chiark / gitweb /
wip dependency insertion
[topbloke-formulae.git] / article.tex
index b4f7beb8b8ea8ea6a82a3422bfaedd37cfeb853b..7ec582e666ef94e6b55ba1e682e1866a1048cb03 100644 (file)
@@ -8,6 +8,13 @@
 \usepackage{mdwlist}
 %\usepackage{accents}
 
+\usepackage{fancyhdr}
+\pagestyle{fancy}
+\lhead[\rightmark]{}
+
+\let\stdsection\section
+\renewcommand\section{\newpage\stdsection}
+
 \renewcommand{\ge}{\geqslant}
 \renewcommand{\le}{\leqslant}
 \newcommand{\nge}{\ngeqslant}
 \newcommand{\py}{\pay{P}}
 \newcommand{\pn}{\pan{P}}
 
+\newcommand{\pq}{\pa{Q}}
+\newcommand{\pqy}{\pay{Q}}
+\newcommand{\pqn}{\pan{Q}}
+
 \newcommand{\pr}{\pa{R}}
 \newcommand{\pry}{\pay{R}}
 \newcommand{\prn}{\pan{R}}
 
 \section{Notation}
 
-xxx make all conditions be in conditions, not in (or also in) intro
-
 \begin{basedescript}{
 \desclabelwidth{5em}
 \desclabelstyle{\nextlinelabel}
@@ -107,7 +116,7 @@ $\set X$.
 
 \item[ $ C \ge D $ ]
 $C$ is a descendant of $D$ in the git commit
-graph.  This is a partial order, namely the transitive closure of 
+graph.  This is a partial order, namely the transitive closure of
 $ D \in \set X $ where $ C \hasparents \set X $.
 
 \item[ $ C \has D $ ]
@@ -124,21 +133,21 @@ A patch $\p$ consists of two sets of commits $\pn$ and $\py$, which
 are respectively the base and tip git branches.  $\p$ may be used
 where the context requires a set, in which case the statement
 is to be taken as applying to both $\py$ and $\pn$.
-None of these sets overlap.  Hence:
+All of these sets are disjoint.  Hence:
 
 \item[ $ \patchof{ C } $ ]
-Either $\p$ s.t. $ C \in \p $, or $\bot$.  
+Either $\p$ s.t. $ C \in \p $, or $\bot$.
 A function from commits to patches' sets $\p$.
 
 \item[ $ \pancsof{C}{\set P} $ ]
-$ \{ A \; | \; A \le C \land A \in \set P \} $ 
+$ \{ A \; | \; A \le C \land A \in \set P \} $
 i.e. all the ancestors of $C$
 which are in $\set P$.
 
 \item[ $ \pendsof{C}{\set P} $ ]
 $ \{ E \; | \; E \in \pancsof{C}{\set P}
   \land \mathop{\not\exists}_{A \in \pancsof{C}{\set P}}
-  E \neq A \land E \le A \} $ 
+  E \neq A \land E \le A \} $
 i.e. all $\le$-maximal commits in $\pancsof{C}{\set P}$.
 
 \item[ $ \baseof{C} $ ]
@@ -152,13 +161,13 @@ $\displaystyle \bigforall_{D \in \py} D \isin C \equiv D \le C $.
 
 \item[ $ C \nothaspatch \p $ ]
 $\displaystyle \bigforall_{D \in \py} D \not\isin C $.
-~ Informally, $C$ has none of the contents of $\p$.  
+~ Informally, $C$ has none of the contents of $\p$.
 
-Non-Topbloke commits are $\nothaspatch \p$ for all $\p$.  This
+Commits on Non-Topbloke branches are $\nothaspatch \p$ for all $\p$.  This
 includes commits on plain git branches made by applying a Topbloke
 patch.  If a Topbloke
 patch is applied to a non-Topbloke branch and then bubbles back to
-the relevant Topbloke branches, we hope that 
+the relevant Topbloke branches, we hope that
 if the user still cares about the Topbloke patch,
 git's merge algorithm will DTRT when trying to re-apply the changes.
 
@@ -171,7 +180,7 @@ $\displaystyle D \isin C \equiv
     (D \not\isin L \land D \not\isin R) \land D \neq C : & \false \\
     \text{otherwise} : & D \not\isin M
   \end{cases}
-$ 
+$
 
 \end{basedescript}
 \newpage
@@ -198,11 +207,15 @@ We maintain these each time we construct a new commit. \\
 \[\eqn{Foreign Inclusion:}{
   \bigforall_{D \text{ s.t. } \patchof{D} = \bot} D \isin C \equiv D \leq C
 }\]
+\[\eqn{Foreign Contents:}{
+  \bigforall_{C \text{ s.t. } \patchof{C} = \bot}
+    D \le C \implies \patchof{D} = \bot
+}\]
 
 \section{Some lemmas}
 
-\[ \eqn{Alternative (overlapping) formulations defining
-  $\mergeof{C}{L}{M}{R}$:}{
+\subsection{Alternative (overlapping) formulations of $\mergeof{C}{L}{M}{R}$}
+$$
  D \isin C \equiv
   \begin{cases}
     D \isin L  \equiv D \isin R  : & D = C \lor D \isin L     \\
@@ -211,18 +224,35 @@ We maintain these each time we construct a new commit. \\
     D \isin L \nequiv D \isin M  : & D = C \lor D \isin L     \\
     \text{as above with L and R exchanged}
   \end{cases}
-}\]
-\proof{
-  Truth table xxx
-
-  Original definition is symmetrical in $L$ and $R$.
+$$
+\proof{ ~ Truth table (ordered by original definition): \\
+  \begin{tabular}{cccc|c|cc}
+     $D = C$ &
+          $\isin L$ &
+               $\isin M$ &
+                    $\isin R$ & $\isin C$ &
+                                      $L$ vs. $R$ & $L$ vs. $M$
+  \\\hline
+     y &  ? &  ? &  ?      &      y   & ?         & ?            \\
+     n &  y &  y &  y      &      y   & $\equiv$  & $\equiv$     \\
+     n &  y &  n &  y      &      y   & $\equiv$  & $\nequiv$    \\
+     n &  n &  y &  n      &      n   & $\equiv$  & $\nequiv$    \\
+     n &  n &  n &  n      &      n   & $\equiv$  & $\equiv$     \\
+     n &  y &  y &  n      &      n   & $\nequiv$ & $\equiv$     \\
+     n &  n &  y &  y      &      n   & $\nequiv$ & $\nequiv$    \\
+     n &  y &  n &  n      &      y   & $\nequiv$ & $\nequiv$    \\
+     n &  n &  n &  y      &      y   & $\nequiv$ & $\equiv$     \\
+  \end{tabular} \\
+  And original definition is symmetrical in $L$ and $R$.
 }
 
-\[ \eqn{Exclusive Tip Contents:}{
-  \bigforall_{C \in \py} 
+\subsection{Exclusive Tip Contents}
+Given Base Acyclic for $C$,
+$$
+  \bigforall_{C \in \py}
     \neg \Bigl[ D \isin \baseof{C} \land ( D \in \py \land D \le C )
       \Bigr]
-}\]
+$$
 Ie, the two limbs of the RHS of Tip Contents are mutually exclusive.
 
 \proof{
@@ -237,9 +267,11 @@ So by Base Acyclic $D \isin B \implies D \notin \py$.
   \end{cases}
 }\]
 
-\[ \eqn{Tip Self Inpatch:}{
+\subsection{Tip Self Inpatch}
+Given Exclusive Tip Contents and Base Acyclic for $C$,
+$$
   \bigforall_{C \in \py} C \haspatch \p
-}\]
+$$
 Ie, tip commits contain their own patch.
 
 \proof{
@@ -248,23 +280,27 @@ $ \bigforall_{C \in \py}\bigforall_{D \in \py}
   D \isin C \equiv D \le C $
 }
 
-\[ \eqn{Exact Ancestors:}{
+\subsection{Exact Ancestors}
+$$
   \bigforall_{ C \hasparents \set{R} }
+  \left[
   D \le C \equiv
     ( \mathop{\hbox{\huge{$\vee$}}}_{R \in \set R} D \le R )
     \lor D = C
-}\]
-xxx proof tbd
+  \right]
+$$
+\proof{ ~ Trivial.}
 
-\[ \eqn{Transitive Ancestors:}{
+\subsection{Transitive Ancestors}
+$$
   \left[ \bigforall_{ E \in \pendsof{C}{\set P} } E \le M \right] \equiv
   \left[ \bigforall_{ A \in \pancsof{C}{\set P} } A \le M \right]
-}\]
+$$
 
 \proof{
 The implication from right to left is trivial because
 $ \pends() \subset \pancs() $.
-For the implication from left to right: 
+For the implication from left to right:
 by the definition of $\mathcal E$,
 for every such $A$, either $A \in \pends()$ which implies
 $A \le M$ by the LHS directly,
@@ -274,7 +310,8 @@ commits, this terminates with $A'' \in \pends()$, ie $A'' \le M$
 by the LHS.  And $A \le A''$.
 }
 
-\[ \eqn{Calculation Of Ends:}{
+\subsection{Calculation of Ends}
+$$
   \bigforall_{C \hasparents \set A}
     \pendsof{C}{\set P} =
       \begin{cases}
@@ -282,97 +319,155 @@ by the LHS.  And $A \le A''$.
       \\
        C \not\in \p : & \displaystyle
        \left\{ E \Big|
-           \Bigl[ \Largeexists_{A \in \set A} 
+           \Bigl[ \Largeexists_{A \in \set A}
                        E \in \pendsof{A}{\set P} \Bigr] \land
-           \Bigl[ \Largenexists_{B \in \set A
-                       E \neq B \land E \le B \Bigr]
+           \Bigl[ \Largenexists_{B \in \set A, F \in \pendsof{B}{\p}}
+                       E \neq F \land E \le F \Bigr]
        \right\}
       \end{cases}
-}\]
-xxx proof tbd
-
-\subsection{No Replay for Merge Results}
-
-If we are constructing $C$, with,
-\gathbegin
-  \mergeof{C}{L}{M}{R}
-\gathnext
-  L \le C
-\gathnext
-  R \le C
-\end{gather}
-No Replay is preserved.  \proofstarts
-
-\subsubsection{For $D=C$:} $D \isin C, D \le C$.  OK.
-
-\subsubsection{For $D \isin L \land D \isin R$:}
-$D \isin C$.  And $D \isin L \implies D \le L \implies D \le C$.  OK.
-
-\subsubsection{For $D \neq C \land D \not\isin L \land D \not\isin R$:}
-$D \not\isin C$.  OK.
+$$
+\proof{
+Trivial for $C \in \set P$.  For $C \not\in \set P$,
+$\pancsof{C}{\set P} = \bigcup_{A \in \set A} \pancsof{A}{\set P}$.
+So $\pendsof{C}{\set P} \subset \bigcup_{E in \set E} \pendsof{E}{\set P}$.
+Consider some $E \in \pendsof{A}{\set P}$.  If $\exists_{B,F}$ as
+specified, then either $F$ is going to be in our result and
+disqualifies $E$, or there is some other $F'$ (or, eventually,
+an $F''$) which disqualifies $F$.
+Otherwise, $E$ meets all the conditions for $\pends$.
+}
 
-\subsubsection{For $D \neq C \land (D \isin L \equiv D \not\isin R)
- \land D \not\isin M$:}
-$D \isin C$.  Also $D \isin L \lor D \isin R$ so $D \le L \lor D \le
-R$ so $D \le C$.  OK.
+\subsection{Ingredients Prevent Replay}
+$$
+  \left[
+    {C \hasparents \set A} \land
+   \\
+    \bigforall_{D}
+    \left(
+       D \isin C \implies
+       D = C \lor
+       \Largeexists_{A \in \set A} D \isin A
+    \right)
+  \right] \implies \left[ \bigforall_{D}
+    D \isin C \implies D \le C
+  \right]
+$$
+\proof{
+  Trivial for $D = C$.  Consider some $D \neq C$, $D \isin C$.
+  By the preconditions, there is some $A$ s.t. $D \in \set A$
+  and $D \isin A$.  By No Replay for $A$, $D \le A$.  And
+  $A \le C$ so $D \le C$.
+}
 
-\subsubsection{For $D \neq C \land (D \isin L \equiv D \not\isin R)
- \land D \isin M$:}
-$D \not\isin C$.  OK.
+\subsection{Simple Foreign Inclusion}
+$$
+  \left[
+    C \hasparents \{ L \}
+   \land
+    \bigforall_{D} D \isin C \equiv D \isin L \lor D = C
+  \right]
+ \implies
+  \left[
+   \bigforall_{D \text{ s.t. } \patchof{D} = \bot}
+     D \isin C \equiv D \le C
+  \right]
+$$
+\proof{
+Consider some $D$ s.t. $\patchof{D} = \bot$.
+If $D = C$, trivially true.  For $D \neq C$,
+by Foreign Inclusion of $D$ in $L$, $D \isin L \equiv D \le L$.
+And by Exact Ancestors $D \le L \equiv D \le C$.
+So $D \isin C \equiv D \le C$.
+}
 
-$\qed$
+\subsection{Totally Foreign Contents}
+$$
+   \left[
+    C \hasparents \set A \land
+    \patchof{C} = \bot \land
+      \bigforall_{A \in \set A} \patchof{A} = \bot
+   \right]
+  \implies
+   \left[
+  \bigforall_{D}
+    D \le C
+   \implies
+    \patchof{D} = \bot
+   \right]
+$$
+\proof{
+Consider some $D \le C$.  If $D = C$, $\patchof{D} = \bot$ trivially.
+If $D \neq C$ then $D \le A$ where $A \in \set A$.  By Foreign
+Contents of $A$, $\patchof{D} = \bot$.
+}
 
 \section{Commit annotation}
 
-xxx need to compute annotation for every commit type
-
 We annotate each Topbloke commit $C$ with:
 \gathbegin
  \patchof{C}
 \gathnext
  \baseof{C}, \text{ if } C \in \py
 \gathnext
- \bigforall_{\pa{Q}} 
-   \text{ either } C \haspatch \pa{Q} \text{ or } C \nothaspatch \pa{Q}
+ \bigforall_{\pq}
+   \text{ either } C \haspatch \pq \text{ or } C \nothaspatch \pq
 \gathnext
- \bigforall_{\pay{Q} \not\ni C} \pendsof{C}{\pay{Q}}
+ \bigforall_{\pqy \not\ni C} \pendsof{C}{\pqy}
 \end{gather}
 
+$\patchof{C}$, for each kind of Topbloke-generated commit, is stated
+in the summary in the section for that kind of commit.
+
+Whether $\baseof{C}$ is required, and if so what the value is, is
+stated in the proof of Unique Base for each kind of commit.
+
+$C \haspatch \pq$ or $\nothaspatch \pq$ is represented as the
+set $\{ \pq | C \haspatch \pq \}$.  Whether $C \haspatch \pq$
+is in stated
+(in terms of $I \haspatch \pq$ or $I \nothaspatch \pq$
+for the ingredients $I$)
+in the proof of Coherence for each kind of commit.
+
+$\pendsof{C}{\pq^+}$ is computed, for all Topbloke-generated commits,
+using the lemma Calculation of Ends, above.
 We do not annotate $\pendsof{C}{\py}$ for $C \in \py$.  Doing so would
 make it wrong to make plain commits with git because the recorded $\pends$
-would have to be updated.  The annotation is not needed because
-$\forall_{\py \ni C} \; \pendsof{C}{\py} = \{C\}$.
+would have to be updated.  The annotation is not needed in that case
+because $\forall_{\py \ni C} \; \pendsof{C}{\py} = \{C\}$.
 
 \section{Simple commit}
 
 A simple single-parent forward commit $C$ as made by git-commit.
 \begin{gather}
-\tag*{} C \hasparents \{ A \} \\
-\tag*{} \patchof{C} = \patchof{A} \\
-\tag*{} D \isin C \equiv D \isin A \lor D = C
+\tag*{} C \hasparents \{ L \} \\
+\tag*{} \patchof{C} = \patchof{L} \\
+\tag*{} D \isin C \equiv D \isin L \lor D = C
 \end{gather}
 This also covers Topbloke-generated commits on plain git branches:
 Topbloke strips the metadata when exporting.
 
 \subsection{No Replay}
-Trivial.
+
+Ingredients Prevent Replay applies.  $\qed$
 
 \subsection{Unique Base}
-If $A, C \in \py$ then $\baseof{C} = \baseof{A}$. $\qed$
+If $L, C \in \py$ then by Calculation of Ends,
+$\pendsof{C}{\pn} = \pendsof{L}{\pn}$ so
+$\baseof{C} = \baseof{L}$. $\qed$
 
 \subsection{Tip Contents}
-We need to consider only $A, C \in \py$.  From Tip Contents for $A$:
-\[ D \isin A \equiv D \isin \baseof{A} \lor ( D \in \py \land D \le A ) \]
+We need to consider only $L, C \in \py$.  From Tip Contents for $L$:
+\[ D \isin L \equiv D \isin \baseof{L} \lor ( D \in \py \land D \le L ) \]
 Substitute into the contents of $C$:
-\[ D \isin C \equiv D \isin \baseof{A} \lor ( D \in \py \land D \le A )
+\[ D \isin C \equiv D \isin \baseof{L} \lor ( D \in \py \land D \le L )
     \lor D = C \]
-Since $D = C \implies D \in \py$, 
-and substituting in $\baseof{C}$, this gives:
+Since $D = C \implies D \in \py$,
+and substituting in $\baseof{C}$, from Unique Base above, this gives:
 \[ D \isin C \equiv D \isin \baseof{C} \lor
-    (D \in \py \land D \le A) \lor
+    (D \in \py \land D \le L) \lor
     (D = C \land D \in \py) \]
 \[ \equiv D \isin \baseof{C} \lor
-   [ D \in \py \land ( D \le A \lor D = C ) ] \]
+   [ D \in \py \land ( D \le L \lor D = C ) ] \]
 So by Exact Ancestors:
 \[ D \isin C \equiv D \isin \baseof{C} \lor ( D \in \py \land D \le C
 ) \]
@@ -380,18 +475,20 @@ $\qed$
 
 \subsection{Base Acyclic}
 
-Need to consider only $A, C \in \pn$.  
+Need to consider only $L, C \in \pn$.
 
 For $D = C$: $D \in \pn$ so $D \not\in \py$. OK.
 
-For $D \neq C$: $D \isin C \equiv D \isin A$, so by Base Acyclic for
-$A$, $D \isin C \implies D \not\in \py$. $\qed$
+For $D \neq C$: $D \isin C \equiv D \isin L$, so by Base Acyclic for
+$L$, $D \isin C \implies D \not\in \py$.
+
+$\qed$
 
 \subsection{Coherence and patch inclusion}
 
 Need to consider $D \in \py$
 
-\subsubsection{For $A \haspatch P, D = C$:}
+\subsubsection{For $L \haspatch P, D = C$:}
 
 Ancestors of $C$:
 $ D \le C $.
@@ -399,36 +496,172 @@ $ D \le C $.
 Contents of $C$:
 $ D \isin C \equiv \ldots \lor \true \text{ so } D \haspatch C $.
 
-\subsubsection{For $A \haspatch P, D \neq C$:}
-Ancestors: $ D \le C \equiv D \le A $.
+\subsubsection{For $L \haspatch P, D \neq C$:}
+Ancestors: $ D \le C \equiv D \le L $.
 
-Contents: $ D \isin C \equiv D \isin A \lor f $
-so $ D \isin C \equiv D \isin A $.
+Contents: $ D \isin C \equiv D \isin L \lor f $
+so $ D \isin C \equiv D \isin L $.
 
 So:
-\[ A \haspatch P \implies C \haspatch P \]
+\[ L \haspatch P \implies C \haspatch P \]
 
-\subsubsection{For $A \nothaspatch P$:}
+\subsubsection{For $L \nothaspatch P$:}
 
-Firstly, $C \not\in \py$ since if it were, $A \in \py$.  
+Firstly, $C \not\in \py$ since if it were, $L \in \py$.
 Thus $D \neq C$.
 
-Now by contents of $A$, $D \notin A$, so $D \notin C$.
+Now by contents of $L$, $D \notin L$, so $D \notin C$.
 
 So:
-\[ A \nothaspatch P \implies C \nothaspatch P \]
+\[ L \nothaspatch P \implies C \nothaspatch P \]
 $\qed$
 
-\subsection{Foreign inclusion:}
+\subsection{Foreign Inclusion:}
+
+Simple Foreign Inclusion applies.  $\qed$
+
+\subsection{Foreign Contents:}
+
+Only relevant if $\patchof{C} = \bot$, and in that case Totally
+Foreign Contents applies. $\qed$
+
+\section{Create Base}
+
+Given a starting point $L$ and a proposed patch $\pq$,
+create a Topbloke base branch initial commit $B$.
+\gathbegin
+ B \hasparents \{ L \}
+\gathnext
+ \patchof{B} = \pqn
+\gathnext
+ D \isin B \equiv D \isin L \lor D = B
+\end{gather}
+
+\subsection{Conditions}
+
+\[ \eqn{ Create Acyclic }{
+ \pendsof{L}{\pqy} = \{ \}
+}\]
+
+\subsection{No Replay}
+
+Ingredients Prevent Replay applies.  $\qed$
+
+\subsection{Unique Base}
+
+Not applicable.
+
+\subsection{Tip Contents}
+
+Not applicable.
+
+\subsection{Base Acyclic}
+
+Consider some $D \isin B$.  If $D = B$, $D \in \pqn$.
+If $D \neq B$, $D \isin L$, so by No Replay $D \le L$
+and by Create Acyclic
+$D \not\in \pqy$.  $\qed$
+
+\subsection{Coherence and Patch Inclusion}
+
+Consider some $D \in \py$.
+$B \not\in \py$ so $D \neq B$.  So $D \isin B \equiv D \isin L$
+and $D \le B \equiv D \le L$.
+
+Thus $L \haspatch \p \implies B \haspatch P$
+and $L \nothaspatch \p \implies B \nothaspatch P$.
+
+$\qed$.
+
+\subsection{Foreign Inclusion}
+
+Simple Foreign Inclusion applies. $\qed$
+
+\subsection{Foreign Contents}
+
+Not applicable.
 
-If $D = C$, trivial.  For $D \neq C$:
-$D \isin C \equiv D \isin A \equiv D \le A \equiv D \le C$.  $\qed$
+\section{Create Tip}
 
-\section{Anticommit}
+Given a Topbloke base $B$ for a patch $\pq$,
+create a tip branch initial commit B.
+\gathbegin
+ C \hasparents \{ B \}
+\gathnext
+ \patchof{B} = \pqy
+\gathnext
+ D \isin C \equiv D \isin B \lor D = C
+\end{gather}
+
+\subsection{Conditions}
+
+\[ \eqn{ Ingredients }{
+ \patchof{B} = \pqn
+}\]
+\[ \eqn{ No Sneak }{
+ \pendsof{B}{\pqy} = \{ \}
+}\]
 
-Given $L, R^+, R^-$ where
-$R^+ \in \pry, R^- = \baseof{R^+}$.  
-Construct $C$ which has $\pr$ removed.
+\subsection{No Replay}
+
+Ingredients Prevent Replay applies.  $\qed$
+
+\subsection{Unique Base}
+
+Trivially, $\pendsof{C}{\pqn} = \{B\}$ so $\baseof{C} = B$.  $\qed$
+
+\subsection{Tip Contents}
+
+Consider some arbitrary commit $D$.  If $D = C$, trivially satisfied.
+
+If $D \neq C$, $D \isin C \equiv D \isin B$,
+which by Unique Base, above, $ \equiv D \isin \baseof{B}$.
+By Base Acyclic of $B$, $D \isin B \implies D \not\in \pqy$.
+
+
+$\qed$
+
+\subsection{Base Acyclic}
+
+Not applicable.
+
+\subsection{Coherence and Patch Inclusion}
+
+$$
+\begin{cases}
+  \p = \pq    \lor B \haspatch \p : & C \haspatch \p \\
+  \p \neq \pq \land B \nothaspatch \p : & C \nothaspatch \p
+\end{cases}
+$$
+
+\proofstarts
+~ Consider some $D \in \py$.
+
+\subsubsection{For $\p = \pq$:}
+
+By Base Acyclic, $D \not\isin B$.  So $D \isin C \equiv D = C$.
+By No Sneak, $D \not\le B$ so $D \le C \equiv D = C$.  Thus $C \haspatch \pq$.
+
+\subsubsection{For $\p \neq \pq$:}
+
+$D \neq C$.  So $D \isin C \equiv D \isin B$,
+and $D \le C \equiv D \le B$.
+
+$\qed$
+
+\subsection{Foreign Inclusion}
+
+Simple Foreign Inclusion applies.  $\qed$
+
+\subsection{Foreign Contents}
+
+Not applicable.
+
+\section{Dependency Removal}
+
+Given $L$ which contains $\pr$ as represented by $R^+, R^-$.
+Construct $C$ which has $\pr$ removed by applying a single
+commit which is the anticommit of $\pr$.
 Used for removing a branch dependency.
 \gathbegin
  C \hasparents \{ L \}
@@ -440,8 +673,11 @@ Used for removing a branch dependency.
 
 \subsection{Conditions}
 
+\[ \eqn{ Ingredients }{
+R^+ \in \pry \land R^- = \baseof{R^+}
+}\]
 \[ \eqn{ Into Base }{
- L \in \pn
+ L \in \pqn
 }\]
 \[ \eqn{ Unique Tip }{
  \pendsof{L}{\pry} = \{ R^+ \}
@@ -450,17 +686,21 @@ Used for removing a branch dependency.
  L \haspatch \pry
 }\]
 
-\subsection{Ordering of ${L, R^+, R^-}$:}
+\subsection{Ordering of Ingredients:}
 
 By Unique Tip, $R^+ \le L$.  By definition of $\base$, $R^- \le R^+$
 so $R^- \le L$.  So $R^+ \le C$ and $R^- \le C$.
+$\qed$
 
-(Note that the merge base $R^+ \not\le R^-$, i.e. the merge base is
-later than one of the branches to be merged.)
+(Note that $R^+ \not\le R^-$, i.e. the merge base
+is a descendant, not an ancestor, of the 2nd parent.)
 
 \subsection{No Replay}
 
-No Replay for Merge Results applies.  $\qed$
+By $\merge$,
+$D \isin C \implies D \isin L \lor D \isin R^- \lor D = C$.
+So, by Ordering of Ingredients,
+Ingredients Prevent Replay applies.  $\qed$
 
 \subsection{Desired Contents}
 
@@ -473,18 +713,19 @@ Trivially $D \isin C$.  OK.
 
 \subsubsection{For $D \neq C, D \not\le L$:}
 
-By No Replay $D \not\isin L$.  Also $D \not\le R^-$ hence
+By No Replay for $L$, $D \not\isin L$.
+Also, by Ordering of Ingredients, $D \not\le R^-$ hence
 $D \not\isin R^-$.  Thus $D \not\isin C$.  OK.
 
 \subsubsection{For $D \neq C, D \le L, D \in \pry$:}
 
 By Currently Included, $D \isin L$.
 
-By Tip Self Inpatch, $D \isin R^+ \equiv D \le R^+$, but by
-by Unique Tip, $D \le R^+ \equiv D \le L$.  
+By Tip Self Inpatch for $R^+$, $D \isin R^+ \equiv D \le R^+$, but by
+by Unique Tip, $D \le R^+ \equiv D \le L$.
 So $D \isin R^+$.
 
-By Base Acyclic, $D \not\isin R^-$.
+By Base Acyclic for $R^-$, $D \not\isin R^-$.
 
 Apply $\merge$: $D \not\isin C$.  OK.
 
@@ -498,7 +739,7 @@ $\qed$
 
 \subsection{Unique Base}
 
-Into Base means that $C \in \pn$, so Unique Base is not
+Into Base means that $C \in \pqn$, so Unique Base is not
 applicable. $\qed$
 
 \subsection{Tip Contents}
@@ -507,11 +748,11 @@ Again, not applicable. $\qed$
 
 \subsection{Base Acyclic}
 
-By Base Acyclic for $L$, $D \isin L \implies D \not\in \py$.
-And by Into Base $C \not\in \py$.
+By Into Base and Base Acyclic for $L$, $D \isin L \implies D \not\in \pqy$.
+And by Into Base $C \not\in \pqy$.
 Now from Desired Contents, above, $D \isin C
 \implies D \isin L \lor D = C$, which thus
-$\implies D \not\in \py$.  $\qed$.
+$\implies D \not\in \pqy$.  $\qed$.
 
 \subsection{Coherence and Patch Inclusion}
 
@@ -531,18 +772,146 @@ So $L \nothaspatch \p \implies C \nothaspatch \p$.
 Whereas if $L \haspatch \p$, $D \isin L \equiv D \le L$.
 so $L \haspatch \p \implies C \haspatch \p$.
 
-\section{Foreign Inclusion}
+$\qed$
+
+\subsection{Foreign Inclusion}
 
 Consider some $D$ s.t. $\patchof{D} = \bot$.  $D \neq C$.
 So by Desired Contents $D \isin C \equiv D \isin L$.
 By Foreign Inclusion of $D$ in $L$, $D \isin L \equiv D \le L$.
 
 And $D \le C \equiv D \le L$.
-Thus $D \isin C \equiv D \le C$.  $\qed$
+Thus $D \isin C \equiv D \le C$.
+
+$\qed$
+
+\subsection{Foreign Contents}
+
+Not applicable.
+
+\section{Dependency Insertion}
+
+Given $L$ construct $C$ which additionally
+contains $\pr$ as represented by $R^+$ and $R^-$.
+This may even be used for reintroducing a previous-removed branch
+dependency.
+\gathbegin
+ C \hasparents \{ L, R^+ \}
+\gathnext
+ \patchof{C} = \patchof{L}
+\gathnext
+ \mergeof{C}{L}{R^-}{R^+}
+\end{gather}
+
+\subsection{Conditions}
+
+\[ \eqn{ Ingredients }{
+ R^- = \baseof{R^+}
+}\]
+\[ \eqn{ Into Base }{
+ L \in \pqn
+}\]
+\[ \eqn{ Currently Excluded }{
+ L \nothaspatch \pr
+}\]
+\[ \eqn{ Inserted's Ends }{
+ E \in \pendsof{L}{\pry} \implies E \le R^+
+}\]
+\[ \eqn{ Others' Ends }{
+ \bigforall_{\p \patchisin \L}
+ E \in \pendsof{R^+}{\py} \implies E \le L
+}\]
+\[ \eqn{ Insertion Acyclic }{
+ R^+ \nothaspatch \pq
+}\]
+
+\subsection{No Replay}
+
+By $\merge$,
+$D \isin C \implies D \isin L \lor D \isin R^+ \lor D = C$.
+So Ingredients Prevent Replay applies. $\qed$
+
+\subsection{Unique Base}
+
+Not applicable.
+
+\subsection{Tip Contents}
+
+Not applicable.
+
+\subsection{Base Acyclic}
+
+Consider some $D \isin C$.  We will show that $D \not\in \pqy$.
+By $\merge$, $D \isin L \lor D \isin R^+ \lor D = C$.
+
+For $D \isin L$, Base Acyclic for L suffices.  For $D \isin R^+$,
+Insertion Acyclic suffices.  For $D = C$, trivial.  $\qed$.
+
+\subsection{Coherence and Patch Inclusion}
+
+$$
+\begin{cases}
+  \p = \pr    \lor L \haspatch \p : & C \haspatch \p \\
+  \p \neq \pr \land L \nothaspatch \p : & C \nothaspatch \p
+\end{cases}
+$$
+
+\proofstarts
+~ Consider some $D \in \py$.
+$D \neq C$ so $D \le C \equiv D \le L \lor D \le R^+$.
+
+\subsubsection{For $\p = \pr$:}
+
+$D \not\isin L$ by Currently Excluded.
+$D \not\isin R^-$ by Base Acyclic.
+So by $\merge$, $D \isin C \equiv D \isin R^+$,
+which by Tip Self Inpatch of $R^+$, $\equiv D \le R^+$.
+
+And by definition of $\pancs$,
+$D \le L \equiv D \in \pancsof{L}{R^+}$.
+Applying Transitive Ancestors to Inserted's Ends gives
+$A \in \pancsof{L}{R^+} \implies A \le R^+$.
+So $D \le L \implies D \le R^+$.
+Thus $D \le C \equiv D \le R^+$.
+
+So $D \isin C \equiv D \le C$, i.e. $C \haspatch \pr$.
+OK.
+
+\subsubsection{For $\p \neq \pr$:}
+
+By Exclusive Tip Contents for $R^+$ ($D \not\in \pry$ case)
+$D \isin R^+ \equiv D \isin R^-$.
+So by $\merge$, $D \isin C \equiv D \isin L$.
+
+If $L \nothaspatch \p$, $D \not\isin L$ so $C \nothaspatch \p$.  OK.
+
+If $L \haspatch \p$, Others' Ends applies; by Transitive
+Ancestors, $A \in \pancsof{R^+}{\py} \implies A \le L$.
+So $D \le R^+ \implies D \le L$,
+since $D \le R^+ \equiv D \in \pancsof{R^+}{\py}$.
+Thus $D \le C \equiv D \le L$.
+And by $\haspatch$, $D \le L \equiv D \isin L$ so
+$D \isin C \equiv D \le C$.  Thus $C \haspatch \p$.
+OK.
+
+$\qed$
+
+\subsection{Foreign Inclusion}
+
+Consider some $D$ s.t. $\patchof{D} = \bot$.
+
+By Tip Contents for $R^+$, $D \isin R^+ \equiv D \isin R^-$.
+So by $\merge$, $D \isin C \equiv D \isin L$.
+
+xxx up to here, need new condition
+
+$D \neq C$.
+
+
 
 \section{Merge}
 
-Merge commits $L$ and $R$ using merge base $M$ ($M < L, M < R$):
+Merge commits $L$ and $R$ using merge base $M$:
 \gathbegin
  C \hasparents \{ L, R \}
 \gathnext
@@ -553,7 +922,9 @@ Merge commits $L$ and $R$ using merge base $M$ ($M < L, M < R$):
 We will occasionally use $X,Y$ s.t. $\{X,Y\} = \{L,R\}$.
 
 \subsection{Conditions}
-
+\[ \eqn{ Ingredients }{
+ M \le L, M \le R
+}\]
 \[ \eqn{ Tip Merge }{
  L \in \py \implies
    \begin{cases}
@@ -583,21 +954,31 @@ We will occasionally use $X,Y$ s.t. $\{X,Y\} = \{L,R\}$.
     \bigforall_{E \in \pendsof{X}{\py}} E \le Y
    \right]
 }\]
+\[ \eqn{ Foreign Merges }{
+    \patchof{L} = \bot \equiv \patchof{R} = \bot
+}\]
 
 \subsection{Non-Topbloke merges}
 
-We require both $\patchof{L} = \bot$ and $\patchof{R} = \bot$.
+We require both $\patchof{L} = \bot$ and $\patchof{R} = \bot$
+(Foreign Merges, above).
 I.e. not only is it forbidden to merge into a Topbloke-controlled
 branch without Topbloke's assistance, it is also forbidden to
 merge any Topbloke-controlled branch into any plain git branch.
 
 Given those conditions, Tip Merge and Merge Acyclic do not apply.
 And $Y \not\in \py$ so $\neg [ Y \haspatch \p ]$ so neither
-Merge Ends condition applies.  Good.
+Merge Ends condition applies.
+
+So a plain git merge of non-Topbloke branches meets the conditions and
+is therefore consistent with our model.
 
 \subsection{No Replay}
 
-No Replay for Merge Results applies.  $\qed$
+By definition of $\merge$,
+$D \isin C \implies D \isin L \lor D \isin R \lor D = C$.
+So, by Ingredients,
+Ingredients Prevent Replay applies.  $\qed$
 
 \subsection{Unique Base}
 
@@ -606,7 +987,7 @@ and calculate $\pendsof{C}{\pn}$.  So we will consider some
 putative ancestor $A \in \pn$ and see whether $A \le C$.
 
 By Exact Ancestors for C, $A \le C \equiv A \le L \lor A \le R \lor A = C$.
-But $C \in py$ and $A \in \pn$ so $A \neq C$.  
+But $C \in py$ and $A \in \pn$ so $A \neq C$.
 Thus $A \le C \equiv A \le L \lor A \le R$.
 
 By Unique Base of L and Transitive Ancestors,
@@ -620,15 +1001,15 @@ $A \le R \equiv A \le \baseof{R}$.
 But by Tip Merge condition on $\baseof{R}$,
 $A \le \baseof{L} \implies A \le \baseof{R}$, so
 $A \le \baseof{R} \lor A \le \baseof{L} \equiv A \le \baseof{R}$.
-Thus $A \le C \equiv A \le \baseof{R}$.  
+Thus $A \le C \equiv A \le \baseof{R}$.
 That is, $\baseof{C} = \baseof{R}$.
 
 \subsubsection{For $R \in \pn$:}
 
 By Tip Merge condition on $R$ and since $M \le R$,
 $A \le \baseof{L} \implies A \le R$, so
-$A \le R \lor A \le \baseof{L} \equiv A \le R$.  
-Thus $A \le C \equiv A \le R$.  
+$A \le R \lor A \le \baseof{L} \equiv A \le R$.
+Thus $A \le C \equiv A \le R$.
 That is, $\baseof{C} = R$.
 
 $\qed$
@@ -636,11 +1017,11 @@ $\qed$
 \subsection{Coherence and Patch Inclusion}
 
 Need to determine $C \haspatch \p$ based on $L,M,R \haspatch \p$.
-This involves considering $D \in \py$.  
+This involves considering $D \in \py$.
 
 \subsubsection{For $L \nothaspatch \p, R \nothaspatch \p$:}
 $D \not\isin L \land D \not\isin R$.  $C \not\in \py$ (otherwise $L
-\in \py$ ie $L \haspatch \p$ by Tip Self Inpatch).  So $D \neq C$.
+\in \py$ ie $L \haspatch \p$ by Tip Self Inpatch for $L$).  So $D \neq C$.
 Applying $\merge$ gives $D \not\isin C$ i.e. $C \nothaspatch \p$.
 
 \subsubsection{For $L \haspatch \p, R \haspatch \p$:}
@@ -650,20 +1031,20 @@ $D \isin L \equiv D \le L$ and $D \isin R \equiv D \le R$.
 Consider $D = C$: $D \isin C$, $D \le C$, OK for $C \haspatch \p$.
 
 For $D \neq C$: $D \le C \equiv D \le L \lor D \le R
- \equiv D \isin L \lor D \isin R$.  
+ \equiv D \isin L \lor D \isin R$.
 (Likewise $D \le C \equiv D \le X \lor D \le Y$.)
 
 Consider $D \neq C, D \isin X \land D \isin Y$:
-By $\merge$, $D \isin C$.  Also $D \le X$ 
+By $\merge$, $D \isin C$.  Also $D \le X$
 so $D \le C$.  OK for $C \haspatch \p$.
 
 Consider $D \neq C, D \not\isin X \land D \not\isin Y$:
-By $\merge$, $D \not\isin C$.  
-And $D \not\le X \land D \not\le Y$ so $D \not\le C$.  
+By $\merge$, $D \not\isin C$.
+And $D \not\le X \land D \not\le Y$ so $D \not\le C$.
 OK for $C \haspatch \p$.
 
 Remaining case, wlog, is $D \not\isin X \land D \isin Y$.
-$D \not\le X$ so $D \not\le M$ so $D \not\isin M$.  
+$D \not\le X$ so $D \not\le M$ so $D \not\isin M$.
 Thus by $\merge$, $D \isin C$.  And $D \le Y$ so $D \le C$.
 OK for $C \haspatch \p$.
 
@@ -676,7 +1057,7 @@ $M \nothaspatch \p \implies C \haspatch \p$.
 
 \proofstarts
 
-One of the Merge Ends conditions applies.  
+One of the Merge Ends conditions applies.
 Recall that we are considering $D \in \py$.
 $D \isin Y \equiv D \le Y$.  $D \not\isin X$.
 We will show for each of
@@ -684,17 +1065,17 @@ various cases that $D \isin C \equiv M \nothaspatch \p \land D \le C$
 (which suffices by definition of $\haspatch$ and $\nothaspatch$).
 
 Consider $D = C$:  Thus $C \in \py, L \in \py$, and by Tip
-Self Inpatch $L \haspatch \p$, so $L=Y, R=X$.  By Tip Merge,
+Self Inpatch for $L$, $L \haspatch \p$, so $L=Y, R=X$.  By Tip Merge,
 $M=\baseof{L}$.  So by Base Acyclic $D \not\isin M$, i.e.
 $M \nothaspatch \p$.  And indeed $D \isin C$ and $D \le C$.  OK.
 
 Consider $D \neq C, M \nothaspatch P, D \isin Y$:
-$D \le Y$ so $D \le C$.  
+$D \le Y$ so $D \le C$.
 $D \not\isin M$ so by $\merge$, $D \isin C$.  OK.
 
 Consider $D \neq C, M \nothaspatch P, D \not\isin Y$:
 $D \not\le Y$.  If $D \le X$ then
-$D \in \pancsof{X}{\py}$, so by Addition Merge Ends and 
+$D \in \pancsof{X}{\py}$, so by Addition Merge Ends and
 Transitive Ancestors $D \le Y$ --- a contradiction, so $D \not\le X$.
 Thus $D \not\le C$.  By $\merge$, $D \not\isin C$.  OK.
 
@@ -716,11 +1097,13 @@ $C \in \pn$ when $L \in \pn$ so by Merge Acyclic, $R \nothaspatch \p$.
 Consider some $D \in \py$.
 
 By Base Acyclic of $L$, $D \not\isin L$.  By the above, $D \not\isin
-R$.  And $D \neq C$.  So $D \not\isin C$.  $\qed$
+R$.  And $D \neq C$.  So $D \not\isin C$.
+
+$\qed$
 
 \subsection{Tip Contents}
 
-We need worry only about $C \in \py$.  
+We need worry only about $C \in \py$.
 And $\patchof{C} = \patchof{L}$
 so $L \in \py$ so $L \haspatch \p$.  We will use the Unique Base
 of $C$, and its Coherence and Patch Inclusion, as just proved.
@@ -796,4 +1179,10 @@ OK
 
 $\qed$
 
+\subsection{Foreign Contents}
+
+Only relevant if $\patchof{L} = \bot$, in which case
+$\patchof{C} = \bot$ and by Foreign Merges $\patchof{R} = \bot$,
+so Totally Foreign Contents applies.  $\qed$
+
 \end{document}