generate annotated source code again but it's still not the correct one...
[IRC.git] / Robust / src / Analysis / SSJava / LocationInference.java
index 66dadfa782d185137835599916be82c75e7694ec..5957fa44089e3fcf9e147494d2c8ea372106bd25 100644 (file)
@@ -1,5 +1,9 @@
 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.Collections;
@@ -12,9 +16,8 @@ import java.util.List;
 import java.util.Map;
 import java.util.Set;
 import java.util.Stack;
+import java.util.Vector;
 
-import Analysis.SSJava.FlowDownCheck.ComparisonResult;
-import Analysis.SSJava.FlowDownCheck.CompositeLattice;
 import IR.ClassDescriptor;
 import IR.Descriptor;
 import IR.FieldDescriptor;
@@ -25,7 +28,6 @@ import IR.State;
 import IR.SymbolTable;
 import IR.TypeDescriptor;
 import IR.VarDescriptor;
-import IR.Flat.FlatMethod;
 import IR.Tree.ArrayAccessNode;
 import IR.Tree.AssignmentNode;
 import IR.Tree.BlockExpressionNode;
@@ -47,6 +49,8 @@ import IR.Tree.ReturnNode;
 import IR.Tree.SubBlockNode;
 import IR.Tree.SwitchStatementNode;
 import IR.Tree.TertiaryNode;
+import IR.Tree.TreeNode;
+import Util.Pair;
 
 public class LocationInference {
 
@@ -69,21 +73,35 @@ public class LocationInference {
   // map a method descriptor to a method lattice
   private Map<MethodDescriptor, SSJavaLattice<String>> md2lattice;
 
-  // map a method descriptor to a lattice mapping
-  private Map<MethodDescriptor, Map<VarDescriptor, String>> md2LatticeMapping;
-
-  // map a method descriptor to a lattice mapping
-  private Map<MethodDescriptor, Map<FieldDescriptor, String>> cd2LatticeMapping;
-
-  // map a method descriptor to the set of hierarchy relations that are
-  // contributed from the callee
-  private Map<MethodDescriptor, Set<ParamIndexRelation>> mapMethodDescriptorToCalleeParamRelationSet;
-
   // map a method descriptor to the set of method invocation nodes which are
   // 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>> 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";
+
+  public static final Descriptor GLOBALDESC = new NameDescriptor(GLOBALLOC);
+
+  public static final Descriptor TOPDESC = new NameDescriptor(TOPLOC);
+
+  public static String newline = System.getProperty("line.separator");
+
+  LocationInfo curMethodInfo;
 
   boolean debug = true;
 
@@ -96,26 +114,29 @@ public class LocationInference {
     this.cd2lattice = new HashMap<ClassDescriptor, SSJavaLattice<String>>();
     this.md2lattice = new HashMap<MethodDescriptor, SSJavaLattice<String>>();
     this.methodDescriptorsToVisitStack = new Stack<MethodDescriptor>();
-    this.md2LatticeMapping = new HashMap<MethodDescriptor, Map<VarDescriptor, String>>();
-    this.cd2LatticeMapping = new HashMap<MethodDescriptor, Map<FieldDescriptor, String>>();
-    this.mapMethodDescriptorToCalleeParamRelationSet =
-        new HashMap<MethodDescriptor, Set<ParamIndexRelation>>();
     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) {
@@ -142,267 +163,1637 @@ public class LocationInference {
     return toanalyzeList.remove(0);
   }
 
-  public MethodDescriptor toAnalyzeMethodNext() {
-    return toanalyzeMethodList.remove(0);
+  public MethodDescriptor toAnalyzeMethodNext() {
+    return toanalyzeMethodList.remove(0);
+  }
+
+  public void inference() {
+
+    // 1) construct value flow graph
+    constructFlowGraph();
+
+    // 2) construct lattices
+    inferLattices();
+
+    simplifyLattices();
+
+    debug_writeLatticeDotFile();
+
+    // 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();
+
+        if (!ssjava.needTobeAnnotated(md)) {
+          continue;
+        }
+
+        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));
+
+              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() {
+
+    // generate lattice dot file
+    setupToAnalyze();
+
+    while (!toAnalyzeIsEmpty()) {
+      ClassDescriptor cd = toAnalyzeNext();
+
+      setupToAnalazeMethod(cd);
+
+      SSJavaLattice<String> classLattice = cd2lattice.get(cd);
+      if (classLattice != null) {
+        classLattice.removeRedundantEdges();
+      }
+
+      while (!toAnalyzeMethodIsEmpty()) {
+        MethodDescriptor md = toAnalyzeMethodNext();
+        SSJavaLattice<String> methodLattice = md2lattice.get(md);
+        if (methodLattice != null) {
+          methodLattice.removeRedundantEdges();
+        }
+      }
+    }
+
+  }
+
+  private void checkLattices() {
+
+    LinkedList<MethodDescriptor> descriptorListToAnalyze = ssjava.getSortedDescriptors();
+
+    // current descriptors to visit in fixed-point interprocedural analysis,
+    // prioritized by
+    // dependency in the call graph
+    methodDescriptorsToVisitStack.clear();
+
+    // descriptorListToAnalyze.removeFirst();
+
+    Set<MethodDescriptor> methodDescriptorToVistSet = new HashSet<MethodDescriptor>();
+    methodDescriptorToVistSet.addAll(descriptorListToAnalyze);
+
+    while (!descriptorListToAnalyze.isEmpty()) {
+      MethodDescriptor md = descriptorListToAnalyze.removeFirst();
+      checkLatticesOfVirtualMethods(md);
+    }
+
+  }
+
+  private void debug_writeLatticeDotFile() {
+    // generate lattice dot file
+
+    setupToAnalyze();
+
+    while (!toAnalyzeIsEmpty()) {
+      ClassDescriptor cd = toAnalyzeNext();
+
+      setupToAnalazeMethod(cd);
+
+      SSJavaLattice<String> classLattice = cd2lattice.get(cd);
+      if (classLattice != null) {
+        ssjava.writeLatticeDotFile(cd, null, classLattice);
+        debug_printDescriptorToLocNameMapping(cd);
+      }
+
+      while (!toAnalyzeMethodIsEmpty()) {
+        MethodDescriptor md = toAnalyzeMethodNext();
+        SSJavaLattice<String> methodLattice = md2lattice.get(md);
+        if (methodLattice != null) {
+          ssjava.writeLatticeDotFile(cd, md, methodLattice);
+          debug_printDescriptorToLocNameMapping(md);
+        }
+      }
+    }
+
+  }
+
+  private void debug_printDescriptorToLocNameMapping(Descriptor desc) {
+
+    LocationInfo info = getLocationInfo(desc);
+    System.out.println("## " + desc + " ##");
+    System.out.println(info.getMapDescToInferLocation());
+    LocationInfo locInfo = getLocationInfo(desc);
+    System.out.println("mapping=" + locInfo.getMapLocSymbolToDescSet());
+    System.out.println("###################");
+
+  }
+
+  private void inferLattices() {
+
+    // do fixed-point analysis
+
+    ssjava.init();
+    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
+    methodDescriptorsToVisitStack.clear();
+
+    // descriptorListToAnalyze.removeFirst();
+
+    Set<MethodDescriptor> methodDescriptorToVistSet = new HashSet<MethodDescriptor>();
+    methodDescriptorToVistSet.addAll(descriptorListToAnalyze);
+
+    while (!descriptorListToAnalyze.isEmpty()) {
+      MethodDescriptor md = descriptorListToAnalyze.removeFirst();
+      methodDescriptorsToVisitStack.add(md);
+    }
+
+    // analyze scheduled methods until there are no more to visit
+    while (!methodDescriptorsToVisitStack.isEmpty()) {
+      // start to analyze leaf node
+      MethodDescriptor md = methodDescriptorsToVisitStack.pop();
+
+      SSJavaLattice<String> methodLattice =
+          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);
+
+      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);
+
+      if ((!methodLattice.equals(prevMethodLattice)) || (!methodInfo.equals(prevMethodInfo))) {
+
+        setMethodLattice(md, methodLattice);
+        setMethodLocInfo(md, methodInfo);
+
+        // results for callee changed, so enqueue dependents caller for
+        // further analysis
+        Iterator<MethodDescriptor> depsItr = ssjava.getDependents(md).iterator();
+        while (depsItr.hasNext()) {
+          MethodDescriptor methodNext = depsItr.next();
+          if (!methodDescriptorsToVisitStack.contains(methodNext)
+              && methodDescriptorToVistSet.contains(methodNext)) {
+            methodDescriptorsToVisitStack.add(methodNext);
+          }
+        }
+
+      }
+
+    }
+
+    descriptorListToAnalyze = ssjava.getSortedDescriptors();
+    for (Iterator iterator = descriptorListToAnalyze.iterator(); iterator.hasNext();) {
+      MethodDescriptor md = (MethodDescriptor) iterator.next();
+      calculateExtraLocations(md);
+    }
+
+  }
+
+  private void setMethodLocInfo(MethodDescriptor md, MethodLocationInfo methodInfo) {
+    mapMethodDescToMethodLocationInfo.put(md, methodInfo);
+  }
+
+  private void checkLatticesOfVirtualMethods(MethodDescriptor md) {
+
+    if (!md.isStatic()) {
+      Set<MethodDescriptor> setPossibleCallees = new HashSet<MethodDescriptor>();
+      setPossibleCallees.addAll(ssjava.getCallGraph().getMethods(md));
+
+      for (Iterator iterator = setPossibleCallees.iterator(); iterator.hasNext();) {
+        MethodDescriptor mdCallee = (MethodDescriptor) iterator.next();
+        if (!md.equals(mdCallee)) {
+          checkConsistency(md, mdCallee);
+        }
+      }
+
+    }
+
+  }
+
+  private void checkConsistency(MethodDescriptor md1, MethodDescriptor md2) {
+
+    // check that two lattice have the same relations between parameters(+PC
+    // LOC, GLOBAL_LOC RETURN LOC)
+
+    List<CompositeLocation> list1 = new ArrayList<CompositeLocation>();
+    List<CompositeLocation> list2 = new ArrayList<CompositeLocation>();
+
+    MethodLocationInfo locInfo1 = getMethodLocationInfo(md1);
+    MethodLocationInfo locInfo2 = getMethodLocationInfo(md2);
+
+    Map<Integer, CompositeLocation> paramMap1 = locInfo1.getMapParamIdxToInferLoc();
+    Map<Integer, CompositeLocation> paramMap2 = locInfo2.getMapParamIdxToInferLoc();
+
+    int numParam = locInfo1.getMapParamIdxToInferLoc().keySet().size();
+
+    // 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)));
+    }
+
+    // add program counter location
+    list1.add(locInfo1.getPCLoc());
+    list2.add(locInfo2.getPCLoc());
+
+    if (!md1.getReturnType().isVoid()) {
+      // add return value location
+      CompositeLocation rtrLoc1 = getMethodLocationInfo(md1).getReturnLoc();
+      CompositeLocation rtrLoc2 = getMethodLocationInfo(md2).getReturnLoc();
+      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 locations (" + locA1 + ","
+                + locB1 + ") and (" + locA2 + "," + locB2 + ").");
+          }
+        }
+      }
+    }
+
+  }
+
+  private String getSymbol(int idx, FlowNode node) {
+    Descriptor desc = node.getDescTuple().get(idx);
+    return desc.getSymbol();
+  }
+
+  private Descriptor getDescriptor(int idx, FlowNode node) {
+    Descriptor desc = node.getDescTuple().get(idx);
+    return desc;
+  }
+
+  private void analyzeMethodLattice(MethodDescriptor md, SSJavaLattice<String> methodLattice,
+      MethodLocationInfo methodInfo) throws CyclicFlowException {
+
+    // first take a look at method invocation nodes to newly added relations
+    // from the callee
+    analyzeLatticeMethodInvocationNode(md, methodLattice, methodInfo);
+
+    if (!md.isStatic()) {
+      // set the this location
+      String thisLocSymbol = md.getThis().getSymbol();
+      methodInfo.setThisLocName(thisLocSymbol);
+    }
+
+    // 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);
+    Set<FlowNode> nodeSet = fg.getNodeSet();
+
+    // for the method lattice, we need to look at the first element of
+    // NTuple<Descriptor>
+    for (Iterator iterator = nodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+      FlowNode srcNode = (FlowNode) iterator.next();
+
+      Set<FlowEdge> outEdgeSet = srcNode.getOutEdgeSet();
+      for (Iterator iterator2 = outEdgeSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
+        FlowEdge outEdge = (FlowEdge) iterator2.next();
+        FlowNode dstNode = outEdge.getDst();
+
+        NTuple<Descriptor> srcNodeTuple = srcNode.getDescTuple();
+        NTuple<Descriptor> dstNodeTuple = dstNode.getDescTuple();
+
+        if (outEdge.getInitTuple().equals(srcNodeTuple)
+            && outEdge.getEndTuple().equals(dstNodeTuple)) {
+
+          if ((srcNodeTuple.size() > 1 && dstNodeTuple.size() > 1)
+              && srcNodeTuple.get(0).equals(dstNodeTuple.get(0))) {
+
+            // value flows between fields
+            Descriptor desc = srcNodeTuple.get(0);
+            ClassDescriptor classDesc;
+
+            if (desc.equals(GLOBALDESC)) {
+              classDesc = md.getClassDesc();
+            } else {
+              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);
+          }
+        }
+      }
+    }
+
+  }
+
+  private void calculateExtraLocations(MethodDescriptor md) {
+    // calcualte pcloc, returnloc,...
+
+    System.out.println("#calculateExtraLocations=" + md);
+    SSJavaLattice<String> methodLattice = getMethodLattice(md);
+    MethodLocationInfo methodInfo = getMethodLocationInfo(md);
+    FlowGraph fg = getFlowGraph(md);
+    Set<FlowNode> nodeSet = fg.getNodeSet();
+
+    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;
+    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);
+    }
+
+    Map<Integer, CompositeLocation> mapParamToLoc = methodInfo.getMapParamIdxToInferLoc();
+    Set<Integer> keySet = mapParamToLoc.keySet();
+
+    try {
+      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 and location
+      // types
+      // of return values
+      if (!md.getReturnType().isVoid()) {
+        System.out.println("@@@@@ RETURN md=" + md);
+        // first, generate the set of return value location types that starts
+        // with
+        // 'this' reference
+
+        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));
+          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) {
+
+          CompositeLocation returnLoc = getLowest(methodLattice, inferFieldReturnLocSet);
+          methodInfo.setReturnLoc(returnLoc);
+
+        } 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);
+            }
+          }
+
+          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);
+            }
+          }
+
+        }
+
+      }
+    } catch (CyclicFlowException e) {
+      e.printStackTrace();
+    }
+
+  }
+
+  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(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 {
+        return false;
+      }
+
+    }
+
+    return false;
+  }
+
+  private void recursiveAddRelationToLattice(int idx, MethodDescriptor md,
+      CompositeLocation srcInferLoc, CompositeLocation dstInferLoc) throws CyclicFlowException {
+
+    String srcLocSymbol = srcInferLoc.get(idx).getLocIdentifier();
+    String dstLocSymbol = dstInferLoc.get(idx).getLocIdentifier();
+
+    if (srcLocSymbol.equals(dstLocSymbol)) {
+      recursiveAddRelationToLattice(idx + 1, md, srcInferLoc, dstInferLoc);
+    } else {
+
+      Descriptor parentDesc = srcInferLoc.get(idx).getDescriptor();
+      LocationInfo locInfo = getLocationInfo(parentDesc);
+
+      addRelationHigherToLower(getLattice(parentDesc), getLocationInfo(parentDesc), srcLocSymbol,
+          dstLocSymbol);
+    }
+
+  }
+
+  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
+    // if the method is virtual, it also grab all relations from any possible
+    // callees
+
+    Set<MethodInvokeNode> setMethodInvokeNode =
+        mapMethodDescriptorToMethodInvokeNodeSet.get(mdCaller);
+
+    if (setMethodInvokeNode != null) {
+
+      for (Iterator iterator = setMethodInvokeNode.iterator(); iterator.hasNext();) {
+        MethodInvokeNode min = (MethodInvokeNode) iterator.next();
+        MethodDescriptor mdCallee = min.getMethod();
+        Set<MethodDescriptor> setPossibleCallees = new HashSet<MethodDescriptor>();
+        if (mdCallee.isStatic()) {
+          setPossibleCallees.add(mdCallee);
+        } else {
+          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, methodLattice, methodInfo);
+        }
+
+      }
+    }
+
+  }
+
+  private void propagateRelationToCaller(MethodInvokeNode min, MethodDescriptor mdCaller,
+      MethodDescriptor possibleMdCallee, SSJavaLattice<String> methodLattice,
+      MethodLocationInfo methodInfo) throws CyclicFlowException {
+
+    SSJavaLattice<String> calleeLattice = getMethodLattice(possibleMdCallee);
+    MethodLocationInfo calleeLocInfo = getMethodLocationInfo(possibleMdCallee);
+    FlowGraph calleeFlowGraph = getFlowGraph(possibleMdCallee);
+
+    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);
+
+            // 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);
+
+              }
+
+            }
+
+          }
+        }
+      }
+    }
+
+  }
+
+  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.
+        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 {
+      return getFieldLocationInfo((ClassDescriptor) d);
+    }
+  }
+
+  private MethodLocationInfo getMethodLocationInfo(MethodDescriptor md) {
+
+    if (!mapMethodDescToMethodLocationInfo.containsKey(md)) {
+      mapMethodDescToMethodLocationInfo.put(md, new MethodLocationInfo(md));
+    }
+
+    return mapMethodDescToMethodLocationInfo.get(md);
+
+  }
+
+  private LocationInfo getFieldLocationInfo(ClassDescriptor cd) {
+
+    if (!mapClassToLocationInfo.containsKey(cd)) {
+      mapClassToLocationInfo.put(cd, new LocationInfo(cd));
+    }
+
+    return mapClassToLocationInfo.get(cd);
+
+  }
+
+  private void addRelationToLattice(MethodDescriptor md, SSJavaLattice<String> methodLattice,
+      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);
+    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.");
+      }
+    }
+
+  }
+
+  private void recursivelyAddRelation(int idx, CompositeLocation srcInferLoc,
+      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)) {
+      // 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 {
+      addRelationHigherToLower(getLattice(parentDesc), getLocationInfo(parentDesc), srcLocSymbol,
+          dstLocSymbol);
+    }
+  }
+
+  private void recursivelyAddCompositeRelation(MethodDescriptor md, FlowGraph flowGraph,
+      MethodLocationInfo methodInfo, FlowNode srcNode, FlowNode dstNode, Descriptor srcDesc,
+      Descriptor dstDesc) throws CyclicFlowException {
+
+    CompositeLocation inferSrcLoc;
+    CompositeLocation inferDstLoc = methodInfo.getInferLocation(dstDesc);
+
+    if (srcNode.getDescTuple().size() > 1) {
+      // field access
+      inferSrcLoc = new CompositeLocation();
+
+      NTuple<Location> locTuple = flowGraph.getLocationTuple(srcNode);
+      for (int i = 0; i < locTuple.size(); i++) {
+        inferSrcLoc.addLocation(locTuple.get(i));
+      }
+
+    } else {
+      inferSrcLoc = methodInfo.getInferLocation(srcDesc);
+    }
+
+    if (dstNode.getDescTuple().size() > 1) {
+      // field access
+      inferDstLoc = new CompositeLocation();
+
+      NTuple<Location> locTuple = flowGraph.getLocationTuple(dstNode);
+      for (int i = 0; i < locTuple.size(); i++) {
+        inferDstLoc.addLocation(locTuple.get(i));
+      }
+
+    } else {
+      inferDstLoc = methodInfo.getInferLocation(dstDesc);
+    }
+
+    recursiveAddRelationToLattice(1, md, inferSrcLoc, inferDstLoc);
+  }
+
+  private void addPrefixMapping(Map<NTuple<Location>, Set<NTuple<Location>>> map,
+      NTuple<Location> prefix, NTuple<Location> element) {
+
+    if (!map.containsKey(prefix)) {
+      map.put(prefix, new HashSet<NTuple<Location>>());
+    }
+    map.get(prefix).add(element);
   }
 
-  public void inference() {
+  private boolean calculateCompositeLocation(FlowGraph flowGraph,
+      SSJavaLattice<String> methodLattice, MethodLocationInfo methodInfo, FlowNode flowNode)
+      throws CyclicFlowException {
 
-    // 1) construct value flow graph
-    constructFlowGraph();
+    Descriptor localVarDesc = flowNode.getDescTuple().get(0);
+    NTuple<Location> flowNodelocTuple = flowGraph.getLocationTuple(flowNode);
 
-    // 2) construct lattices
-    inferLattices();
+    if (localVarDesc.equals(methodInfo.getMethodDesc())) {
+      return false;
+    }
 
-    debug_writeLatticeDotFile();
+    Set<FlowNode> inNodeSet = flowGraph.getIncomingFlowNodeSet(flowNode);
+    Set<FlowNode> reachableNodeSet = flowGraph.getReachableFlowNodeSet(flowNode);
 
-  }
+    Map<NTuple<Location>, Set<NTuple<Location>>> mapPrefixToIncomingLocTupleSet =
+        new HashMap<NTuple<Location>, Set<NTuple<Location>>>();
 
-  private void debug_writeLatticeDotFile() {
-    // generate lattice dot file
+    List<NTuple<Location>> prefixList = new ArrayList<NTuple<Location>>();
 
-    setupToAnalyze();
+    for (Iterator iterator = inNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+      FlowNode inNode = (FlowNode) iterator.next();
+      NTuple<Location> inNodeTuple = flowGraph.getLocationTuple(inNode);
 
-    while (!toAnalyzeIsEmpty()) {
-      ClassDescriptor cd = toAnalyzeNext();
+      CompositeLocation inNodeInferredLoc =
+          generateInferredCompositeLocation(methodInfo, inNodeTuple);
 
-      setupToAnalazeMethod(cd);
+      NTuple<Location> inNodeInferredLocTuple = inNodeInferredLoc.getTuple();
 
-      SSJavaLattice<String> classLattice = cd2lattice.get(cd);
-      if (classLattice != null) {
-        ssjava.writeLatticeDotFile(cd, classLattice);
+      for (int i = 1; i < inNodeInferredLocTuple.size(); i++) {
+        NTuple<Location> prefix = inNodeInferredLocTuple.subList(0, i);
+        if (!prefixList.contains(prefix)) {
+          prefixList.add(prefix);
+        }
+        addPrefixMapping(mapPrefixToIncomingLocTupleSet, prefix, inNodeInferredLocTuple);
       }
+    }
 
-      while (!toAnalyzeMethodIsEmpty()) {
-        MethodDescriptor md = toAnalyzeMethodNext();
-        if (ssjava.needTobeAnnotated(md)) {
-          SSJavaLattice<String> methodLattice = md2lattice.get(md);
-          if (methodLattice != null) {
-            ssjava.writeLatticeDotFile(cd, methodLattice);
-          }
+    Collections.sort(prefixList, new Comparator<NTuple<Location>>() {
+      public int compare(NTuple<Location> arg0, NTuple<Location> arg1) {
+        int s0 = arg0.size();
+        int s1 = arg1.size();
+        if (s0 > s1) {
+          return -1;
+        } else if (s0 == s1) {
+          return 0;
+        } else {
+          return 1;
         }
       }
-    }
+    });
 
-  }
+    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++) {
+      NTuple<Location> curPrefix = prefixList.get(i);
+      Set<NTuple<Location>> reachableCommonPrefixSet = new HashSet<NTuple<Location>>();
+
+      for (Iterator iterator2 = reachableNodeSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
+        FlowNode reachableNode = (FlowNode) iterator2.next();
+        NTuple<Location> reachLocTuple = flowGraph.getLocationTuple(reachableNode);
+        CompositeLocation reachLocInferLoc =
+            generateInferredCompositeLocation(methodInfo, reachLocTuple);
+        if (reachLocInferLoc.getTuple().startsWith(curPrefix)) {
+          reachableCommonPrefixSet.add(reachLocTuple);
+        }
+      }
 
-  private void inferLattices() {
+      if (!reachableCommonPrefixSet.isEmpty()) {
+        // found reachable nodes that start with the prefix curPrefix
+        // need to assign a composite location
 
-    // do fixed-point analysis
+        // first, check if there are more than one the set of locations that has
+        // the same length of the longest reachable prefix, no way to assign
+        // a composite location to the input local var
+        prefixSanityCheck(prefixList, i, flowGraph, reachableNodeSet);
 
-    // perform method READ/OVERWRITE analysis
-    LinkedList<MethodDescriptor> descriptorListToAnalyze = ssjava.getSortedDescriptors();
+        Set<NTuple<Location>> incomingCommonPrefixSet =
+            mapPrefixToIncomingLocTupleSet.get(curPrefix);
 
-    // current descriptors to visit in fixed-point interprocedural analysis,
-    // prioritized by
-    // dependency in the call graph
-    methodDescriptorsToVisitStack.clear();
+        int idx = curPrefix.size();
+        NTuple<Location> element = incomingCommonPrefixSet.iterator().next();
+        Descriptor desc = element.get(idx).getDescriptor();
 
-    descriptorListToAnalyze.removeFirst();
+        SSJavaLattice<String> lattice = getLattice(desc);
+        LocationInfo locInfo = getLocationInfo(desc);
 
-    Set<MethodDescriptor> methodDescriptorToVistSet = new HashSet<MethodDescriptor>();
-    methodDescriptorToVistSet.addAll(descriptorListToAnalyze);
+        CompositeLocation inferLocation =
+            generateInferredCompositeLocation(methodInfo, flowNodelocTuple);
 
-    while (!descriptorListToAnalyze.isEmpty()) {
-      MethodDescriptor md = descriptorListToAnalyze.removeFirst();
-      methodDescriptorsToVisitStack.add(md);
-    }
+        // methodInfo.getInferLocation(localVarDesc);
+        CompositeLocation newInferLocation = new CompositeLocation();
 
-    // analyze scheduled methods until there are no more to visit
-    while (!methodDescriptorsToVisitStack.isEmpty()) {
-      // start to analyze leaf node
-      MethodDescriptor md = methodDescriptorsToVisitStack.pop();
-      FlatMethod fm = state.getMethodFlat(md);
+        if (inferLocation.getTuple().startsWith(curPrefix)) {
+          // the same infer location is already existed. no need to do
+          // anything
+          System.out.println("NO ATTEMPT TO MAKE A COMPOSITE LOCATION curPrefix=" + curPrefix);
+          return true;
+        } else {
+          // assign a new composite location
 
-      SSJavaLattice<String> methodLattice =
-          new SSJavaLattice<String>(SSJavaLattice.TOP, SSJavaLattice.BOTTOM);
+          // String oldMethodLocationSymbol =
+          // inferLocation.get(0).getLocIdentifier();
+          String newLocSymbol = "Loc" + (SSJavaLattice.seed++);
+          for (int locIdx = 0; locIdx < curPrefix.size(); locIdx++) {
+            newInferLocation.addLocation(curPrefix.get(locIdx));
+          }
+          Location newLocationElement = new Location(desc, newLocSymbol);
+          newInferLocation.addLocation(newLocationElement);
+
+          // maps local variable to location types of the common prefix
+          methodInfo.mapDescriptorToLocation(localVarDesc, newInferLocation.clone());
+
+          // methodInfo.mapDescriptorToLocation(localVarDesc, newInferLocation);
+          addMapLocSymbolToInferredLocation(methodInfo.getMethodDesc(), localVarDesc,
+              newInferLocation);
+          methodInfo.removeMaplocalVarToLocSet(localVarDesc);
+
+          // 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);
+          // }
 
-      System.out.println("SSJAVA: Inferencing the lattice from " + md);
+        }
 
-      analyzeMethodLattice(md, methodLattice);
+        System.out.println("curPrefix=" + curPrefix);
+        System.out.println("ASSIGN NEW COMPOSITE LOCATION =" + newInferLocation + "    to "
+            + flowNode);
 
-      SSJavaLattice<String> prevMethodLattice = md2lattice.get(md);
+        String newlyInsertedLocName =
+            newInferLocation.get(newInferLocation.getSize() - 1).getLocIdentifier();
 
-      if (!methodLattice.equals(prevMethodLattice)) {
-        md2lattice.put(md, methodLattice);
+        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 = loc.getLocIdentifier();
+          addRelationHigherToLower(lattice, locInfo, higher, newlyInsertedLocName);
+        }
 
-        // results for callee changed, so enqueue dependents caller for
-        // further analysis
-        Iterator<MethodDescriptor> depsItr = ssjava.getDependents(md).iterator();
-        while (depsItr.hasNext()) {
-          MethodDescriptor methodNext = depsItr.next();
-          if (!methodDescriptorsToVisitStack.contains(methodNext)
-              && methodDescriptorToVistSet.contains(methodNext)) {
-            methodDescriptorsToVisitStack.add(methodNext);
+        System.out.println("-- add out flow");
+        for (Iterator iterator = reachableCommonPrefixSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+          NTuple<Location> tuple = (NTuple<Location>) iterator.next();
+          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);
           }
         }
 
+        return true;
       }
 
     }
 
-  }
+    return false;
 
-  private String getSymbol(int idx, FlowNode node) {
-    Descriptor desc = node.getDescTuple().get(idx);
-    return desc.getSymbol();
   }
 
-  private void addMappingDescriptorToLocationIdentifer(MethodDescriptor methodDesc,
-      VarDescriptor varDesc, String identifier) {
-    if (!md2LatticeMapping.containsKey(methodDesc)) {
-      md2LatticeMapping.put(methodDesc, new HashMap<VarDescriptor, String>());
-    }
+  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 void analyzeMethodLattice(MethodDescriptor md, SSJavaLattice<String> methodLattice) {
-
-    // visit each node of method flow graph
+  private boolean isCompositeLocation(CompositeLocation cl) {
+    return cl.getSize() > 1;
+  }
 
-    FlowGraph fg = getFlowGraph(md);
-    Set<FlowNode> nodeSet = fg.getNodeSet();
+  private boolean containsNonPrimitiveElement(Set<Descriptor> descSet) {
+    for (Iterator iterator = descSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+      Descriptor desc = (Descriptor) iterator.next();
 
-    // for the method lattice, we need to look at the first element of
-    // NTuple<Descriptor>
+      if (desc.equals(LocationInference.GLOBALDESC)) {
+        return true;
+      } else if (desc instanceof VarDescriptor) {
+        if (!((VarDescriptor) desc).getType().isPrimitive()) {
+          return true;
+        }
+      } else if (desc instanceof FieldDescriptor) {
+        if (!((FieldDescriptor) desc).getType().isPrimitive()) {
+          return true;
+        }
+      }
 
-    for (Iterator iterator = nodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
-      FlowNode srcNode = (FlowNode) iterator.next();
+    }
+    return false;
+  }
 
-      // first, take a look at directly connected nodes
-      Set<FlowEdge> outEdgeSet = srcNode.getOutEdgeSet();
-      for (Iterator iterator2 = outEdgeSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
-        FlowEdge outEdge = (FlowEdge) iterator2.next();
-        FlowNode dstNode = outEdge.getDst();
+  private void addRelationHigherToLower(SSJavaLattice<String> lattice, LocationInfo locInfo,
+      String higher, String lower) throws CyclicFlowException {
 
-        addRelationToLattice(md, methodLattice, srcNode, dstNode);
+    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);
 
-        // second, take a look at all nodes that are reachable from the source
-        // node
-        recursiveVisitNodes(md, srcNode, dstNode);
+    boolean hasNonPrimitiveElement = false;
+    for (Iterator iterator = cycleElementSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+      String cycleElementLocSymbol = (String) iterator.next();
 
+      Set<Descriptor> descSet = locInfo.getDescSet(cycleElementLocSymbol);
+      if (containsNonPrimitiveElement(descSet)) {
+        hasNonPrimitiveElement = true;
+        break;
       }
+    }
 
+    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 CyclicFlowException();
     }
 
-  }
+    if (cycleElementSet.size() > 0) {
 
-  private void addRelationToLattice(MethodDescriptor md, SSJavaLattice<String> methodLattice,
-      FlowNode srcNode, FlowNode dstNode) {
-    if ((srcNode.getDescTuple().size() > 1 && dstNode.getDescTuple().size() > 1)
-        && srcNode.getDescTuple().get(0).equals(dstNode.getDescTuple().get(0))) {
-      // value flow between fields: we don't need to add a binary relation
-      // for this case
+      String newSharedLoc = "SharedLoc" + (SSJavaLattice.seed++);
 
-      VarDescriptor varDesc = (VarDescriptor) srcNode.getDescTuple().get(0);
-      ClassDescriptor varClassDesc = varDesc.getType().getClassDesc();
+      System.out.println("---ASSIGN NEW SHARED LOC=" + newSharedLoc + "   to  " + cycleElementSet);
+      lattice.mergeIntoSharedLocation(cycleElementSet, newSharedLoc);
 
-      extractRelationFromFieldFlows(varClassDesc, srcNode, dstNode, 1);
-      return;
-    }
+      for (Iterator iterator = cycleElementSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+        String oldLocSymbol = (String) iterator.next();
 
-    // add a new binary relation of dstNode < srcNode
+        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();
 
-    String srcSymbol = getSymbol(0, srcNode);
-    String dstSymbol = getSymbol(0, dstNode);
+          CompositeLocation inferLoc;
+          if (curMethodInfo.md.equals(enclosingDesc)) {
+            inferLoc = curMethodInfo.getInferLocation(desc);
+          } else {
+            inferLoc = getLocationInfo(enclosingDesc).getInferLocation(desc);
+          }
 
-    methodLattice.addRelationHigherToLower(srcSymbol, dstSymbol);
+          Location locElement = inferLoc.get(inferLoc.getSize() - 1);
 
-    if (srcNode.isParameter() && dstNode.isParameter()) {
-      propagateRelationToCaller(md, srcNode, dstNode);
-    }
-  }
+          locElement.setLocIdentifier(newSharedLoc);
+          locInfo.addMapLocSymbolToRelatedInferLoc(newSharedLoc, enclosingDesc, desc);
 
-  private SSJavaLattice<String> getMethodLattice(MethodDescriptor md) {
+          if (curMethodInfo.md.equals(enclosingDesc)) {
+            inferLoc = curMethodInfo.getInferLocation(desc);
+          } else {
+            inferLoc = getLocationInfo(enclosingDesc).getInferLocation(desc);
+          }
+          System.out.println("---New Infer Loc=" + inferLoc);
 
-    if (!md2lattice.containsKey(md)) {
-      md2lattice.put(md, new SSJavaLattice<String>(SSJavaLattice.TOP, SSJavaLattice.BOTTOM));
-    }
-    return md2lattice.get(md);
-  }
+        }
+        locInfo.removeRelatedInferLocSet(oldLocSymbol, newSharedLoc);
 
-  private void propagateRelationToCaller(MethodDescriptor calleeMethodDesc, FlowNode srcNode,
-      FlowNode newVisitNode) {
+      }
 
-    FlowGraph calleeFlowGraph = getFlowGraph(calleeMethodDesc);
+      lattice.addSharedLoc(newSharedLoc);
 
-    int higherLocIdxCallee = calleeFlowGraph.getParamIdx(srcNode.getDescTuple());
-    int lowerLocIdxCallee = calleeFlowGraph.getParamIdx(newVisitNode.getDescTuple());
+    } else if (!lattice.isGreaterThan(higher, lower)) {
+      lattice.addRelationHigherToLower(higher, lower);
+    }
+  }
 
-    System.out.println(" ssjava.getDependents(md)=" + ssjava.getDependents(calleeMethodDesc));
-    Iterator<MethodDescriptor> depsItr = ssjava.getDependents(calleeMethodDesc).iterator();
-    while (depsItr.hasNext()) {
-      MethodDescriptor callerMethodDesc = depsItr.next();
+  private void replaceOldLocWithNewLoc(SSJavaLattice<String> methodLattice, String oldLocSymbol,
+      String newLocSymbol) {
 
-      SSJavaLattice<String> callerMethodLattice = md2lattice.get(callerMethodDesc);
+    if (methodLattice.containsKey(oldLocSymbol)) {
+      methodLattice.substituteLocation(oldLocSymbol, newLocSymbol);
+    }
 
-      Set<MethodInvokeNode> minSet = mapMethodDescriptorToMethodInvokeNodeSet.get(callerMethodDesc);
-      for (Iterator iterator = minSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
-        MethodInvokeNode methodInvokeNode = (MethodInvokeNode) iterator.next();
-        if (methodInvokeNode.getMethod().equals(calleeMethodDesc)) {
-          // need to propagate a relation from the callee to the caller
-          // TODO
+  }
 
-          System.out.println("higherLocIdxCallee=" + higherLocIdxCallee);
-          System.out.println("lowerLocIdxCallee=" + lowerLocIdxCallee);
+  private void prefixSanityCheck(List<NTuple<Location>> prefixList, int curIdx,
+      FlowGraph flowGraph, Set<FlowNode> reachableNodeSet) {
 
-          NTuple<Descriptor> higherArg = getArgTupleByArgIdx(methodInvokeNode, higherLocIdxCallee);
-          NTuple<Descriptor> lowerArg = getArgTupleByArgIdx(methodInvokeNode, lowerLocIdxCallee);
+    NTuple<Location> curPrefix = prefixList.get(curIdx);
 
-          FlowNode callerHigherFlowNode = getFlowGraph(callerMethodDesc).getFlowNode(higherArg);
-          FlowNode calleeHigherFlowNode = getFlowGraph(callerMethodDesc).getFlowNode(lowerArg);
+    for (int i = curIdx + 1; i < prefixList.size(); i++) {
+      NTuple<Location> prefixTuple = prefixList.get(i);
 
-          addRelationToLattice(callerMethodDesc, getMethodLattice(callerMethodDesc),
-              callerHigherFlowNode, calleeHigherFlowNode);
+      if (curPrefix.startsWith(prefixTuple)) {
+        continue;
+      }
 
+      for (Iterator iterator2 = reachableNodeSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
+        FlowNode reachableNode = (FlowNode) iterator2.next();
+        NTuple<Location> reachLocTuple = flowGraph.getLocationTuple(reachableNode);
+        if (reachLocTuple.startsWith(prefixTuple)) {
+          // TODO
+          throw new Error("Failed to generate a composite location");
         }
       }
-
     }
   }
 
-  private void recursiveVisitNodes(MethodDescriptor md, FlowNode srcNode, FlowNode currentVisitNode) {
-
-    NTuple<Descriptor> srcTuple = srcNode.getDescTuple();
-
-    for (Iterator<FlowEdge> outEdgeIter = currentVisitNode.getOutEdgeSet().iterator(); outEdgeIter
-        .hasNext();) {
-
-      FlowEdge outEdge = outEdgeIter.next();
-      FlowNode newVisitNode = outEdge.getDst();
-
-      NTuple<Descriptor> newVisitTuple = newVisitNode.getDescTuple();
+  public boolean isPrimitiveLocalVariable(FlowNode node) {
+    VarDescriptor varDesc = (VarDescriptor) node.getDescTuple().get(0);
+    return varDesc.getType().isPrimitive();
+  }
 
-      // if both the source node and the newly visit node are parameters,
-      // need to keep this relation, then later add a new relation between
-      // corresponding arguments in the caller's lattice.
-      if (srcNode.isParameter() && newVisitNode.isParameter()) {
-        System.out.println("src=" + srcNode + "            newVisitNode=" + newVisitNode);
-        propagateRelationToCaller(md, srcNode, newVisitNode);
-      }
+  private SSJavaLattice<String> getLattice(Descriptor d) {
+    if (d instanceof MethodDescriptor) {
+      return getMethodLattice((MethodDescriptor) d);
+    } else {
+      return getFieldLattice((ClassDescriptor) d);
+    }
+  }
 
+  private SSJavaLattice<String> getMethodLattice(MethodDescriptor md) {
+    if (!md2lattice.containsKey(md)) {
+      md2lattice.put(md, new SSJavaLattice<String>(SSJavaAnalysis.TOP, SSJavaAnalysis.BOTTOM));
     }
+    return md2lattice.get(md);
+  }
 
+  private void setMethodLattice(MethodDescriptor md, SSJavaLattice<String> lattice) {
+    md2lattice.put(md, lattice);
   }
 
   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))) {
+    if (srcNode.getDescTuple().get(idx).equals(dstNode.getDescTuple().get(idx))
+        && srcNode.getDescTuple().size() > (idx + 1) && dstNode.getDescTuple().size() > (idx + 1)) {
       // value flow between fields: we don't need to add a binary relation
       // for this case
-      VarDescriptor varDesc = (VarDescriptor) srcNode.getDescTuple().get(idx);
-      ClassDescriptor varClassDesc = varDesc.getType().getClassDesc();
-      extractRelationFromFieldFlows(varClassDesc, srcNode, dstNode, idx + 1);
+
+      Descriptor desc = srcNode.getDescTuple().get(idx);
+      ClassDescriptor classDesc;
+
+      if (idx == 0) {
+        classDesc = ((VarDescriptor) desc).getType().getClassDesc();
+      } else {
+        classDesc = ((FieldDescriptor) desc).getType().getClassDesc();
+      }
+
+      extractRelationFromFieldFlows(classDesc, srcNode, dstNode, idx + 1);
+
     } else {
 
       Descriptor srcFieldDesc = srcNode.getDescTuple().get(idx);
       Descriptor dstFieldDesc = dstNode.getDescTuple().get(idx);
 
       // add a new binary relation of dstNode < srcNode
-
       SSJavaLattice<String> fieldLattice = getFieldLattice(cd);
-      fieldLattice.addRelationHigherToLower(srcFieldDesc.getSymbol(), dstFieldDesc.getSymbol());
+      LocationInfo fieldInfo = getFieldLocationInfo(cd);
+
+      String srcSymbol = fieldInfo.getFieldInferLocation(srcFieldDesc).getLocIdentifier();
+      String dstSymbol = fieldInfo.getFieldInferLocation(dstFieldDesc).getLocIdentifier();
+
+      addRelationHigherToLower(fieldLattice, fieldInfo, srcSymbol, dstSymbol);
 
     }
 
@@ -410,44 +1801,99 @@ public class LocationInference {
 
   public SSJavaLattice<String> getFieldLattice(ClassDescriptor cd) {
     if (!cd2lattice.containsKey(cd)) {
-      cd2lattice.put(cd, new SSJavaLattice<String>(SSJavaLattice.TOP, SSJavaLattice.BOTTOM));
+      cd2lattice.put(cd, new SSJavaLattice<String>(SSJavaAnalysis.TOP, SSJavaAnalysis.BOTTOM));
     }
     return cd2lattice.get(cd);
   }
 
-  public void constructFlowGraph() {
+  public LinkedList<MethodDescriptor> computeMethodList() {
+
+    Set<MethodDescriptor> toSort = new HashSet<MethodDescriptor>();
 
     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 (state.SSJAVADEBUG) {
-            System.out.println("SSJAVA: Constructing a flow graph: " + md);
-          }
+        if ((!visited.contains(md))
+            && (ssjava.needTobeAnnotated(md) || reachableCallee.contains(md))) {
 
-          // creates a mapping from a parameter descriptor to its index
+          // creates a mapping from a method descriptor to virtual methods
+          Set<MethodDescriptor> setPossibleCallees = new HashSet<MethodDescriptor>();
+          if (md.isStatic()) {
+            setPossibleCallees.add(md);
+          } else {
+            setPossibleCallees.addAll(ssjava.getCallGraph().getMethods(md));
+          }
 
-          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));
+          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);
+            }
           }
 
-          FlowGraph fg = new FlowGraph(md, mapParamDescToIdx);
-          mapMethodDescriptorToFlowGraph.put(md, fg);
+          mapMethodToCalleeSet.put(md, needToAnalyzeCalleeSet);
 
-          analyzeMethodBody(cd, md);
+          visited.add(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) {
@@ -488,7 +1934,7 @@ public class LocationInference {
       break;
 
     case Kind.ReturnNode:
-      analyzeReturnNode(md, nametable, (ReturnNode) bsn);
+      analyzeFlowReturnNode(md, nametable, (ReturnNode) bsn, implicitFlowTupleSet);
       break;
 
     case Kind.SubBlockNode:
@@ -509,7 +1955,6 @@ public class LocationInference {
   private void analyzeSwitchStatementNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
       SwitchStatementNode bsn) {
     // TODO Auto-generated method stub
-
   }
 
   private void analyzeFlowSubBlockNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
@@ -517,8 +1962,27 @@ public class LocationInference {
     analyzeFlowBlockNode(md, nametable, sbn.getBlockNode(), implicitFlowTupleSet);
   }
 
-  private void analyzeReturnNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable, ReturnNode bsn) {
-    // TODO Auto-generated method stub
+  private void analyzeFlowReturnNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable, ReturnNode rn,
+      NodeTupleSet implicitFlowTupleSet) {
+
+    ExpressionNode returnExp = rn.getReturnExpression();
+
+    if (returnExp != null) {
+      NodeTupleSet nodeSet = new NodeTupleSet();
+      analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, returnExp, nodeSet, false);
+
+      FlowGraph fg = getFlowGraph(md);
+
+      // 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.addReturnFlowNode(returnDescTuple);
+        for (Iterator iterator2 = implicitFlowTupleSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
+          NTuple<Descriptor> implicitFlowDescTuple = (NTuple<Descriptor>) iterator2.next();
+          fg.addValueFlowEdge(implicitFlowDescTuple, returnDescTuple);
+        }
+      }
+    }
 
   }
 
@@ -538,8 +2002,11 @@ public class LocationInference {
     } else {
       // check 'for loop' case
       BlockNode bn = ln.getInitializer();
-      analyzeFlowBlockNode(md, bn.getVarTable(), bn, implicitFlowTupleSet);
       bn.getVarTable().setParent(nametable);
+      for (int i = 0; i < bn.size(); i++) {
+        BlockStatementNode bsn = bn.get(i);
+        analyzeBlockStatementNode(md, bn.getVarTable(), bsn, implicitFlowTupleSet);
+      }
 
       NodeTupleSet condTupleNode = new NodeTupleSet();
       analyzeFlowExpressionNode(md, bn.getVarTable(), ln.getCondition(), condTupleNode, null,
@@ -574,9 +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) {
 
@@ -611,28 +2080,33 @@ public class LocationInference {
 
     // note that expression node can create more than one flow node
     // nodeSet contains of flow nodes
-    // base is always assigned to null except name node case!
+    // base is always assigned to null except the case of a name node!
 
     NTuple<Descriptor> flowTuple;
 
     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:
@@ -652,7 +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:
@@ -660,9 +2135,8 @@ 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;
@@ -686,25 +2160,22 @@ 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);
 
   }
 
   private void analyzeFlowTertiaryNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable, TertiaryNode tn,
       NodeTupleSet nodeSet, NodeTupleSet implicitFlowTupleSet) {
 
-    System.out.println("### analyzeFlowTertiaryNode=" + tn.printNode(0));
-
     NodeTupleSet tertiaryTupleNode = new NodeTupleSet();
     analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, tn.getCond(), tertiaryTupleNode, null,
         implicitFlowTupleSet, false);
 
     // add edges from tertiaryTupleNode to all nodes of conditional nodes
     tertiaryTupleNode.addTupleSet(implicitFlowTupleSet);
-    System.out.println("### TertiarayNode's condition=" + tertiaryTupleNode);
     analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, tn.getTrueExpr(), tertiaryTupleNode, null,
         implicitFlowTupleSet, false);
 
@@ -725,12 +2196,28 @@ 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) {
+
+    if (nodeSet == null) {
+      nodeSet = new NodeTupleSet();
+    }
 
     addMapCallerMethodDescToMethodInvokeNodeSet(md, min);
 
-    MethodDescriptor calleeMD = min.getMethod();
+    MethodDescriptor calleeMethodDesc = min.getMethod();
 
     NameDescriptor baseName = min.getBaseName();
     boolean isSystemout = false;
@@ -738,98 +2225,129 @@ 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();
-        System.out.println("Analyzing base of method=" + min.getExpression());
-        analyzeFlowExpressionNode(calleeMD, nametable, min.getExpression(), baseNodeSet, null,
+        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);
+
+          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(md, nametable, en, argTupleSet, false);
+          // if argument is liternal node, argTuple is set to NULL.
+          addArgIdxMap(min, idx, argTupleSet);
+          FlowNode paramNode = calleeFlowGraph.getParamFlowNode(idx);
+          if (hasInFlowTo(calleeFlowGraph, paramNode, calleeReturnSet)) {
+            addParamNodeFlowingToReturnValue(calleeMethodDesc, paramNode);
+            nodeSet.addTupleSet(argTupleSet);
+          }
+        }
 
-      if (!min.getMethod().getReturnType().isVoid()) {
-        // If method has a return value, compute the highest possible return
-        // location in the caller's perspective
-        // CompositeLocation ceilingLoc =
-        // computeCeilingLocationForCaller(md, nametable, min, baseLocation,
-        // constraint);
-        // return ceilingLoc;
       }
+
     }
 
-    // return new CompositeLocation(Location.createTopLocation(md));
+  }
 
+  private 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) {
 
-      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);
+        // 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);
-
-        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);
+        nodeSet.addTupleSet(argTupleSet);
       }
 
     }
@@ -837,7 +2355,6 @@ public class LocationInference {
   }
 
   private void analyzeLiteralNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable, LiteralNode en) {
-    // TODO Auto-generated method stub
 
   }
 
@@ -852,7 +2369,6 @@ 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();) {
@@ -866,7 +2382,6 @@ public class LocationInference {
       nodeSet.addTupleSet(expNodeTupleSet);
       nodeSet.addTupleSet(idxNodeTupleSet);
     }
-
   }
 
   private void analyzeCreateObjectNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
@@ -882,17 +2397,13 @@ public class LocationInference {
     NodeTupleSet rightOpSet = new NodeTupleSet();
 
     // left operand
-    System.out.println("Analyzing left op=" + on.getLeft().printNode(0) + "::"
-        + on.getLeft().getClass());
     analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, on.getLeft(), leftOpSet, null, implicitFlowTupleSet,
         false);
-    System.out.println("leftOpSet=" + leftOpSet);
 
     if (on.getRight() != null) {
       // right operand
       analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, on.getRight(), rightOpSet, null,
           implicitFlowTupleSet, false);
-      System.out.println("rightOpSet=" + rightOpSet);
     }
 
     Operation op = on.getOp();
@@ -936,6 +2447,7 @@ public class LocationInference {
     default:
       throw new Error(op.toString());
     }
+
   }
 
   private NTuple<Descriptor> analyzeFlowNameNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
@@ -948,8 +2460,13 @@ 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")) {
@@ -968,22 +2485,13 @@ public class LocationInference {
         FieldDescriptor fd = (FieldDescriptor) d;
         if (fd.isStatic()) {
           if (fd.isFinal()) {
-            // if it is 'static final', the location has TOP since no one can
-            // change its value
-            // loc.addLocation(Location.createTopLocation(md));
-            // return loc;
+            // if it is 'static final', no need to have flow node for the TOP
+            // location
+            return null;
           } else {
-            // if 'static', the location has pre-assigned global loc
-            // MethodLattice<String> localLattice = ssjava.getMethodLattice(md);
-            // String globalLocId = localLattice.getGlobalLoc();
-            // if (globalLocId == null) {
-            // throw new
-            // Error("Global location element is not defined in the method " +
-            // md);
-            // }
-            // Location globalLoc = new Location(md, globalLocId);
-            //
-            // loc.addLocation(globalLoc);
+            // if 'static', assign the default GLOBAL LOCATION to the first
+            // element of the tuple
+            base.add(GLOBALDESC);
           }
         } else {
           // the location of field access starts from this, followed by field
@@ -994,6 +2502,10 @@ public class LocationInference {
         base.add(fd);
       } else if (d == null) {
         // access static field
+        base.add(GLOBALDESC);
+        // base.add(nn.getField());
+        return base;
+
         // FieldDescriptor fd = nn.getField();addFlowGraphEdge
         //
         // MethodLattice<String> localLattice = ssjava.getMethodLattice(md);
@@ -1012,7 +2524,6 @@ public class LocationInference {
 
       }
     }
-
     getFlowGraph(md).createNewFlowNode(base);
 
     return base;
@@ -1021,7 +2532,7 @@ 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();
@@ -1036,38 +2547,62 @@ 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;
       }
     }
 
-    // if (left instanceof ArrayAccessNode) {
-    // ArrayAccessNode aan = (ArrayAccessNode) left;
-    // left = aan.getExpression();
-    // }
-    // fanNodeSet
+    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);
+    }
     base =
-        analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, left, nodeSet, base, implicitFlowTupleSet, false);
+        analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, left, nodeSet, base, implicitFlowTupleSet, isLHS);
+
+    if (base == null) {
+      // in this case, field is TOP location
+      return null;
+    } else {
 
-    if (!left.getType().isPrimitive()) {
+      NTuple<Descriptor> flowFieldTuple = new NTuple<Descriptor>(base.toList());
 
-      if (fd.getSymbol().equals("length")) {
-        // TODO
-        // array.length access, return the location of the array
-        // return loc;
+      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);
+        }
+
+      }
+      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);
+        }
       }
 
-      base.add(fd);
+      return flowFieldTuple;
+
     }
 
-    return base;
+  }
+
+  private void debug_printTreeNode(TreeNode tn) {
+
+    System.out.println("DEBUG: " + tn.printNode(0) + "                line#=" + tn.getNumLine());
 
   }
 
   private void analyzeFlowAssignmentNode(MethodDescriptor md, SymbolTable nametable,
-      AssignmentNode an, NTuple<Descriptor> base, NodeTupleSet implicitFlowTupleSet) {
-
-    System.out.println("analyzeFlowAssignmentNode=" + an);
+      AssignmentNode an, NodeTupleSet nodeSet, NTuple<Descriptor> base,
+      NodeTupleSet implicitFlowTupleSet) {
 
     NodeTupleSet nodeSetRHS = new NodeTupleSet();
     NodeTupleSet nodeSetLHS = new NodeTupleSet();
@@ -1078,18 +2613,32 @@ public class LocationInference {
             .getBaseOp().getOp() != Operation.POSTDEC)) {
       postinc = false;
     }
-
     // if LHS is array access node, need to capture value flows between an array
     // and its index value
     analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, an.getDest(), nodeSetLHS, null, implicitFlowTupleSet,
         true);
-    System.out.println("ASSIGNMENT NODE nodeSetLHS=" + nodeSetLHS);
 
     if (!postinc) {
       // analyze value flows of rhs expression
       analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, an.getSrc(), nodeSetRHS, null, implicitFlowTupleSet,
           false);
-      System.out.println("ASSIGNMENT NODE nodeSetRHS=" + nodeSetRHS);
+
+      // 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();) {
@@ -1116,17 +2665,33 @@ 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) {
     return mapMethodDescriptorToFlowGraph.get(md);
   }
 
-  public void addFlowGraphEdge(MethodDescriptor md, NTuple<Descriptor> from, NTuple<Descriptor> to) {
+  private boolean addFlowGraphEdge(MethodDescriptor md, NTuple<Descriptor> from,
+      NTuple<Descriptor> to) {
+    // TODO
+    // return true if it adds a new edge
     FlowGraph graph = getFlowGraph(md);
     graph.addValueFlowEdge(from, to);
+    return true;
   }
 
   public void _debug_printGraph() {
@@ -1146,7 +2711,6 @@ public class LocationInference {
 
 }
 
-class ParamIndexRelation {
-  private Integer higherIdx;
-  private Integer lowerIdx;
+class CyclicFlowException extends Exception {
+
 }