flowTuple != null) {
+        nodeSet.addTuple(flowTuple);
+      }
       return flowTuple;
 
     case Kind.OpNode:
@@ -1526,7 +2126,8 @@ public class LocationInference {
       break;
 
     case Kind.MethodInvokeNode:
-      analyzeFlowMethodInvokeNode(md, nametable, (MethodInvokeNode) en, implicitFlowTupleSet);
+      analyzeFlowMethodInvokeNode(md, nametable, (MethodInvokeNode) en, nodeSet,
+          implicitFlowTupleSet);
       break;
 
     case Kind.TertiaryNode:
@@ -1595,12 +2196,30 @@ public class LocationInference {
     set.add(min);
   }
 
+  private void addParamNodeFlowingToReturnValue(MethodDescriptor md, FlowNode fn) {
+
+    if (!mapMethodDescToParamNodeFlowsToReturnValue.containsKey(md)) {
+      mapMethodDescToParamNodeFlowsToReturnValue.put(md, new HashSet<FlowNode>());
+    }
+    mapMethodDescToParamNodeFlowsToReturnValue.get(md).add(fn);
+  }
+
+  private Set<FlowNode> getParamNodeFlowingToReturnValue(MethodDescriptor md) {
+    return mapMethodDescToParamNodeFlowsToReturnValue.get(md);
+  }
+
   private void analyzeFlowMethodInvokeNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
-      MethodInvokeNode min, NodeTupleSet implicitFlowTupleSet) {
+      MethodInvokeNode min, NodeTupleSet nodeSet, NodeTupleSet implicitFlowTupleSet) {
+
+    System.out.println("analyzeFlowMethodInvokeNode=" + min.printNode(0));
+
+    if (nodeSet == null) {
+      nodeSet = new NodeTupleSet();
+    }
 
     addMapCallerMethodDescToMethodInvokeNodeSet(md, min);
 
-    MethodDescriptor calleeMD = min.getMethod();
+    MethodDescriptor calleeMethodDesc = min.getMethod();
 
     NameDescriptor baseName = min.getBaseName();
     boolean isSystemout = false;
@@ -1608,86 +2227,109 @@ public class LocationInference {
       isSystemout = baseName.getSymbol().equals("System.out");
     }
 
-    if (!ssjava.isSSJavaUtil(calleeMD.getClassDesc()) && !ssjava.isTrustMethod(calleeMD)
-        && !calleeMD.getModifiers().isNative() && !isSystemout) {
+    if (!ssjava.isSSJavaUtil(calleeMethodDesc.getClassDesc())
+        && !ssjava.isTrustMethod(calleeMethodDesc) && !calleeMethodDesc.getModifiers().isNative()
+        && !isSystemout) {
+
+      FlowGraph calleeFlowGraph = getFlowGraph(calleeMethodDesc);
+      Set<FlowNode> calleeReturnSet = calleeFlowGraph.getReturnNodeSet();
 
-      // CompositeLocation baseLocation = null;
       if (min.getExpression() != null) {
 
         NodeTupleSet baseNodeSet = new NodeTupleSet();
         analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, min.getExpression(), baseNodeSet, null,
             implicitFlowTupleSet, 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 {
-          // 'this' var case
-          // String thisLocId = ssjava.getMethodLattice(md).getThisLoc();
-          // baseLocation = new CompositeLocation(new Location(md, thisLocId));
+        if (!min.getMethod().isStatic()) {
+          addArgIdxMap(min, 0, baseNodeSet);
+          // System.out.println("arg idx=0  argTupleSet=" + baseNodeSet);
+
+          for (Iterator iterator = calleeReturnSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+            FlowNode returnNode = (FlowNode) iterator.next();
+            NTuple<Descriptor> returnDescTuple = returnNode.getDescTuple();
+            if (returnDescTuple.startsWith(calleeMethodDesc.getThis())) {
+              // the location type of the return value is started with 'this'
+              // reference
+              for (Iterator<NTuple<Descriptor>> baseIter = baseNodeSet.iterator(); baseIter
+                  .hasNext();) {
+                NTuple<Descriptor> baseTuple = baseIter.next();
+                NTuple<Descriptor> inFlowTuple = new NTuple<Descriptor>(baseTuple.getList());
+                inFlowTuple.addAll(returnDescTuple.subList(1, returnDescTuple.size()));
+                nodeSet.addTuple(inFlowTuple);
+              }
+            } else {
+              Set<FlowNode> inFlowSet = calleeFlowGraph.getIncomingFlowNodeSet(returnNode);
+              for (Iterator iterator2 = inFlowSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
+                FlowNode inFlowNode = (FlowNode) iterator2.next();
+                if (inFlowNode.getDescTuple().startsWith(calleeMethodDesc.getThis())) {
+                  nodeSet.addTupleSet(baseNodeSet);
+                }
+              }
+            }
+          }
         }
       }
 
-      // constraint case:
-      // if (constraint != null) {
-      // int compareResult =
-      // CompositeLattice.compare(constraint, baseLocation, true,
-      // generateErrorMessage(cd, min));
-      // if (compareResult != ComparisonResult.GREATER) {
-      // // if the current constraint is higher than method's THIS location
-      // // no need to check constraints!
-      // CompositeLocation calleeConstraint =
-      // translateCallerLocToCalleeLoc(calleeMD, baseLocation, constraint);
-      // // System.out.println("check method body for constraint:" + calleeMD +
-      // // " calleeConstraint="
-      // // + calleeConstraint);
-      // checkMethodBody(calleeMD.getClassDesc(), calleeMD, calleeConstraint);
-      // }
-      // }
+      // analyze parameter flows
 
-      analyzeFlowMethodParameters(md, nametable, min);
+      if (min.numArgs() > 0) {
 
-      // checkCalleeConstraints(md, nametable, min, baseLocation, constraint);
+        int offset;
+        if (min.getMethod().isStatic()) {
+          offset = 0;
+        } else {
+          offset = 1;
+        }
 
-      // checkCallerArgumentLocationConstraints(md, nametable, min,
-      // baseLocation, constraint);
+        for (int i = 0; i < min.numArgs(); i++) {
+          ExpressionNode en = min.getArg(i);
+          int idx = i + offset;
+          NodeTupleSet argTupleSet = new NodeTupleSet();
+          analyzeFlowExpressionNode(calleeMethodDesc, nametable, en, argTupleSet, false);
+          // if argument is liternal node, argTuple is set to NULL.
+          addArgIdxMap(min, idx, argTupleSet);
+          // System.out.println("arg idx=" + (idx) + "  argTupleSet=" +
+          // argTupleSet);
+          FlowNode paramNode = calleeFlowGraph.getParamFlowNode(idx);
+          if (hasInFlowTo(calleeFlowGraph, paramNode, calleeReturnSet)) {
+            addParamNodeFlowingToReturnValue(calleeMethodDesc, paramNode);
+            nodeSet.addTupleSet(argTupleSet);
+          }
+        }
 
-      if (min.getMethod().getReturnType() != null && !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 boolean hasInFlowTo(FlowGraph fg, FlowNode inNode, Set<FlowNode> nodeSet) {
+    // return true if inNode has in-flows to nodeSet
+    Set<FlowNode> reachableSet = fg.getReachableFlowNodeSet(inNode);
+    for (Iterator iterator = reachableSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+      FlowNode fn = (FlowNode) iterator.next();
+      if (nodeSet.contains(fn)) {
+        return true;
+      }
+    }
+    return false;
   }
 
-  private NTuple<Descriptor> getArgTupleByArgIdx(MethodInvokeNode min, int idx) {
+  private NodeTupleSet getNodeTupleSetByArgIdx(MethodInvokeNode min, int idx) {
     return mapMethodInvokeNodeToArgIdxMap.get(min).get(new Integer(idx));
   }
 
-  private void addArgIdxMap(MethodInvokeNode min, int idx, NTuple<Descriptor> argTuple) {
-    Map<Integer, NTuple<Descriptor>> mapIdxToArgTuple = mapMethodInvokeNodeToArgIdxMap.get(min);
-    if (mapIdxToArgTuple == null) {
-      mapIdxToArgTuple = new HashMap<Integer, NTuple<Descriptor>>();
-      mapMethodInvokeNodeToArgIdxMap.put(min, mapIdxToArgTuple);
+  private void addArgIdxMap(MethodInvokeNode min, int idx, NodeTupleSet tupleSet) {
+    Map<Integer, NodeTupleSet> mapIdxToTupleSet = mapMethodInvokeNodeToArgIdxMap.get(min);
+    if (mapIdxToTupleSet == null) {
+      mapIdxToTupleSet = new HashMap<Integer, NodeTupleSet>();
+      mapMethodInvokeNodeToArgIdxMap.put(min, mapIdxToTupleSet);
     }
-    mapIdxToArgTuple.put(new Integer(idx), argTuple);
+    mapIdxToTupleSet.put(new Integer(idx), tupleSet);
   }
 
   private void analyzeFlowMethodParameters(MethodDescriptor callermd, SymbolTable nametable,
-      MethodInvokeNode min) {
+      MethodInvokeNode min, NodeTupleSet nodeSet) {
 
     if (min.numArgs() > 0) {
 
@@ -1696,18 +2338,22 @@ public class LocationInference {
         offset = 0;
       } else {
         offset = 1;
-        NTuple<Descriptor> thisArgTuple = new NTuple<Descriptor>();
-        thisArgTuple.add(callermd.getThis());
-        addArgIdxMap(min, 0, thisArgTuple);
+        // NTuple<Descriptor> thisArgTuple = new NTuple<Descriptor>();
+        // thisArgTuple.add(callermd.getThis());
+        // NodeTupleSet argTupleSet = new NodeTupleSet();
+        // argTupleSet.addTuple(thisArgTuple);
+        // addArgIdxMap(min, 0, argTupleSet);
+        // nodeSet.addTuple(thisArgTuple);
       }
 
       for (int i = 0; i < min.numArgs(); i++) {
         ExpressionNode en = min.getArg(i);
-        NTuple<Descriptor> argTuple =
-            analyzeFlowExpressionNode(callermd, nametable, en, new NodeTupleSet(), false);
-
+        NodeTupleSet argTupleSet = new NodeTupleSet();
+        analyzeFlowExpressionNode(callermd, nametable, en, argTupleSet, false);
         // if argument is liternal node, argTuple is set to NULL.
-        addArgIdxMap(min, i + offset, argTuple);
+        addArgIdxMap(min, i + offset, argTupleSet);
+        System.out.println("arg idx=" + (i + offset) + "  argTupleSet=" + argTupleSet);
+        nodeSet.addTupleSet(argTupleSet);
       }
 
     }
@@ -1729,7 +2375,6 @@ public class LocationInference {
 
     if (isLHS) {
       // need to create an edge from idx to array
-
       for (Iterator<NTuple<Descriptor>> idxIter = idxNodeTupleSet.iterator(); idxIter.hasNext();) {
         NTuple<Descriptor> idxTuple = idxIter.next();
         for (Iterator<NTuple<Descriptor>> arrIter = expNodeTupleSet.iterator(); arrIter.hasNext();) {
@@ -1743,7 +2388,6 @@ public class LocationInference {
       nodeSet.addTupleSet(expNodeTupleSet);
       nodeSet.addTupleSet(idxNodeTupleSet);
     }
-
   }
 
   private void analyzeCreateObjectNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
@@ -1822,8 +2466,13 @@ public class LocationInference {
     NameDescriptor nd = nn.getName();
 
     if (nd.getBase() != null) {
-      analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, nn.getExpression(), nodeSet, base,
-          implicitFlowTupleSet, false);
+      base =
+          analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, nn.getExpression(), nodeSet, base,
+              implicitFlowTupleSet, false);
+      if (base == null) {
+        // base node has the top location
+        return base;
+      }
     } else {
       String varname = nd.toString();
       if (varname.equals("this")) {
@@ -1842,10 +2491,9 @@ public class LocationInference {
         FieldDescriptor fd = (FieldDescriptor) d;
         if (fd.isStatic()) {
           if (fd.isFinal()) {
-            // if it is 'static final', assign the default TOP LOCATION
-            // DESCRIPTOR
-            base.add(TOPDESC);
-            return base;
+            // if it is 'static final', no need to have flow node for the TOP
+            // location
+            return null;
           } else {
             // if 'static', assign the default GLOBAL LOCATION to the first
             // element of the tuple
@@ -1891,7 +2539,7 @@ public class LocationInference {
 
   private NTuple<Descriptor> analyzeFlowFieldAccessNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
       FieldAccessNode fan, NodeTupleSet nodeSet, NTuple<Descriptor> base,
-      NodeTupleSet implicitFlowTupleSet) {
+      NodeTupleSet implicitFlowTupleSet, boolean isLHS) {
 
     ExpressionNode left = fan.getExpression();
     TypeDescriptor ltd = left.getType();
@@ -1906,31 +2554,50 @@ public class LocationInference {
     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;
+        return null;
       }
     }
 
+    NodeTupleSet idxNodeTupleSet = new NodeTupleSet();
     if (left instanceof ArrayAccessNode) {
+
       ArrayAccessNode aan = (ArrayAccessNode) left;
       left = aan.getExpression();
+      analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, aan.getIndex(), idxNodeTupleSet, base,
+          implicitFlowTupleSet, isLHS);
+      nodeSet.addTupleSet(idxNodeTupleSet);
     }
-    // fanNodeSet
     base =
-        analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, left, nodeSet, base, implicitFlowTupleSet, false);
+        analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, left, nodeSet, base, implicitFlowTupleSet, isLHS);
 
-    if (!left.getType().isPrimitive()) {
+    if (base == null) {
+      // in this case, field is TOP location
+      return null;
+    } else {
+
+      NTuple<Descriptor> flowFieldTuple = new NTuple<Descriptor>(base.toList());
+
+      if (!left.getType().isPrimitive()) {
+
+        if (!fd.getSymbol().equals("length")) {
+          // array.length access, just have the location of the array
+          flowFieldTuple.add(fd);
+          nodeSet.removeTuple(base);
+        }
 
-      if (fd.getSymbol().equals("length")) {
-        // array.length access, just have the location of the array
-      } else {
-        base.add(fd);
       }
+      getFlowGraph(md).createNewFlowNode(flowFieldTuple);
 
-    }
+      if (isLHS) {
+        for (Iterator<NTuple<Descriptor>> idxIter = idxNodeTupleSet.iterator(); idxIter.hasNext();) {
+          NTuple<Descriptor> idxTuple = idxIter.next();
+          getFlowGraph(md).addValueFlowEdge(idxTuple, flowFieldTuple);
+        }
+      }
 
-    getFlowGraph(md).createNewFlowNode(base);
-    return base;
+      return flowFieldTuple;
+
+    }
 
   }
 
@@ -1941,7 +2608,8 @@ public class LocationInference {
   }
 
   private void analyzeFlowAssignmentNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
-      AssignmentNode an, NTuple<Descriptor> base, NodeTupleSet implicitFlowTupleSet) {
+      AssignmentNode an, NodeTupleSet nodeSet, NTuple<Descriptor> base,
+      NodeTupleSet implicitFlowTupleSet) {
 
     NodeTupleSet nodeSetRHS = new NodeTupleSet();
     NodeTupleSet nodeSetLHS = new NodeTupleSet();
@@ -1962,6 +2630,12 @@ public class LocationInference {
       analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, an.getSrc(), nodeSetRHS, null, implicitFlowTupleSet,
           false);
 
+      // System.out.println("-analyzeFlowAssignmentNode=" + an.printNode(0));
+      // System.out.println("-nodeSetLHS=" + nodeSetLHS);
+      // System.out.println("-nodeSetRHS=" + nodeSetRHS);
+      // System.out.println("-implicitFlowTupleSet=" + implicitFlowTupleSet);
+      // System.out.println("-");
+
       if (an.getOperation().getOp() >= 2 && an.getOperation().getOp() <= 12) {
         // if assignment contains OP+EQ operator, creates edges from LHS to LHS
         for (Iterator<NTuple<Descriptor>> iter = nodeSetLHS.iterator(); iter.hasNext();) {
@@ -1998,8 +2672,20 @@ public class LocationInference {
         addFlowGraphEdge(md, tuple, tuple);
       }
 
+      // creates edges from implicitFlowTupleSet to LHS
+      for (Iterator<NTuple<Descriptor>> iter = implicitFlowTupleSet.iterator(); iter.hasNext();) {
+        NTuple<Descriptor> fromTuple = iter.next();
+        for (Iterator<NTuple<Descriptor>> iter2 = nodeSetLHS.iterator(); iter2.hasNext();) {
+          NTuple<Descriptor> toTuple = iter2.next();
+          addFlowGraphEdge(md, fromTuple, toTuple);
+        }
+      }
+
     }
 
+    if (nodeSet != null) {
+      nodeSet.addTupleSet(nodeSetLHS);
+    }
   }
 
   public FlowGraph getFlowGraph(MethodDescriptor md) {
@@ -2031,3 +2717,7 @@ public class LocationInference {
   }
 
 }
+
+class CyclicFlowException extends Exception {
+
+}