Robust/src/Analysis/SSJava/FlowGraph.java

   1 package Analysis.SSJava;
   2
   3 import java.io.BufferedWriter;
   4 import java.io.File;
   5 import java.io.FileWriter;
   6 import java.io.IOException;
   7 import java.util.HashMap;
   8 import java.util.HashSet;
   9 import java.util.Iterator;
  10 import java.util.Map;
  11 import java.util.Set;
  12 import java.util.Map.Entry;
  13
  14 import Analysis.OoOJava.ConflictEdge;
  15 import Analysis.OoOJava.ConflictNode;
  16 import IR.Descriptor;
  17 import IR.FieldDescriptor;
  18 import IR.MethodDescriptor;
  19 import IR.VarDescriptor;
  20
  21 public class FlowGraph {
  22
  23   MethodDescriptor md;
  24
  25   Set<FlowNode> nodeSet;
  26   FlowNode thisVarNode;
  27
  28   // maps the composite representation of field/var descriptors to infer nodes
  29   Map<NTuple<Descriptor>, FlowNode> mapDescTupleToInferNode;
  30
  31   // maps an infer node to the set of neighbors which is pointed by the node
  32   Map<NTuple<Descriptor>, Set<FlowNode>> mapNodeToNeighborSet;
  33
  34   // maps a paramter descriptor to its index
  35   Map<Descriptor, Integer> mapParamDescToIdx;
  36   boolean debug = true;
  37
  38   public FlowGraph(MethodDescriptor md, Map<Descriptor, Integer> mapParamDescToIdx) {
  39     this.md = md;
  40     nodeSet = new HashSet<FlowNode>();
  41     mapDescTupleToInferNode = new HashMap<NTuple<Descriptor>, FlowNode>();
  42     mapNodeToNeighborSet = new HashMap<NTuple<Descriptor>, Set<FlowNode>>();
  43     this.mapParamDescToIdx = new HashMap<Descriptor, Integer>();
  44     this.mapParamDescToIdx.putAll(mapParamDescToIdx);
  45
  46     // create a node for 'this' varialbe
  47     NTuple<Descriptor> thisDescTuple = new NTuple<Descriptor>();
  48     thisDescTuple.add(md.getThis());
  49     FlowNode thisNode = new FlowNode(thisDescTuple, true);
  50     NTuple<Descriptor> thisVarTuple = new NTuple<Descriptor>();
  51     thisVarTuple.add(md.getThis());
  52     createNewFlowNode(thisVarTuple);
  53     thisVarNode = thisNode;
  54
  55   }
  56
  57   public Set<FlowNode> getNodeSet() {
  58     return nodeSet;
  59   }
  60
  61   public void addNeighbor(FlowNode node, FlowNode neighbor) {
  62     Set<FlowNode> set = mapNodeToNeighborSet.get(node);
  63     if (set == null) {
  64       set = new HashSet<FlowNode>();
  65     }
  66     set.add(neighbor);
  67
  68     System.out.println("add a new neighbor " + neighbor + " to " + node);
  69   }
  70
  71   public void addValueFlowEdge(NTuple<Descriptor> fromDescTuple, NTuple<Descriptor> toDescTuple) {
  72
  73     FlowNode fromNode = mapDescTupleToInferNode.get(fromDescTuple);
  74     FlowNode toNode = mapDescTupleToInferNode.get(toDescTuple);
  75
  76     System.out.println("create an edge from " + fromNode + " to " + toNode);
  77
  78     int fromTupleSize = fromDescTuple.size();
  79     NTuple<Descriptor> curTuple = new NTuple<Descriptor>();
  80     for (int i = 0; i < fromTupleSize; i++) {
  81       Descriptor desc = fromDescTuple.get(i);
  82       curTuple.add(desc);
  83       addFlowEdge(getFlowNode(curTuple), toNode, fromDescTuple, toDescTuple);
  84     }
  85
  86     int toTupleSize = toDescTuple.size();
  87     curTuple = new NTuple<Descriptor>();
  88     for (int i = 0; i < toTupleSize; i++) {
  89       Descriptor desc = toDescTuple.get(i);
  90       curTuple.add(desc);
  91       addFlowEdge(fromNode, getFlowNode(curTuple), fromDescTuple, toDescTuple);
  92     }
  93
  94   }
  95
  96   private void addFlowEdge(FlowNode fromNode, FlowNode toNode, NTuple<Descriptor> initTuple,
  97       NTuple<Descriptor> endTuple) {
  98
  99     FlowEdge edge = new FlowEdge(fromNode, toNode, initTuple, endTuple);
 100     fromNode.addOutEdge(edge);
 101
 102     System.out.println("add a new edge=" + edge);
 103
 104   }
 105
 106   public FlowNode getFlowNode(NTuple<Descriptor> descTuple) {
 107     if (mapDescTupleToInferNode.containsKey(descTuple)) {
 108       return mapDescTupleToInferNode.get(descTuple);
 109     } else {
 110       FlowNode node = createNewFlowNode(descTuple);
 111       return node;
 112     }
 113   }
 114
 115   public FlowNode getThisVarNode() {
 116     return thisVarNode;
 117   }
 118
 119   public FlowNode createNewFlowNode(NTuple<Descriptor> tuple) {
 120
 121     if (!mapDescTupleToInferNode.containsKey(tuple)) {
 122
 123       FlowNode node = new FlowNode(tuple, isParamter(tuple));
 124       mapDescTupleToInferNode.put(tuple, node);
 125       nodeSet.add(node);
 126
 127       if (tuple.size() > 1) {
 128         NTuple<Descriptor> baseTuple = tuple.subList(0, tuple.size() - 1);
 129         getFlowNode(baseTuple).addFieldNode(node);
 130       }
 131
 132       System.out.println("Creating new node=" + node);
 133       return node;
 134     } else {
 135       return mapDescTupleToInferNode.get(tuple);
 136     }
 137
 138   }
 139
 140   public boolean isParamter(NTuple<Descriptor> tuple) {
 141     // return true if a descriptor tuple is started with a parameter descriptor
 142     Descriptor firstIdxDesc = tuple.get(0);
 143     return mapParamDescToIdx.containsKey(firstIdxDesc);
 144   }
 145
 146   public int getParamIdx(NTuple<Descriptor> tuple) {
 147     Descriptor firstDesc = tuple.get(0);
 148     return mapParamDescToIdx.get(firstDesc).intValue();
 149   }
 150
 151   private void drawEdges(FlowNode node, BufferedWriter bw, Set<FlowNode> addedNodeSet,
 152       Set<FlowEdge> addedEdgeSet) throws IOException {
 153
 154     Set<FlowEdge> edgeSet = node.getOutEdgeSet();
 155
 156     for (Iterator<FlowEdge> iterator = edgeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
 157       FlowEdge flowEdge = iterator.next();
 158
 159       FlowNode u = flowEdge.getSrc();
 160       FlowNode v = flowEdge.getDst();
 161
 162       if (u.getDescTuple().equals(flowEdge.getInitTuple())
 163           && v.getDescTuple().equals(flowEdge.getEndTuple())) {
 164         // only draw an edge of the actual value flow
 165
 166         if (!addedEdgeSet.contains(flowEdge)) {
 167
 168           if (!addedNodeSet.contains(u)) {
 169             drawNode(u, bw);
 170             addedNodeSet.add(u);
 171           }
 172           if (!addedNodeSet.contains(v)) {
 173             drawNode(v, bw);
 174             addedNodeSet.add(v);
 175           }
 176
 177           bw.write("" + u.getID() + " -> " + v.getID() + ";\n");
 178           addedEdgeSet.add(flowEdge);
 179         }
 180       }
 181
 182     }
 183
 184   }
 185
 186   private void drawNode(FlowNode node, BufferedWriter bw) throws IOException {
 187     bw.write(node.getID() + " [label=\"" + node.getPrettyID() + "\"]" + ";\n");
 188   }
 189
 190   public void writeGraph() throws java.io.IOException {
 191
 192     String graphName = md.toString();
 193     graphName = graphName.replaceAll("[\\W]", "");
 194
 195     BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(graphName + ".dot"));
 196     bw.write("digraph " + graphName + " {\n");
 197     bw.write("compound=true;\n");
 198
 199     // then visit every flow node
 200
 201     Iterator<FlowNode> iter = nodeSet.iterator();
 202
 203     Set<FlowEdge> addedEdgeSet = new HashSet<FlowEdge>();
 204     Set<FlowNode> addedNodeSet = new HashSet<FlowNode>();
 205
 206     while (iter.hasNext()) {
 207       FlowNode node = iter.next();
 208
 209       if (node.getDescTuple().size() == 1) {
 210         // here, we just care about the local variable
 211         if (node.getFieldNodeSet().size() > 0) {
 212           drawSubgraph(node, bw, addedEdgeSet);
 213         }
 214       }
 215       drawEdges(node, bw, addedNodeSet, addedEdgeSet);
 216
 217     }
 218
 219     bw.write("}\n");
 220     bw.close();
 221
 222   }
 223
 224   public boolean constainsNode(FlowNode node) {
 225     return nodeSet.contains(node);
 226   }
 227
 228   private void drawSubgraph(FlowNode node, BufferedWriter bw, Set<FlowEdge> addedSet)
 229       throws IOException {
 230
 231     bw.write("subgraph cluster_" + node.getID() + "{\n");
 232     bw.write("label=\"" + node.getPrettyID() + "\";\n");
 233
 234     Set<FlowNode> fieldNodeSet = node.getFieldNodeSet();
 235     for (Iterator iterator = fieldNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
 236       FlowNode fieldNode = (FlowNode) iterator.next();
 237       if (fieldNode.getFieldNodeSet().size() > 0) {
 238         drawSubgraph(fieldNode, bw, addedSet);
 239       } else {
 240         Descriptor desc = fieldNode.getDescTuple().getLastElement();
 241         if (desc instanceof VarDescriptor) {
 242           VarDescriptor varDesc = (VarDescriptor) desc;
 243           if (varDesc.getType().isPrimitive()) {
 244             bw.write(fieldNode.getID() + " [label=\"" + fieldNode.getPrettyID() + "\"];\n");
 245           }
 246         } else if (desc instanceof FieldDescriptor) {
 247           FieldDescriptor fieldDesc = (FieldDescriptor) desc;
 248           if (fieldDesc.getType().isPrimitive()) {
 249             bw.write(fieldNode.getID() + " [label=\"" + fieldNode.getPrettyID() + "\"];\n");
 250           }
 251         }
 252       }
 253     }
 254
 255     bw.write("}\n");
 256   }
 257 }