changes on the inference engine.
[IRC.git] / Robust / src / Analysis / SSJava / LocationInference.java
index 089e7f8bd7f887d07989135c48ce35a08eda8515..66a82df85160f66b3566c7d719d949fcbe7ab6e5 100644 (file)
@@ -13,8 +13,6 @@ import java.util.Map;
 import java.util.Set;
 import java.util.Stack;
 
-import Analysis.SSJava.FlowDownCheck.ComparisonResult;
-import Analysis.SSJava.FlowDownCheck.CompositeLattice;
 import IR.ClassDescriptor;
 import IR.Descriptor;
 import IR.FieldDescriptor;
@@ -46,6 +44,7 @@ import IR.Tree.ReturnNode;
 import IR.Tree.SubBlockNode;
 import IR.Tree.SwitchStatementNode;
 import IR.Tree.TertiaryNode;
+import IR.Tree.TreeNode;
 
 public class LocationInference {
 
@@ -74,10 +73,20 @@ public class LocationInference {
 
   private Map<MethodInvokeNode, Map<Integer, NTuple<Descriptor>>> mapMethodInvokeNodeToArgIdxMap;
 
-  private Map<MethodDescriptor, MethodLocationInfo> mapLatticeToMethodLocationInfo;
+  private Map<MethodDescriptor, MethodLocationInfo> mapMethodDescToMethodLocationInfo;
+
+  private Map<ClassDescriptor, LocationInfo> mapClassToLocationInfo;
 
   private Map<MethodDescriptor, Set<MethodDescriptor>> mapMethodDescToPossibleMethodDescSet;
 
+  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);
+
   boolean debug = true;
 
   public LocationInference(SSJavaAnalysis ssjava, State state) {
@@ -93,9 +102,10 @@ public class LocationInference {
         new HashMap<MethodDescriptor, Set<MethodInvokeNode>>();
     this.mapMethodInvokeNodeToArgIdxMap =
         new HashMap<MethodInvokeNode, Map<Integer, NTuple<Descriptor>>>();
-    this.mapLatticeToMethodLocationInfo = new HashMap<MethodDescriptor, MethodLocationInfo>();
+    this.mapMethodDescToMethodLocationInfo = new HashMap<MethodDescriptor, MethodLocationInfo>();
     this.mapMethodDescToPossibleMethodDescSet =
         new HashMap<MethodDescriptor, Set<MethodDescriptor>>();
+    this.mapClassToLocationInfo = new HashMap<ClassDescriptor, LocationInfo>();
   }
 
   public void setupToAnalyze() {
@@ -145,6 +155,8 @@ public class LocationInference {
     // 2) construct lattices
     inferLattices();
 
+    simplifyLattices();
+
     debug_writeLatticeDotFile();
 
     // 3) check properties
@@ -152,6 +164,34 @@ public class LocationInference {
 
   }
 
+  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();
+        if (ssjava.needTobeAnnotated(md)) {
+          SSJavaLattice<String> methodLattice = md2lattice.get(md);
+          if (methodLattice != null) {
+            methodLattice.removeRedundantEdges();
+          }
+        }
+      }
+    }
+
+  }
+
   private void checkLattices() {
 
     LinkedList<MethodDescriptor> descriptorListToAnalyze = ssjava.getSortedDescriptors();
@@ -186,6 +226,7 @@ public class LocationInference {
       SSJavaLattice<String> classLattice = cd2lattice.get(cd);
       if (classLattice != null) {
         ssjava.writeLatticeDotFile(cd, null, classLattice);
+        debug_printDescriptorToLocNameMapping(cd);
       }
 
       while (!toAnalyzeMethodIsEmpty()) {
@@ -194,6 +235,7 @@ public class LocationInference {
           SSJavaLattice<String> methodLattice = md2lattice.get(md);
           if (methodLattice != null) {
             ssjava.writeLatticeDotFile(cd, md, methodLattice);
+            debug_printDescriptorToLocNameMapping(md);
           }
         }
       }
@@ -201,6 +243,17 @@ public class LocationInference {
 
   }
 
+  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
@@ -230,16 +283,20 @@ public class LocationInference {
       SSJavaLattice<String> methodLattice =
           new SSJavaLattice<String>(SSJavaAnalysis.TOP, SSJavaAnalysis.BOTTOM);
 
+      MethodLocationInfo methodInfo = new MethodLocationInfo(md);
+
       System.out.println();
       System.out.println("SSJAVA: Inferencing the lattice from " + md);
 
-      analyzeMethodLattice(md, methodLattice);
+      analyzeMethodLattice(md, methodLattice, methodInfo);
 
       SSJavaLattice<String> prevMethodLattice = getMethodLattice(md);
+      MethodLocationInfo prevMethodInfo = getMethodLocationInfo(md);
 
-      if (!methodLattice.equals(prevMethodLattice)) {
+      if ((!methodLattice.equals(prevMethodLattice)) || (!methodInfo.equals(prevMethodInfo))) {
 
         setMethodLattice(md, methodLattice);
+        setMethodLocInfo(md, methodInfo);
 
         // results for callee changed, so enqueue dependents caller for
         // further analysis
@@ -258,6 +315,10 @@ public class LocationInference {
 
   }
 
+  private void setMethodLocInfo(MethodDescriptor md, MethodLocationInfo methodInfo) {
+    mapMethodDescToMethodLocationInfo.put(md, methodInfo);
+  }
+
   private void checkLatticesOfVirtualMethods(MethodDescriptor md) {
 
     if (!md.isStatic()) {
@@ -292,10 +353,6 @@ public class LocationInference {
       for (Iterator iterator2 = paramLocNameSet1.iterator(); iterator2.hasNext();) {
         String locName2 = (String) iterator2.next();
 
-        // System.out.println("COMPARE " + locName1 + " - " + locName2 + " "
-        // + lattice1.isGreaterThan(locName1, locName2) + "-"
-        // + lattice2.isGreaterThan(locName1, locName2));
-
         if (!locName1.equals(locName2)) {
 
           boolean r1 = lattice1.isGreaterThan(locName1, locName2);
@@ -318,14 +375,25 @@ public class LocationInference {
     return desc.getSymbol();
   }
 
-  private void analyzeMethodLattice(MethodDescriptor md, SSJavaLattice<String> methodLattice) {
+  private Descriptor getDescriptor(int idx, FlowNode node) {
+    Descriptor desc = node.getDescTuple().get(idx);
+    return desc;
+  }
 
-    MethodLocationInfo methodInfo = getMethodLocationInfo(md);
+  private void analyzeMethodLattice(MethodDescriptor md, SSJavaLattice<String> methodLattice,
+      MethodLocationInfo methodInfo) {
 
     // first take a look at method invocation nodes to newly added relations
     // from the callee
     analyzeLatticeMethodInvocationNode(md);
 
+    // set the this location
+    String thisLocSymbol = md.getThis().getSymbol();
+    methodInfo.setThisLocName(thisLocSymbol);
+
+    // set the global location
+    methodInfo.setGlobalLocName(LocationInference.GLOBALLOC);
+
     // visit each node of method flow graph
     FlowGraph fg = getFlowGraph(md);
     Set<FlowNode> nodeSet = fg.getNodeSet();
@@ -354,21 +422,27 @@ public class LocationInference {
             ClassDescriptor varClassDesc = varDesc.getType().getClassDesc();
             extractRelationFromFieldFlows(varClassDesc, srcNode, dstNode, 1);
 
-          } else {
+          } else if (srcNodeTuple.size() == 1 || dstNodeTuple.size() == 1) {
+            // for the method lattice, we need to look at the first element of
+            // NTuple<Descriptor>
             // in this case, take a look at connected nodes at the local level
-            addRelationToLattice(md, methodLattice, srcNode, dstNode);
+            addRelationToLattice(md, methodLattice, methodInfo, srcNode, dstNode);
+          } else {
+
+            if (!srcNode.getDescTuple().get(0).equals(dstNode.getDescTuple().get(0))) {
+              // in this case, take a look at connected nodes at the local level
+              addRelationToLattice(md, methodLattice, methodInfo, srcNode, dstNode);
+            } else {
+              Descriptor srcDesc = srcNode.getDescTuple().get(0);
+              Descriptor dstDesc = dstNode.getDescTuple().get(0);
+              recursivelyAddCompositeRelation(md, fg, methodInfo, srcNode, dstNode, srcDesc,
+                  dstDesc);
+              // recursiveAddRelationToLattice(1, md, srcNode, dstNode);
+            }
           }
 
         }
-
       }
-
-    }
-
-    // grab the this location if the method use the 'this' reference
-    String thisLocSymbol = md.getThis().getSymbol();
-    if (methodLattice.getKeySet().contains(thisLocSymbol)) {
-      methodInfo.setThisLocName(thisLocSymbol);
     }
 
     // calculate a return location
@@ -378,7 +452,8 @@ public class LocationInference {
 
       for (Iterator iterator = returnNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
         FlowNode rtrNode = (FlowNode) iterator.next();
-        String localSymbol = rtrNode.getDescTuple().get(0).getSymbol();
+        String localSymbol =
+            methodInfo.getInferLocation(rtrNode.getDescTuple().get(0)).get(0).getLocIdentifier();
         returnVarSymbolSet.add(localSymbol);
       }
 
@@ -396,6 +471,25 @@ public class LocationInference {
 
   }
 
+  private void recursiveAddRelationToLattice(int idx, MethodDescriptor md,
+      CompositeLocation srcInferLoc, CompositeLocation dstInferLoc) {
+
+    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) {
 
     // the transformation for a call site propagates all relations between
@@ -472,42 +566,477 @@ public class LocationInference {
 
   }
 
+  private LocationInfo getLocationInfo(Descriptor d) {
+    if (d instanceof MethodDescriptor) {
+      return getMethodLocationInfo((MethodDescriptor) d);
+    } else {
+      return getFieldLocationInfo((ClassDescriptor) d);
+    }
+  }
+
   private MethodLocationInfo getMethodLocationInfo(MethodDescriptor md) {
 
-    if (!mapLatticeToMethodLocationInfo.containsKey(md)) {
-      mapLatticeToMethodLocationInfo.put(md, new MethodLocationInfo(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 mapLatticeToMethodLocationInfo.get(md);
+    return mapClassToLocationInfo.get(cd);
 
   }
 
   private void addRelationToLattice(MethodDescriptor md, SSJavaLattice<String> methodLattice,
-      FlowNode srcNode, FlowNode dstNode) {
+      MethodLocationInfo methodInfo, FlowNode srcNode, FlowNode dstNode) {
 
-    // add a new binary relation of dstNode < srcNode
-    String srcSymbol = getSymbol(0, srcNode);
-    String dstSymbol = getSymbol(0, dstNode);
+    System.out.println();
+    System.out.println("### addRelationToLattice src=" + srcNode + " dst=" + dstNode);
 
+    // add a new binary relation of dstNode < srcNode
     FlowGraph flowGraph = getFlowGraph(md);
-    MethodLocationInfo methodInfo = getMethodLocationInfo(md);
+    // MethodLocationInfo methodInfo = getMethodLocationInfo(md);
+
+    // String srcOriginSymbol = getSymbol(0, srcNode);
+    // String dstOriginSymbol = getSymbol(0, dstNode);
+
+    Descriptor srcDesc = getDescriptor(0, srcNode);
+    Descriptor dstDesc = getDescriptor(0, dstNode);
+
+    // consider a composite location case
+    boolean isSrcLocalVar = false;
+    boolean isDstLocalVar = false;
+    if (srcNode.getDescTuple().size() == 1) {
+      isSrcLocalVar = true;
+    }
+
+    if (dstNode.getDescTuple().size() == 1) {
+      isDstLocalVar = true;
+    }
+
+    boolean isAssignedCompositeLocation = false;
+    if (!methodInfo.getInferLocation(srcDesc).get(0).getLocIdentifier()
+        .equals(methodInfo.getThisLocName())) {
+      isAssignedCompositeLocation =
+          calculateCompositeLocation(flowGraph, methodLattice, methodInfo, srcNode);
+    }
+
+    String srcSymbol = methodInfo.getInferLocation(srcDesc).get(0).getLocIdentifier();
+    String dstSymbol = methodInfo.getInferLocation(dstDesc).get(0).getLocIdentifier();
 
     if (srcNode.isParameter()) {
       int paramIdx = flowGraph.getParamIdx(srcNode.getDescTuple());
-      methodInfo.addParameter(srcSymbol, srcNode, paramIdx);
+      methodInfo.addParameter(srcSymbol, srcDesc, paramIdx);
+    } else {
+      // methodInfo.addMappingOfLocNameToDescriptor(srcSymbol, srcDesc);
     }
+
     if (dstNode.isParameter()) {
       int paramIdx = flowGraph.getParamIdx(dstNode.getDescTuple());
-      methodInfo.addParameter(dstSymbol, dstNode, paramIdx);
+      methodInfo.addParameter(dstSymbol, dstDesc, paramIdx);
+    } else {
+      // methodInfo.addMappingOfLocNameToDescriptor(dstSymbol, dstDesc);
     }
 
-    if (!methodLattice.isGreaterThan(srcSymbol, dstSymbol)) {
-      // if the lattice does not have this relation, add it
-      methodLattice.addRelationHigherToLower(srcSymbol, dstSymbol);
+    if (!isAssignedCompositeLocation) {
+      // source does not have a composite location
+      if (!srcSymbol.equals(dstSymbol)) {
+        // add a local relation
+        if (!methodLattice.isGreaterThan(srcSymbol, dstSymbol)) {
+          // if the lattice does not have this relation, add it
+          addRelationHigherToLower(methodLattice, methodInfo, srcSymbol, dstSymbol);
+          // methodLattice.addRelationHigherToLower(srcSymbol, dstSymbol);
+        }
+      } else {
+        // if src and dst have the same local location...
+
+        recursivelyAddCompositeRelation(md, flowGraph, methodInfo, srcNode, dstNode, srcDesc,
+            dstDesc);
+
+      }
+
+    } else {
+      // source variable has a composite location
+      if (methodInfo.getInferLocation(dstDesc).getSize() == 1) {
+        if (!srcSymbol.equals(dstSymbol)) {
+          addRelationHigherToLower(methodLattice, methodInfo, srcSymbol, dstSymbol);
+        }
+      }
+
     }
 
   }
 
+  private void recursivelyAddCompositeRelation(MethodDescriptor md, FlowGraph flowGraph,
+      MethodLocationInfo methodInfo, FlowNode srcNode, FlowNode dstNode, Descriptor srcDesc,
+      Descriptor dstDesc) {
+
+    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);
+  }
+
+  private boolean calculateCompositeLocation(FlowGraph flowGraph,
+      SSJavaLattice<String> methodLattice, MethodLocationInfo methodInfo, FlowNode flowNode) {
+
+    Descriptor localVarDesc = flowNode.getDescTuple().get(0);
+
+    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>>>();
+
+    Set<FlowNode> localInNodeSet = new HashSet<FlowNode>();
+    Set<FlowNode> localOutNodeSet = new HashSet<FlowNode>();
+
+    List<NTuple<Location>> prefixList = new ArrayList<NTuple<Location>>();
+
+    for (Iterator iterator = inNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+      FlowNode inNode = (FlowNode) iterator.next();
+      NTuple<Location> inTuple = flowGraph.getLocationTuple(inNode);
+
+      if (inTuple.size() > 1) {
+        for (int i = 1; i < inTuple.size(); i++) {
+          NTuple<Location> prefix = inTuple.subList(0, i);
+          if (!prefixList.contains(prefix)) {
+            prefixList.add(prefix);
+          }
+          addPrefixMapping(mapPrefixToIncomingLocTupleSet, prefix, inTuple);
+        }
+      } else {
+        localInNodeSet.add(inNode);
+      }
+    }
+
+    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;
+        }
+      }
+    });
+
+    for (Iterator iterator2 = reachableNodeSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
+      FlowNode reachableNode = (FlowNode) iterator2.next();
+      if (reachableNode.getDescTuple().size() == 1) {
+        localOutNodeSet.add(reachableNode);
+      }
+    }
+
+    // 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);
+        if (reachLocTuple.startsWith(curPrefix)) {
+          reachableCommonPrefixSet.add(reachLocTuple);
+        }
+
+      }
+
+      if (!reachableCommonPrefixSet.isEmpty()) {
+        // found reachable nodes that start with the prefix curPrefix
+        // need to assign a composite location
+
+        // 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);
+
+        Set<NTuple<Location>> incomingCommonPrefixSet =
+            mapPrefixToIncomingLocTupleSet.get(curPrefix);
+
+        int idx = curPrefix.size();
+        NTuple<Location> element = incomingCommonPrefixSet.iterator().next();
+        Descriptor desc = element.get(idx).getDescriptor();
+
+        SSJavaLattice<String> lattice = getLattice(desc);
+        LocationInfo locInfo = getLocationInfo(desc);
+
+        // CompositeLocation inferLocation =
+        // methodInfo.getInferLocation(flowNode);
+        CompositeLocation inferLocation = methodInfo.getInferLocation(localVarDesc);
+
+        String newlyInsertedLocName;
+        if (inferLocation.getSize() == 1) {
+          // need to replace the old local location with a new composite
+          // location
+
+          String oldMethodLocationSymbol = inferLocation.get(0).getLocIdentifier();
+
+          String newLocSymbol = "Loc" + (SSJavaLattice.seed++);
+          inferLocation = new CompositeLocation();
+          for (int locIdx = 0; locIdx < curPrefix.size(); locIdx++) {
+            inferLocation.addLocation(curPrefix.get(locIdx));
+          }
+          Location fieldLoc = new Location(desc, newLocSymbol);
+          inferLocation.addLocation(fieldLoc);
+
+          methodInfo.mapDescriptorToLocation(localVarDesc, inferLocation);
+          methodInfo.removeMaplocalVarToLocSet(localVarDesc);
+
+          String newMethodLocationSymbol = curPrefix.get(0).getLocIdentifier();
+
+          replaceOldLocWithNewLoc(methodLattice, oldMethodLocationSymbol, newMethodLocationSymbol);
+
+        } else {
+
+          String localLocName = methodInfo.getInferLocation(localVarDesc).get(0).getLocIdentifier();
+          return true;
+
+        }
+
+        newlyInsertedLocName = inferLocation.get(inferLocation.getSize() - 1).getLocIdentifier();
+
+        for (Iterator iterator = incomingCommonPrefixSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+          NTuple<Location> tuple = (NTuple<Location>) iterator.next();
+
+          Location loc = tuple.get(idx);
+          String higher = locInfo.getFieldInferLocation(loc.getLocDescriptor()).getLocIdentifier();
+          System.out.println("--");
+          System.out.println("add in-flow relation:");
+          addRelationHigherToLower(lattice, locInfo, higher, newlyInsertedLocName);
+        }
+        System.out.println("end of add-inflow relation");
+
+        for (Iterator iterator = localInNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+          FlowNode localNode = (FlowNode) iterator.next();
+          Descriptor localInVarDesc = localNode.getDescTuple().get(0);
+          CompositeLocation inNodeInferLoc = methodInfo.getInferLocation(localInVarDesc);
+
+          if (isCompositeLocation(inNodeInferLoc)) {
+            // need to make sure that newLocSymbol is lower than the infernode
+            // location in the field lattice
+
+            if (inNodeInferLoc.getTuple().startsWith(curPrefix)
+                && inNodeInferLoc.getSize() == (curPrefix.size() + 1)) {
+              String higher = inNodeInferLoc.get(inNodeInferLoc.getSize() - 1).getLocIdentifier();
+              if (!higher.equals(newlyInsertedLocName)) {
+                System.out.println("add localInNodeSet relation:");
+                addRelationHigherToLower(lattice, locInfo, higher, newlyInsertedLocName);
+              }
+            } else {
+              throw new Error("Failed to generate a composite location.");
+            }
+
+          }
+        }
+
+        for (Iterator iterator = reachableCommonPrefixSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+          NTuple<Location> tuple = (NTuple<Location>) iterator.next();
+          Location loc = tuple.get(idx);
+          String lower = locInfo.getFieldInferLocation(loc.getLocDescriptor()).getLocIdentifier();
+          // lattice.addRelationHigherToLower(newlyInsertedLocName, lower);
+          System.out.println("add out-flow relation:");
+          addRelationHigherToLower(lattice, locInfo, newlyInsertedLocName, lower);
+        }
+        System.out.println("end of add out-flow relation");
+
+        for (Iterator iterator = localOutNodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+          FlowNode localOutNode = (FlowNode) iterator.next();
+
+          Descriptor localOutDesc = localOutNode.getDescTuple().get(0);
+          // String localOutNodeSymbol =
+          // localOutNode.getDescTuple().get(0).getSymbol();
+          CompositeLocation outNodeInferLoc = methodInfo.getInferLocation(localOutDesc);
+
+          // System.out
+          // .println("localOutNode=" + localOutNode + " outNodeInferLoc=" +
+          // outNodeInferLoc);
+          if (isCompositeLocation(outNodeInferLoc)) {
+            // need to make sure that newLocSymbol is higher than the infernode
+            // location
+
+            if (outNodeInferLoc.getTuple().startsWith(curPrefix)
+                && outNodeInferLoc.getSize() == (curPrefix.size() + 1)) {
+
+              String lower = outNodeInferLoc.get(outNodeInferLoc.getSize() - 1).getLocIdentifier();
+              System.out.println("add outNodeInferLoc relation:");
+
+              addRelationHigherToLower(lattice, locInfo, newlyInsertedLocName, lower);
+
+            } else {
+              throw new Error("Failed to generate a composite location.");
+            }
+          }
+        }
+
+        return true;
+      }
+
+    }
+
+    return false;
+
+  }
+
+  private boolean isCompositeLocation(CompositeLocation cl) {
+    return cl.getSize() > 1;
+  }
+
+  private boolean containsNonPrimitiveElement(Set<Descriptor> descSet) {
+    for (Iterator iterator = descSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+      Descriptor desc = (Descriptor) iterator.next();
+
+      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;
+        }
+      }
+
+    }
+    return false;
+  }
+
+  private void addRelationHigherToLower(SSJavaLattice<String> lattice, LocationInfo locInfo,
+      String higher, String lower) {
+
+    // if (higher.equals(lower) && lattice.isSharedLoc(higher)) {
+    // return;
+    // }
+
+    Set<String> cycleElementSet = lattice.getPossibleCycleElements(higher, lower);
+    System.out.println("#Check cycle=" + lower + " < " + higher);
+    System.out.println("#cycleElementSet=" + cycleElementSet);
+
+    boolean hasNonPrimitiveElement = false;
+    for (Iterator iterator = cycleElementSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+      String cycleElementLocSymbol = (String) iterator.next();
+
+      Set<Descriptor> descSet = locInfo.getDescSet(cycleElementLocSymbol);
+      if (containsNonPrimitiveElement(descSet)) {
+        hasNonPrimitiveElement = true;
+        break;
+      }
+    }
+
+    if (hasNonPrimitiveElement) {
+      // if there is non-primitive element in the cycle, no way to merge cyclic
+      // elements into the shared location
+      throw new Error("Failed to merge cyclic value flows into a shared location.");
+    }
+
+    if (cycleElementSet.size() > 0) {
+      String newSharedLoc = "SharedLoc" + (SSJavaLattice.seed++);
+
+      lattice.mergeIntoSharedLocation(cycleElementSet, newSharedLoc);
+
+      for (Iterator iterator = cycleElementSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+        String oldLocSymbol = (String) iterator.next();
+        locInfo.mergeMapping(oldLocSymbol, newSharedLoc);
+      }
+
+      lattice.addSharedLoc(newSharedLoc);
+
+    } else if (!lattice.isGreaterThan(higher, lower)) {
+      lattice.addRelationHigherToLower(higher, lower);
+    }
+  }
+
+  private void replaceOldLocWithNewLoc(SSJavaLattice<String> methodLattice, String oldLocSymbol,
+      String newLocSymbol) {
+
+    if (methodLattice.containsKey(oldLocSymbol)) {
+      methodLattice.substituteLocation(oldLocSymbol, newLocSymbol);
+    }
+
+  }
+
+  private void prefixSanityCheck(List<NTuple<Location>> prefixList, int curIdx,
+      FlowGraph flowGraph, Set<FlowNode> reachableNodeSet) {
+
+    NTuple<Location> curPrefix = prefixList.get(curIdx);
+
+    for (int i = curIdx + 1; i < prefixList.size(); i++) {
+      NTuple<Location> prefixTuple = prefixList.get(i);
+
+      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");
+        }
+      }
+    }
+  }
+
+  public boolean isPrimitiveLocalVariable(FlowNode node) {
+    VarDescriptor varDesc = (VarDescriptor) node.getDescTuple().get(0);
+    return varDesc.getType().isPrimitive();
+  }
+
+  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));
@@ -545,13 +1074,12 @@ public class LocationInference {
 
       // add a new binary relation of dstNode < srcNode
       SSJavaLattice<String> fieldLattice = getFieldLattice(cd);
+      LocationInfo fieldInfo = getFieldLocationInfo(cd);
 
-      String srcSymbol = srcFieldDesc.getSymbol();
-      String dstSymbol = dstFieldDesc.getSymbol();
+      String srcSymbol = fieldInfo.getFieldInferLocation(srcFieldDesc).getLocIdentifier();
+      String dstSymbol = fieldInfo.getFieldInferLocation(dstFieldDesc).getLocIdentifier();
 
-      if (!fieldLattice.isGreaterThan(srcSymbol, dstSymbol)) {
-        fieldLattice.addRelationHigherToLower(srcSymbol, dstSymbol);
-      }
+      addRelationHigherToLower(fieldLattice, fieldInfo, srcSymbol, dstSymbol);
 
     }
 
@@ -679,18 +1207,20 @@ public class LocationInference {
 
     ExpressionNode returnExp = rn.getReturnExpression();
 
-    NodeTupleSet nodeSet = new NodeTupleSet();
-    analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, returnExp, nodeSet, false);
+    if (returnExp != null) {
+      NodeTupleSet nodeSet = new NodeTupleSet();
+      analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, returnExp, nodeSet, false);
 
-    FlowGraph fg = getFlowGraph(md);
+      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.setReturnFlowNode(returnDescTuple);
-      for (Iterator iterator2 = implicitFlowTupleSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
-        NTuple<Descriptor> implicitFlowDescTuple = (NTuple<Descriptor>) iterator2.next();
-        fg.addValueFlowEdge(implicitFlowDescTuple, returnDescTuple);
+      // annotate the elements of the node set as the return location
+      for (Iterator iterator = nodeSet.iterator(); iterator.hasNext();) {
+        NTuple<Descriptor> returnDescTuple = (NTuple<Descriptor>) iterator.next();
+        fg.setReturnFlowNode(returnDescTuple);
+        for (Iterator iterator2 = implicitFlowTupleSet.iterator(); iterator2.hasNext();) {
+          NTuple<Descriptor> implicitFlowDescTuple = (NTuple<Descriptor>) iterator2.next();
+          fg.addValueFlowEdge(implicitFlowDescTuple, returnDescTuple);
+        }
       }
     }
 
@@ -712,8 +1242,11 @@ 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,
@@ -916,7 +1449,7 @@ public class LocationInference {
       if (min.getExpression() != null) {
 
         NodeTupleSet baseNodeSet = new NodeTupleSet();
-        analyzeFlowExpressionNode(calleeMD, nametable, min.getExpression(), baseNodeSet, null,
+        analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, min.getExpression(), baseNodeSet, null,
             implicitFlowTupleSet, false);
 
       } else {
@@ -1134,22 +1667,14 @@ 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', assign the default TOP LOCATION
+            // DESCRIPTOR
+            base.add(TOPDESC);
+            return base;
           } 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
@@ -1160,6 +1685,10 @@ 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);
@@ -1207,10 +1736,10 @@ public class LocationInference {
       }
     }
 
-    // if (left instanceof ArrayAccessNode) {
-    // ArrayAccessNode aan = (ArrayAccessNode) left;
-    // left = aan.getExpression();
-    // }
+    if (left instanceof ArrayAccessNode) {
+      ArrayAccessNode aan = (ArrayAccessNode) left;
+      left = aan.getExpression();
+    }
     // fanNodeSet
     base =
         analyzeFlowExpressionNode(md, nametable, left, nodeSet, base, implicitFlowTupleSet, false);
@@ -1218,12 +1747,11 @@ public class LocationInference {
     if (!left.getType().isPrimitive()) {
 
       if (fd.getSymbol().equals("length")) {
-        // TODO
-        // array.length access, return the location of the array
-        // return loc;
+        // array.length access, just have the location of the array
+      } else {
+        base.add(fd);
       }
 
-      base.add(fd);
     }
 
     getFlowGraph(md).createNewFlowNode(base);
@@ -1231,6 +1759,12 @@ public class LocationInference {
 
   }
 
+  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) {
 
@@ -1243,7 +1777,6 @@ 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,