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[IRC.git] / Robust / src / Analysis / SSJava / LocationInference.java
index 66a82df85160f66b3566c7d719d949fcbe7ab6e5..3ae2d94dca264bccd7f958b3e2c22dc6f6112ab5 100644 (file)
@@ -2,6 +2,7 @@ package Analysis.SSJava;
 
 import java.io.IOException;
 import java.util.ArrayList;
+import java.util.Collection;
 import java.util.Collections;
 import java.util.Comparator;
 import java.util.HashMap;
@@ -71,13 +72,13 @@ 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;
 
   private Map<ClassDescriptor, LocationInfo> mapClassToLocationInfo;
 
-  private Map<MethodDescriptor, Set<MethodDescriptor>> mapMethodDescToPossibleMethodDescSet;
+  private Map<MethodDescriptor, Set<MethodDescriptor>> mapMethodToCalleeSet;
 
   public static final String GLOBALLOC = "GLOBALLOC";
 
@@ -101,10 +102,9 @@ 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.mapMethodDescToPossibleMethodDescSet =
-        new HashMap<MethodDescriptor, Set<MethodDescriptor>>();
+    this.mapMethodToCalleeSet = new HashMap<MethodDescriptor, Set<MethodDescriptor>>();
     this.mapClassToLocationInfo = new HashMap<ClassDescriptor, LocationInfo>();
   }
 
@@ -260,6 +260,12 @@ public class LocationInference {
 
     LinkedList<MethodDescriptor> descriptorListToAnalyze = ssjava.getSortedDescriptors();
 
+    Collections.sort(descriptorListToAnalyze, new Comparator<MethodDescriptor>() {
+      public int compare(MethodDescriptor o1, MethodDescriptor o2) {
+        return o1.getSymbol().compareToIgnoreCase(o2.getSymbol());
+      }
+    });
+
     // current descriptors to visit in fixed-point interprocedural analysis,
     // prioritized by
     // dependency in the call graph
@@ -288,7 +294,11 @@ public class LocationInference {
       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);
@@ -312,7 +322,6 @@ public class LocationInference {
       }
 
     }
-
   }
 
   private void setMethodLocInfo(MethodDescriptor md, MethodLocationInfo methodInfo) {
@@ -339,32 +348,66 @@ public class LocationInference {
   private void checkConsistency(MethodDescriptor md1, MethodDescriptor md2) {
 
     // check that two lattice have the same relations between parameters(+PC
-    // LOC, RETURN LOC)
+    // LOC, GLOBAL_LOC RETURN LOC)
 
-    MethodLocationInfo methodInfo1 = getMethodLocationInfo(md1);
+    List<CompositeLocation> list1 = new ArrayList<CompositeLocation>();
+    List<CompositeLocation> list2 = new ArrayList<CompositeLocation>();
 
-    SSJavaLattice<String> lattice1 = getMethodLattice(md1);
-    SSJavaLattice<String> lattice2 = getMethodLattice(md2);
+    MethodLocationInfo locInfo1 = getMethodLocationInfo(md1);
+    MethodLocationInfo locInfo2 = getMethodLocationInfo(md2);
 
-    Set<String> paramLocNameSet1 = methodInfo1.getParameterLocNameSet();
+    Map<Integer, CompositeLocation> paramMap1 = locInfo1.getMapParamIdxToInferLoc();
+    Map<Integer, CompositeLocation> paramMap2 = locInfo2.getMapParamIdxToInferLoc();
 
-    for (Iterator iterator = paramLocNameSet1.iterator(); iterator.hasNext();) {
-      String locName1 = (String) iterator.next();
-      for (Iterator iterator2 = paramLocNameSet1.iterator(); iterator2.hasNext();) {
-        String locName2 = (String) iterator2.next();
+    int numParam = locInfo1.getMapParamIdxToInferLoc().keySet().size();
 
-        if (!locName1.equals(locName2)) {
+    // add location types of paramters
+    for (int idx = 0; idx < numParam; idx++) {
+      list1.add(paramMap1.get(Integer.valueOf(idx)));
+      list2.add(paramMap2.get(Integer.valueOf(idx)));
+    }
 
-          boolean r1 = lattice1.isGreaterThan(locName1, locName2);
-          boolean r2 = lattice2.isGreaterThan(locName1, locName2);
+    // add program counter location
+    list1.add(locInfo1.getPCLoc());
+    list2.add(locInfo2.getPCLoc());
+
+    if (!md1.getReturnType().isVoid()) {
+      // add return value location
+      CompositeLocation rtrLoc1 =
+          new CompositeLocation(new Location(md1, locInfo1.getReturnLocName()));
+      CompositeLocation rtrLoc2 =
+          new CompositeLocation(new Location(md2, locInfo2.getReturnLocName()));
+      list1.add(rtrLoc1);
+      list2.add(rtrLoc2);
+    }
+
+    // add global location type
+    if (md1.isStatic()) {
+      CompositeLocation globalLoc1 =
+          new CompositeLocation(new Location(md1, locInfo1.getGlobalLocName()));
+      CompositeLocation globalLoc2 =
+          new CompositeLocation(new Location(md2, locInfo2.getGlobalLocName()));
+      list1.add(globalLoc1);
+      list2.add(globalLoc2);
+    }
+
+    for (int i = 0; i < list1.size(); i++) {
+      CompositeLocation locA1 = list1.get(i);
+      CompositeLocation locA2 = list2.get(i);
+      for (int k = 0; k < list1.size(); k++) {
+        if (i != k) {
+          CompositeLocation locB1 = list1.get(k);
+          CompositeLocation locB2 = list2.get(k);
+          boolean r1 = isGreaterThan(getLattice(md1), locA1, locB1);
+
+          boolean r2 = isGreaterThan(getLattice(md1), locA2, locB2);
 
           if (r1 != r2) {
             throw new Error("The method " + md1 + " is not consistent with the method " + md2
-                + ".:: They have a different ordering relation between parameters " + locName1
-                + " and " + locName2 + ".");
+                + ".:: They have a different ordering relation between locations (" + locA1 + ","
+                + locB1 + ") and (" + locA2 + "," + locB2 + ").");
           }
         }
-
       }
     }
 
@@ -381,15 +424,17 @@ 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
-    analyzeLatticeMethodInvocationNode(md);
+    analyzeLatticeMethodInvocationNode(md, methodLattice, methodInfo);
 
-    // set the this location
-    String thisLocSymbol = md.getThis().getSymbol();
-    methodInfo.setThisLocName(thisLocSymbol);
+    if (!md.isStatic()) {
+      // set the this location
+      String thisLocSymbol = md.getThis().getSymbol();
+      methodInfo.setThisLocName(thisLocSymbol);
+    }
 
     // set the global location
     methodInfo.setGlobalLocName(LocationInference.GLOBALLOC);
@@ -445,34 +490,95 @@ public class LocationInference {
       }
     }
 
+    // create mapping from param idx to inferred composite location
+
+    int offset;
+    if (!md.isStatic()) {
+      // add 'this' reference location
+      offset = 1;
+      methodInfo.addMapParamIdxToInferLoc(0, methodInfo.getInferLocation(md.getThis()));
+    } else {
+      offset = 0;
+    }
+
+    for (int idx = 0; idx < md.numParameters(); idx++) {
+      Descriptor paramDesc = md.getParameter(idx);
+      CompositeLocation inferParamLoc = methodInfo.getInferLocation(paramDesc);
+      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);
+      }
+    }
+
     // calculate a return location
+    // the return location type is lower than all parameters
     if (!md.getReturnType().isVoid()) {
-      Set<FlowNode> returnNodeSet = fg.getReturnNodeSet();
-      Set<String> returnVarSymbolSet = new HashSet<String>();
-
-      for (Iterator iterator = returnNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
-        FlowNode rtrNode = (FlowNode) iterator.next();
-        String localSymbol =
-            methodInfo.getInferLocation(rtrNode.getDescTuple().get(0)).get(0).getLocIdentifier();
-        returnVarSymbolSet.add(localSymbol);
+
+      String returnLocSymbol = "RETURNLOC";
+
+      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);
+        }
       }
+    }
 
-      String returnGLB = methodLattice.getGLB(returnVarSymbolSet);
-      if (returnGLB.equals(SSJavaAnalysis.BOTTOM)) {
-        // need to insert a new location in-between the bottom and all locations
-        // that is directly connected to the bottom
-        String returnNewLocationSymbol = "Loc" + (SSJavaLattice.seed++);
-        methodLattice.insertNewLocationAtOneLevelHigher(returnGLB, returnNewLocationSymbol);
-        methodInfo.setReturnLocName(returnNewLocationSymbol);
+  }
+
+  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 < size; idx++) {
+      Location loc1 = comp1.get(idx);
+      Location loc2 = comp2.get(idx);
+
+      Descriptor desc1 = loc1.getDescriptor();
+      Descriptor desc2 = loc2.getDescriptor();
+
+      if (!desc1.equals(desc2)) {
+        throw new Error("Fail to compare " + comp1 + " and " + comp2);
+      }
+
+      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 (lattice.isGreaterThan(symbol1, symbol2)) {
+        return true;
       } else {
-        methodInfo.setReturnLocName(returnGLB);
+        return false;
       }
+
     }
 
+    return false;
   }
 
   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();
@@ -490,7 +596,9 @@ public class LocationInference {
 
   }
 
-  private void analyzeLatticeMethodInvocationNode(MethodDescriptor mdCaller) {
+  private void analyzeLatticeMethodInvocationNode(MethodDescriptor mdCaller,
+      SSJavaLattice<String> methodLattice, MethodLocationInfo methodInfo)
+      throws CyclicFlowException {
 
     // the transformation for a call site propagates all relations between
     // parameters from the callee
@@ -499,6 +607,7 @@ public class LocationInference {
 
     Set<MethodInvokeNode> setMethodInvokeNode =
         mapMethodDescriptorToMethodInvokeNodeSet.get(mdCaller);
+
     if (setMethodInvokeNode != null) {
 
       for (Iterator iterator = setMethodInvokeNode.iterator(); iterator.hasNext();) {
@@ -508,12 +617,15 @@ public class LocationInference {
         if (mdCallee.isStatic()) {
           setPossibleCallees.add(mdCallee);
         } else {
-          setPossibleCallees.addAll(ssjava.getCallGraph().getMethods(mdCallee));
+          Set<MethodDescriptor> calleeSet = ssjava.getCallGraph().getMethods(mdCallee);
+          // removes method descriptors that are not invoked by the caller
+          calleeSet.retainAll(mapMethodToCalleeSet.get(mdCaller));
+          setPossibleCallees.addAll(calleeSet);
         }
 
         for (Iterator iterator2 = setPossibleCallees.iterator(); iterator2.hasNext();) {
           MethodDescriptor possibleMdCallee = (MethodDescriptor) iterator2.next();
-          propagateRelationToCaller(min, mdCaller, possibleMdCallee);
+          propagateRelationToCaller(min, mdCaller, possibleMdCallee, methodLattice, methodInfo);
         }
 
       }
@@ -522,48 +634,116 @@ public class LocationInference {
   }
 
   private void propagateRelationToCaller(MethodInvokeNode min, MethodDescriptor mdCaller,
-      MethodDescriptor possibleMdCallee) {
+      MethodDescriptor possibleMdCallee, SSJavaLattice<String> methodLattice,
+      MethodLocationInfo methodInfo) throws CyclicFlowException {
 
     SSJavaLattice<String> calleeLattice = getMethodLattice(possibleMdCallee);
-
+    MethodLocationInfo calleeLocInfo = getMethodLocationInfo(possibleMdCallee);
     FlowGraph calleeFlowGraph = getFlowGraph(possibleMdCallee);
 
-    // find parameter node
-    Set<FlowNode> paramNodeSet = calleeFlowGraph.getParameterNodeSet();
-
-    for (Iterator iterator = paramNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
-      FlowNode paramFlowNode1 = (FlowNode) iterator.next();
-
-      for (Iterator iterator2 = paramNodeSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
-        FlowNode paramFlowNode2 = (FlowNode) iterator2.next();
-
-        String paramSymbol1 = getSymbol(0, paramFlowNode1);
-        String paramSymbol2 = getSymbol(0, paramFlowNode2);
-        // if two parameters have a relation, we need to propagate this relation
-        // to the caller
-        if (!(paramSymbol1.equals(paramSymbol2))
-            && calleeLattice.isComparable(paramSymbol1, paramSymbol2)) {
-          int higherLocIdxCallee;
-          int lowerLocIdxCallee;
-          if (calleeLattice.isGreaterThan(paramSymbol1, paramSymbol2)) {
-            higherLocIdxCallee = calleeFlowGraph.getParamIdx(paramFlowNode1.getDescTuple());
-            lowerLocIdxCallee = calleeFlowGraph.getParamIdx(paramFlowNode2.getDescTuple());
-          } else {
-            higherLocIdxCallee = calleeFlowGraph.getParamIdx(paramFlowNode2.getDescTuple());
-            lowerLocIdxCallee = calleeFlowGraph.getParamIdx(paramFlowNode1.getDescTuple());
-          }
+    int numParam = calleeLocInfo.getNumParam();
+    for (int i = 0; i < numParam; i++) {
+      CompositeLocation param1 = calleeLocInfo.getParamCompositeLocation(i);
+      for (int k = 0; k < numParam; k++) {
+        if (i != k) {
+          CompositeLocation param2 = calleeLocInfo.getParamCompositeLocation(k);
+          if (isGreaterThan(getLattice(possibleMdCallee), param1, param2)) {
+            NodeTupleSet argDescTupleSet1 = getNodeTupleSetByArgIdx(min, i);
+            NodeTupleSet argDescTupleSet2 = getNodeTupleSetByArgIdx(min, k);
 
-          NTuple<Descriptor> higherArg = getArgTupleByArgIdx(min, higherLocIdxCallee);
-          NTuple<Descriptor> lowerArg = getArgTupleByArgIdx(min, lowerLocIdxCallee);
+            // 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
 
-          addFlowGraphEdge(mdCaller, higherArg, lowerArg);
+            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 =
+                    calcualteInferredCompositeLocation(methodInfo, tuple1);
+                CompositeLocation inferLoc2 =
+                    calcualteInferredCompositeLocation(methodInfo, tuple2);
+
+                addRelation(methodLattice, methodInfo, inferLoc1, inferLoc2);
+
+              }
+
+            }
+
+          }
+        }
       }
+    }
+
+  }
+
+  private CompositeLocation calcualteInferredCompositeLocation(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());
+    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();
+
+      String fieldLocSymbol =
+          getLocationInfo(enclosingDesc).getInferLocation(curDesc).get(0).getLocIdentifier();
+      Location inferLocElement = new Location(enclosingDesc, fieldLocSymbol);
+
+      inferLoc.addLocation(inferLocElement);
 
     }
 
+    return inferLoc;
+  }
+
+  private void addRelation(SSJavaLattice<String> methodLattice, MethodLocationInfo methodInfo,
+      CompositeLocation srcInferLoc, CompositeLocation dstInferLoc) throws CyclicFlowException {
+
+    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);
+      }
+    }
+
   }
 
   private LocationInfo getLocationInfo(Descriptor d) {
@@ -595,88 +775,64 @@ 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);
-    // MethodLocationInfo methodInfo = getMethodLocationInfo(md);
-
-    // String srcOriginSymbol = getSymbol(0, srcNode);
-    // String dstOriginSymbol = getSymbol(0, dstNode);
-
-    Descriptor srcDesc = getDescriptor(0, srcNode);
-    Descriptor dstDesc = getDescriptor(0, dstNode);
 
-    // consider a composite location case
-    boolean isSrcLocalVar = false;
-    boolean isDstLocalVar = false;
-    if (srcNode.getDescTuple().size() == 1) {
-      isSrcLocalVar = true;
-    }
-
-    if (dstNode.getDescTuple().size() == 1) {
-      isDstLocalVar = true;
-    }
-
-    boolean isAssignedCompositeLocation = false;
-    if (!methodInfo.getInferLocation(srcDesc).get(0).getLocIdentifier()
-        .equals(methodInfo.getThisLocName())) {
-      isAssignedCompositeLocation =
-          calculateCompositeLocation(flowGraph, methodLattice, methodInfo, srcNode);
+    calculateCompositeLocation(flowGraph, methodLattice, methodInfo, srcNode);
+
+    CompositeLocation srcInferLoc =
+        calcualteInferredCompositeLocation(methodInfo, flowGraph.getLocationTuple(srcNode));
+    CompositeLocation dstInferLoc =
+        calcualteInferredCompositeLocation(methodInfo, flowGraph.getLocationTuple(dstNode));
+
+    try {
+      addRelation(methodLattice, methodInfo, srcInferLoc, dstInferLoc);
+    } catch (CyclicFlowException e) {
+      // there is a cyclic value flow... try to calculate a composite location
+      // for the destination node
+      calculateCompositeLocation(flowGraph, methodLattice, methodInfo, dstNode);
+      dstInferLoc =
+          calcualteInferredCompositeLocation(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.");
+      }
     }
 
-    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);
-    } else {
-      // methodInfo.addMappingOfLocNameToDescriptor(srcSymbol, srcDesc);
-    }
+  }
 
-    if (dstNode.isParameter()) {
-      int paramIdx = flowGraph.getParamIdx(dstNode.getDescTuple());
-      methodInfo.addParameter(dstSymbol, dstDesc, paramIdx);
-    } else {
-      // methodInfo.addMappingOfLocNameToDescriptor(dstSymbol, dstDesc);
-    }
+  private void recursivelyAddRelation(int idx, CompositeLocation srcInferLoc,
+      CompositeLocation dstInferLoc) throws CyclicFlowException {
 
-    if (!isAssignedCompositeLocation) {
-      // source does not have a composite location
-      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...
+    String srcLocSymbol = srcInferLoc.get(idx).getLocIdentifier();
+    String dstLocSymbol = dstInferLoc.get(idx).getLocIdentifier();
 
-        recursivelyAddCompositeRelation(md, flowGraph, methodInfo, srcNode, dstNode, srcDesc,
-            dstDesc);
+    Descriptor parentDesc = srcInferLoc.get(idx).getDescriptor();
 
+    if (srcLocSymbol.equals(dstLocSymbol)) {
+      // check if it is the case of shared location
+      if (srcInferLoc.getSize() == (idx + 1) && dstInferLoc.getSize() == (idx + 1)) {
+        Location inferLocElement = srcInferLoc.get(idx);
+        getLattice(inferLocElement.getDescriptor())
+            .addSharedLoc(inferLocElement.getLocIdentifier());
+      } else if (srcInferLoc.getSize() > (idx + 1) && dstInferLoc.getSize() > (idx + 1)) {
+        recursivelyAddRelation(idx + 1, srcInferLoc, dstInferLoc);
       }
-
     } else {
-      // source variable has a composite location
-      if (methodInfo.getInferLocation(dstDesc).getSize() == 1) {
-        if (!srcSymbol.equals(dstSymbol)) {
-          addRelationHigherToLower(methodLattice, methodInfo, srcSymbol, dstSymbol);
-        }
-      }
-
+      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);
@@ -720,7 +876,8 @@ 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);
 
@@ -733,6 +890,9 @@ public class LocationInference {
     Set<FlowNode> localInNodeSet = new HashSet<FlowNode>();
     Set<FlowNode> localOutNodeSet = new HashSet<FlowNode>();
 
+    CompositeLocation flowNodeInferLoc =
+        calcualteInferredCompositeLocation(methodInfo, flowGraph.getLocationTuple(flowNode));
+
     List<NTuple<Location>> prefixList = new ArrayList<NTuple<Location>>();
 
     for (Iterator iterator = inNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
@@ -784,7 +944,13 @@ public class LocationInference {
         if (reachLocTuple.startsWith(curPrefix)) {
           reachableCommonPrefixSet.add(reachLocTuple);
         }
+      }
 
+      // check if the lattice has the relation in which higher prefix is
+      // actually lower than the current node
+      CompositeLocation prefixInferLoc = calcualteInferredCompositeLocation(methodInfo, curPrefix);
+      if (isGreaterThan(methodLattice, flowNodeInferLoc, prefixInferLoc)) {
+        reachableCommonPrefixSet.add(curPrefix);
       }
 
       if (!reachableCommonPrefixSet.isEmpty()) {
@@ -854,6 +1020,11 @@ public class LocationInference {
 
         for (Iterator iterator = localInNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
           FlowNode localNode = (FlowNode) iterator.next();
+
+          if (localNode.equals(flowNode)) {
+            continue;
+          }
+
           Descriptor localInVarDesc = localNode.getDescTuple().get(0);
           CompositeLocation inNodeInferLoc = methodInfo.getInferLocation(localInVarDesc);
 
@@ -873,29 +1044,31 @@ public class LocationInference {
             }
 
           }
+
         }
 
         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);
+          if (tuple.size() > idx) {
+            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();
 
+          if (localOutNode.equals(flowNode)) {
+            continue;
+          }
+
           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
@@ -948,12 +1121,11 @@ public class LocationInference {
   }
 
   private void addRelationHigherToLower(SSJavaLattice<String> lattice, LocationInfo locInfo,
-      String higher, String lower) {
+      String higher, String lower) throws CyclicFlowException {
 
     // 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);
@@ -972,7 +1144,7 @@ public class LocationInference {
     if (hasNonPrimitiveElement) {
       // 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) {
@@ -1049,7 +1221,7 @@ 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)) {
@@ -1096,13 +1268,19 @@ public class LocationInference {
 
     setupToAnalyze();
 
+    Set<MethodDescriptor> visited = new HashSet<MethodDescriptor>();
+    Set<MethodDescriptor> reachableCallee = new HashSet<MethodDescriptor>();
+
     while (!toAnalyzeIsEmpty()) {
       ClassDescriptor cd = toAnalyzeNext();
 
       setupToAnalazeMethod(cd);
+      toanalyzeMethodList.removeAll(visited);
+
       while (!toAnalyzeMethodIsEmpty()) {
         MethodDescriptor md = toAnalyzeMethodNext();
-        if (ssjava.needTobeAnnotated(md)) {
+        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);
@@ -1115,7 +1293,23 @@ public class LocationInference {
           } else {
             setPossibleCallees.addAll(ssjava.getCallGraph().getMethods(md));
           }
-          mapMethodDescToPossibleMethodDescSet.put(md, setPossibleCallees);
+
+          Set<MethodDescriptor> calleeSet = ssjava.getCallGraph().getCalleeSet(md);
+          Set<MethodDescriptor> needToAnalyzeCalleeSet = new HashSet<MethodDescriptor>();
+
+          for (Iterator iterator = calleeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+            MethodDescriptor calleemd = (MethodDescriptor) iterator.next();
+            if ((!ssjava.isTrustMethod(calleemd))
+                && (!ssjava.isSSJavaUtil(calleemd.getClassDesc()))) {
+              if (!visited.contains(calleemd)) {
+                toanalyzeMethodList.add(calleemd);
+              }
+              reachableCallee.add(calleemd);
+              needToAnalyzeCalleeSet.add(calleemd);
+            }
+          }
+
+          mapMethodToCalleeSet.put(md, needToAnalyzeCalleeSet);
 
           // creates a mapping from a parameter descriptor to its index
           Map<Descriptor, Integer> mapParamDescToIdx = new HashMap<Descriptor, Integer>();
@@ -1128,7 +1322,9 @@ public class LocationInference {
           FlowGraph fg = new FlowGraph(md, mapParamDescToIdx);
           mapMethodDescriptorToFlowGraph.put(md, fg);
 
+          visited.add(md);
           analyzeMethodBody(cd, md);
+
         }
       }
     }
@@ -1332,14 +1528,18 @@ public class LocationInference {
       flowTuple =
           analyzeFlowFieldAccessNode(md, nametable, (FieldAccessNode) en, nodeSet, base,
               implicitFlowTupleSet);
-      nodeSet.addTuple(flowTuple);
+      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:
@@ -1367,9 +1567,8 @@ public class LocationInference {
       break;
 
     case Kind.CastNode:
-      analyzeFlowCastNode(md, nametable, (CastNode) en, implicitFlowTupleSet);
+      analyzeFlowCastNode(md, nametable, (CastNode) en, nodeSet, base, implicitFlowTupleSet);
       break;
-
     // case Kind.InstanceOfNode:
     // checkInstanceOfNode(md, nametable, (InstanceOfNode) en, td);
     // return null;
@@ -1393,10 +1592,10 @@ public class LocationInference {
   }
 
   private void analyzeFlowCastNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable, CastNode cn,
-      NodeTupleSet implicitFlowTupleSet) {
+      NodeTupleSet nodeSet, NTuple<Descriptor> base, NodeTupleSet implicitFlowTupleSet) {
 
-    NodeTupleSet nodeTupleSet = new NodeTupleSet();
-    analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, cn.getExpression(), nodeTupleSet, false);
+    analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, cn.getExpression(), nodeSet, base,
+        implicitFlowTupleSet, false);
 
   }
 
@@ -1493,7 +1692,7 @@ public class LocationInference {
       // checkCallerArgumentLocationConstraints(md, nametable, min,
       // baseLocation, constraint);
 
-      if (!min.getMethod().getReturnType().isVoid()) {
+      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 =
@@ -1507,32 +1706,43 @@ public class LocationInference {
 
   }
 
-  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) {
 
+
     if (min.numArgs() > 0) {
 
-      int offset = min.getMethod().isStatic() ? 0 : 1;
+      int offset;
+      if (min.getMethod().isStatic()) {
+        offset = 0;
+      } else {
+        offset = 1;
+        NTuple<Descriptor> thisArgTuple = new NTuple<Descriptor>();
+        thisArgTuple.add(callermd.getThis());
+        NodeTupleSet argTupleSet = new NodeTupleSet();
+        argTupleSet.addTuple(thisArgTuple);
+        addArgIdxMap(min, 0, argTupleSet);
+      }
 
       for (int i = 0; i < min.numArgs(); i++) {
         ExpressionNode en = min.getArg(i);
-        NTuple<Descriptor> argTuple =
-            analyzeFlowExpressionNode(callermd, nametable, en, new NodeTupleSet(), false);
-
-        addArgIdxMap(min, i + offset, argTuple);
+        NodeTupleSet argTupleSet = new NodeTupleSet();
+        analyzeFlowExpressionNode(callermd, nametable, en, argTupleSet, false);
+        // if argument is liternal node, argTuple is set to NULL.
+        addArgIdxMap(min, i + offset, argTupleSet);
       }
 
     }
@@ -1540,7 +1750,6 @@ public class LocationInference {
   }
 
   private void analyzeLiteralNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable, LiteralNode en) {
-    // TODO Auto-generated method stub
 
   }
 
@@ -1569,7 +1778,6 @@ public class LocationInference {
       nodeSet.addTupleSet(expNodeTupleSet);
       nodeSet.addTupleSet(idxNodeTupleSet);
     }
-
   }
 
   private void analyzeCreateObjectNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
@@ -1635,11 +1843,13 @@ public class LocationInference {
     default:
       throw new Error(op.toString());
     }
+
   }
 
   private NTuple<Descriptor> analyzeFlowNameNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
       NameNode nn, NodeTupleSet nodeSet, NTuple<Descriptor> base, NodeTupleSet implicitFlowTupleSet) {
 
+
     if (base == null) {
       base = new NTuple<Descriptor>();
     }
@@ -1647,8 +1857,13 @@ 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")) {
@@ -1667,10 +1882,9 @@ 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
@@ -1718,6 +1932,7 @@ public class LocationInference {
       FieldAccessNode fan, NodeTupleSet nodeSet, NTuple<Descriptor> base,
       NodeTupleSet implicitFlowTupleSet) {
 
+
     ExpressionNode left = fan.getExpression();
     TypeDescriptor ltd = left.getType();
     FieldDescriptor fd = fan.getField();
@@ -1743,19 +1958,25 @@ public class LocationInference {
     // fanNodeSet
     base =
         analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, left, nodeSet, base, implicitFlowTupleSet, false);
+    if (base == null) {
+      // in this case, field is TOP location
+      return null;
+    } else {
 
-    if (!left.getType().isPrimitive()) {
+      if (!left.getType().isPrimitive()) {
+
+        if (fd.getSymbol().equals("length")) {
+          // array.length access, just have the location of the array
+        } else {
+          base.add(fd);
+        }
 
-      if (fd.getSymbol().equals("length")) {
-        // array.length access, just have the location of the array
-      } else {
-        base.add(fd);
       }
 
-    }
+      getFlowGraph(md).createNewFlowNode(base);
+      return base;
 
-    getFlowGraph(md).createNewFlowNode(base);
-    return base;
+    }
 
   }
 
@@ -1787,6 +2008,23 @@ 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();) {
+          NTuple<Descriptor> fromTuple = iter.next();
+          for (Iterator<NTuple<Descriptor>> iter2 = nodeSetLHS.iterator(); iter2.hasNext();) {
+            NTuple<Descriptor> toTuple = iter2.next();
+            addFlowGraphEdge(md, fromTuple, toTuple);
+          }
+        }
+      }
+
       // creates edges from RHS to LHS
       for (Iterator<NTuple<Descriptor>> iter = nodeSetRHS.iterator(); iter.hasNext();) {
         NTuple<Descriptor> fromTuple = iter.next();
@@ -1845,3 +2083,7 @@ public class LocationInference {
   }
 
 }
+
+class CyclicFlowException extends Exception {
+
+}