chiark / gitweb /
create base fix base acyclic and condition
[topbloke-formulae.git] / article.tex
index 714578dad5eba4bd461cb2db12c3c74abe3b3327..85e09e1c470a695becbf92bfa58fcaad0dc000e8 100644 (file)
@@ -46,6 +46,7 @@
 
 \renewcommand{\implies}{\Rightarrow}
 \renewcommand{\equiv}{\Leftrightarrow}
+\renewcommand{\nequiv}{\nLeftrightarrow}
 \renewcommand{\land}{\wedge}
 \renewcommand{\lor}{\vee}
 
@@ -65,8 +66,8 @@
 \newcommand{\patchof}[1]{\patch ( #1 ) }
 \newcommand{\baseof}[1]{\base ( #1 ) }
 
+\newcommand{\eqntag}[2]{ #2 \tag*{\mbox{#1}} }
 \newcommand{\eqn}[2]{ #2 \tag*{\mbox{\bf #1}} }
-\newcommand{\corrolary}[1]{ #1 \tag*{\mbox{\it Corrolary.}} }
 
 %\newcommand{\bigforall}{\mathop{\hbox{\huge$\forall$}}}
 \newcommand{\bigforall}{%
@@ -121,7 +122,7 @@ 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 $\pn$.
-All these sets are distinct.  Hence:
+None of these sets overlap.  Hence:
 
 \item[ $ \patchof{ C } $ ]
 Either $\p$ s.t. $ C \in \p $, or $\bot$.  
@@ -151,10 +152,13 @@ $\displaystyle \bigforall_{D \in \py} D \isin C \equiv D \le C $.
 $\displaystyle \bigforall_{D \in \py} D \not\isin C $.
 ~ Informally, $C$ has none of the contents of $\p$.  
 
-Non-Topbloke commits are $\nothaspatch \p$ for all $\p$; if a Topbloke
+Non-Topbloke commits 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 Topbloke patch itself, we hope that git's merge algorithm will
-DTRT or that the user will no longer care about the Topbloke patch.
+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.
 
 \item[ $\displaystyle \mergeof{C}{L}{M}{R} $ ]
 The contents of a git merge result:
@@ -192,9 +196,30 @@ 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}
 
+\[ \eqn{Alternative (overlapping) formulations defining
+  $\mergeof{C}{L}{M}{R}$:}{
+ D \isin C \equiv
+  \begin{cases}
+    D \isin L  \equiv D \isin R  : & D = C \lor D \isin L     \\
+    D \isin L \nequiv D \isin R  : & D = C \lor D \not\isin M \\
+    D \isin L  \equiv D \isin M  : & D = C \lor D \isin R     \\
+    D \isin L \nequiv D \isin M  : & D = C \lor D \isin L     \\
+    \text{as above with L and R exchanged}
+  \end{cases}
+}\]
+\proof{
+  Truth table xxx
+
+  Original definition is symmetrical in $L$ and $R$.
+}
+
 \[ \eqn{Exclusive Tip Contents:}{
   \bigforall_{C \in \py} 
     \neg \Bigl[ D \isin \baseof{C} \land ( D \in \py \land D \le C )
@@ -206,7 +231,7 @@ Ie, the two limbs of the RHS of Tip Contents are mutually exclusive.
 Let $B = \baseof{C}$ in $D \isin \baseof{C}$.  Now $B \in \pn$.
 So by Base Acyclic $D \isin B \implies D \notin \py$.
 }
-\[ \corrolary{
+\[ \eqntag{{\it Corollary - equivalent to Tip Contents}}{
   \bigforall_{C \in \py} D \isin C \equiv
   \begin{cases}
     D \in \py : & D \le C \\
@@ -231,6 +256,7 @@ $ \bigforall_{C \in \py}\bigforall_{D \in \py}
     ( \mathop{\hbox{\huge{$\vee$}}}_{R \in \set R} D \le R )
     \lor D = C
 }\]
+xxx proof tbd
 
 \[ \eqn{Transitive Ancestors:}{
   \left[ \bigforall_{ E \in \pendsof{C}{\set P} } E \le M \right] \equiv
@@ -249,48 +275,62 @@ in which case we repeat for $A'$.  Since there are finitely many
 commits, this terminates with $A'' \in \pends()$, ie $A'' \le M$
 by the LHS.  And $A \le A''$.
 }
+
 \[ \eqn{Calculation Of Ends:}{
   \bigforall_{C \hasparents \set A}
     \pendsof{C}{\set P} =
+      \begin{cases}
+       C \in \p : & \{ C \}
+      \\
+       C \not\in \p : & \displaystyle
        \left\{ E \Big|
            \Bigl[ \Largeexists_{A \in \set A} 
                        E \in \pendsof{A}{\set P} \Bigr] \land
            \Bigl[ \Largenexists_{B \in \set A} 
                        E \neq B \land E \le B \Bigr]
        \right\}
+      \end{cases}
 }\]
-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.
-
-\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.
-
-\subsubsection{For $D \neq C \land (D \isin L \equiv D \not\isin R)
- \land D \isin M$:}
-$D \not\isin C$.  OK.
+xxx proof tbd
+
+\[ \eqn{Ingredients Prevent Replay:}{
+  \left[
+    {C \hasparents \set A} \land
+   \\
+    \left(
+      D \isin C \implies
+       D = C \lor
+       \Largeexists_{A \in \set A} D \isin A
+    \right)
+  \right] \implies \left[
+    D \isin C \implies D \le C
+  \right]
+}\]
+\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 $D \le C$.
+}
 
-$\qed$
+\[ \eqn{Totally Foreign Contents:}{
+  \bigforall_{C \hasparents \set A}
+   \left[
+    \patchof{C} = \bot \land
+      \bigforall_{A \in \set A} \patchof{A} = \bot
+   \right]
+  \implies
+   \left[
+    D \le C
+   \implies
+    \patchof{D} = \bot
+   \right]
+}\]
+\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}
 
@@ -306,10 +346,25 @@ We annotate each Topbloke commit $C$ with:
  \bigforall_{\pay{Q} \not\ni C} \pendsof{C}{\pay{Q}}
 \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.
+
+$C \haspatch \pa{Q}$ or $\nothaspatch \pa{Q}$ is represented as the
+set $\{ \pa{Q} | C \haspatch \pa{Q} \}$.  Whether $C \haspatch \pa{Q}$
+is in stated
+(in terms of $I \haspatch \pa{Q}$ or $I \nothaspatch \pa{Q}$
+for the ingredients $I$),
+in the proof of Coherence for each kind of commit.
+
+$\pendsof{C}{\pa{Q}^+}$ 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}
 
@@ -319,12 +374,18 @@ A simple single-parent forward commit $C$ as made by git-commit.
 \tag*{} \patchof{C} = \patchof{A} \\
 \tag*{} D \isin C \equiv D \isin A \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 $A, C \in \py$ then by Calculation of Ends for
+$C, \py, C \not\in \py$:
+$\pendsof{C}{\pn} = \pendsof{A}{\pn}$ so
+$\baseof{C} = \baseof{A}$. $\qed$
 
 \subsection{Tip Contents}
 We need to consider only $A, C \in \py$.  From Tip Contents for $A$:
@@ -351,7 +412,9 @@ Need to consider only $A, C \in \pn$.
 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
-$A$, $D \isin C \implies D \not\in \py$. $\qed$
+$A$, $D \isin C \implies D \not\in \py$.
+
+$\qed$
 
 \subsection{Coherence and patch inclusion}
 
@@ -390,10 +453,111 @@ $\qed$
 If $D = C$, trivial.  For $D \neq C$:
 $D \isin C \equiv D \isin A \equiv D \le A \equiv D \le C$.  $\qed$
 
+\subsection{Foreign Contents:}
+
+Only relevant if $\patchof{C} = \bot$, and in that case Totally
+Foreign Contents applies. $\qed$
+
+\section{Create Base}
+
+Given $L$, create a Topbloke base branch initial commit $B$.
+\gathbegin
+ B \hasparents \{ L \}
+\gathnext
+ \patchof{B} = \pan{Q}
+\gathnext
+ D \isin B \equiv D \isin L \lor D = B
+\end{gather}
+
+\subsection{Conditions}
+
+\[ \eqn{ Ingredients }{
+ \patchof{L} = \pa{L} \lor \patchof{L} = \bot
+}\]
+\[ \eqn{ Non-recursion }{
+ L \not\haspatch \pa{Q}
+}\]
+
+\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 $D = B$, $D \in \pan{Q}$.
+If $D \neq B$, $D \isin L$, and by Non-recursion
+$D \not\in \pay{Q}$.  $\qed$
+
+\subsection{Coherence and Patch Inclusion}
+
+Consider some $D \in \p$.
+$B \not\in \py$ so $D \neq B$.  So $D \isin B \equiv D \isin L$.
+
+Thus $L \haspatch \p \implies B \haspatch P$
+and $L \nothaspatch \p \implies B \nothaspatch P$.
+
+$\qed$.
+
+\subsection{Foreign Inclusion}
+
+Consider some $D$ s.t. $\patchof{D} = \bot$.  $D \neq B$
+so $D \isin B \equiv D \isin L$.
+By Foreign Inclusion of $D$ in $L$, $D \isin L \equiv D \le L$.
+And by Exact Ancestors $D \le L \equiv D \le B$.
+So $D \isin B \equiv D \le B$.  $\qed$
+
+\subsection{Foreign Contents}
+
+Not applicable.
+
+\section{Create Tip}
+
+Given a Topbloke base $B$, create a tip branch initial commit B.
+\gathbegin
+ C \hasparents \{ B \}
+\gathnext
+ \patchof{B} = \pay{Q}
+\gathnext
+ D \isin C \equiv D \isin B \lor D = C
+\end{gather}
+
+\subsection{Conditions}
+
+\[ \eqn{ Ingredients }{
+ \patchof{B} = \pan{Q}
+}\]
+
+\subsection{No Replay}
+
+Ingredients Prevent Replay applies.  $\qed$
+
+\subsection{Unique Base}
+
+Trivially, $\pendsof{C}{\pan{Q}} = \{B\}$ so $\baseof{C} = B$.
+
+\subsection{Tip Contents}
+
+Consider some arbitrary commit $D$.  If $D = C$, trivially satisfied.
+
+If $D \neq C$, $D \isin C \equiv D \isin B$.
+By Base Acyclic of $B$, $D \isin B \implies D \not\in \pay{Q}$.
+So $D \isin C \equiv D \isin \baseof{B}$.
+
+$\qed$
+
+xxx up to here
+
 \section{Anticommit}
 
-Given $L, R^+, R^-$ where
-$R^+ \in \pry, R^- = \baseof{R^+}$.  
+Given $L$ and $\pr$ as represented by $R^+, R^-$.
 Construct $C$ which has $\pr$ removed.
 Used for removing a branch dependency.
 \gathbegin
@@ -406,21 +570,34 @@ Used for removing a branch dependency.
 
 \subsection{Conditions}
 
+\[ \eqn{ Ingredients }{
+R^+ \in \pry \land R^- = \baseof{R^+}
+}\]
+\[ \eqn{ Into Base }{
+ L \in \pn
+}\]
 \[ \eqn{ Unique Tip }{
  \pendsof{L}{\pry} = \{ R^+ \}
 }\]
 \[ \eqn{ Currently Included }{
  L \haspatch \pry
 }\]
-\[ \eqn{ Not Self }{
- L \not\in \{ R^+ \}
-}\]
 
-\subsection{No Replay}
+\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 $R^- \le C$ and No Replay for
-Merge Results applies. $\qed$
+so $R^- \le L$.  So $R^+ \le C$ and $R^- \le C$.
+$\qed$
+
+(Note that $R^+ \not\le R^-$, i.e. the merge base
+is a descendant, not an ancestor, of the 2nd parent.)
+
+\subsection{No Replay}
+
+By definition of $\merge$,
+$D \isin C \implies D \isin L \lor D \isin R^- \lor D = C$.
+So, by Ordering of Ingredients,
+Ingredients Prevent Replay applies.  $\qed$
 
 \subsection{Desired Contents}
 
@@ -458,15 +635,59 @@ $\qed$
 
 \subsection{Unique Base}
 
-Need to consider only $C \in \py$, ie $L \in \py$.
+Into Base means that $C \in \pn$, so Unique Base is not
+applicable. $\qed$
+
+\subsection{Tip Contents}
+
+Again, not applicable. $\qed$
+
+\subsection{Base Acyclic}
+
+By Base Acyclic for $L$, $D \isin L \implies D \not\in \py$.
+And by Into Base $C \not\in \py$.
+Now from Desired Contents, above, $D \isin C
+\implies D \isin L \lor D = C$, which thus
+$\implies D \not\in \py$.  $\qed$.
+
+\subsection{Coherence and Patch Inclusion}
+
+Need to consider some $D \in \py$.  By Into Base, $D \neq C$.
+
+\subsubsection{For $\p = \pr$:}
+By Desired Contents, above, $D \not\isin C$.
+So $C \nothaspatch \pr$.
+
+\subsubsection{For $\p \neq \pr$:}
+By Desired Contents, $D \isin C \equiv D \isin L$
+(since $D \in \py$ so $D \not\in \pry$).
 
-xxx tbd
+If $L \nothaspatch \p$, $D \not\isin L$ so $D \not\isin C$.
+So $L \nothaspatch \p \implies C \nothaspatch \p$.
 
-xxx need to finish anticommit
+Whereas if $L \haspatch \p$, $D \isin L \equiv D \le L$.
+so $L \haspatch \p \implies C \haspatch \p$.
+
+$\qed$
+
+\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 $D \isin C \equiv D \le C$.
+
+$\qed$
+
+\subsection{Foreign Contents}
+
+Not applicable.
 
 \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
@@ -477,28 +698,63 @@ 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}
-
+\[ \eqn{ Ingredients }{
+ M \le L, M \le R
+}\]
 \[ \eqn{ Tip Merge }{
  L \in \py \implies
    \begin{cases}
       R \in \py : & \baseof{R} \ge \baseof{L}
               \land [\baseof{L} = M \lor \baseof{L} = \baseof{M}] \\
-      R \in \pn : & R \ge \baseof{L}
-              \land M = \baseof{L} \\
+      R \in \pn : & M = \baseof{L} \\
       \text{otherwise} : & \false
    \end{cases}
 }\]
-\[ \eqn{ Merge Ends }{
+\[ \eqn{ Merge Acyclic }{
+    L \in \pn
+   \implies
+    R \nothaspatch \p
+}\]
+\[ \eqn{ Removal Merge Ends }{
     X \not\haspatch \p \land
     Y \haspatch \p \land
-    E \in \pendsof{X}{\py}
+    M \haspatch \p
   \implies
-    E \le Y
+    \pendsof{Y}{\py} = \pendsof{M}{\py}
+}\]
+\[ \eqn{ Addition Merge Ends }{
+    X \not\haspatch \p \land
+    Y \haspatch \p \land
+    M \nothaspatch \p
+   \implies \left[
+    \bigforall_{E \in \pendsof{X}{\py}} E \le Y
+   \right]
+}\]
+\[ \eqn{ Foreign Merges }{
+    \patchof{L} = \bot \equiv \patchof{R} = \bot
 }\]
 
+\subsection{Non-Topbloke merges}
+
+We require both $\patchof{L} = \bot$ and $\patchof{R} = \bot$
+(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.
+
+So a plain git merge of non-Topbloke branches meets the conditions and
+is therefore consistent with our scheme.
+
 \subsection{No Replay}
 
-See No Replay for Merge Results.
+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}
 
@@ -526,7 +782,7 @@ That is, $\baseof{C} = \baseof{R}$.
 
 \subsubsection{For $R \in \pn$:}
 
-By Tip Merge condition on $R$,
+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 $A \le C \equiv A \le R$.  
@@ -534,7 +790,7 @@ That is, $\baseof{C} = R$.
 
 $\qed$
 
-\subsection{Coherence and patch inclusion}
+\subsection{Coherence and Patch Inclusion}
 
 Need to determine $C \haspatch \p$ based on $L,M,R \haspatch \p$.
 This involves considering $D \in \py$.  
@@ -572,14 +828,137 @@ So indeed $L \haspatch \p \land R \haspatch \p \implies C \haspatch \p$.
 
 \subsubsection{For (wlog) $X \not\haspatch \p, Y \haspatch \p$:}
 
-$C \haspatch \p \equiv C \nothaspatch M$.
+$M \haspatch \p \implies C \nothaspatch \p$.
+$M \nothaspatch \p \implies C \haspatch \p$.
 
 \proofstarts
 
-Merge Ends 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
+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,
+$M=\baseof{L}$.  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 $D \le C$.  
+$D \not\isin M$ 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 
+Transitive Ancestors $D \le Y$ --- a contradiction, so $D \not\le X$.
+Thus $D \not\le C$.  By $\merge$, $D \not\isin C$.  OK.
+
+Consider $D \neq C, M \haspatch P, D \isin Y$:
+$D \le Y$ so $D \in \pancsof{Y}{\py}$ so by Removal Merge Ends
+and Transitive Ancestors $D \in \pancsof{M}{\py}$ so $D \le M$.
+Thus $D \isin M$.  By $\merge$, $D \not\isin C$.  OK.
+
+Consider $D \neq C, M \haspatch P, D \not\isin Y$:
+By $\merge$, $D \not\isin C$.  OK.
+
+$\qed$
+
+\subsection{Base Acyclic}
+
+This applies when $C \in \pn$.
+$C \in \pn$ 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 $D \not\isin C$.
+
+$\qed$
+
+\subsection{Tip Contents}
+
+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.
+
+Firstly we show $C \haspatch \p$: If $R \in \py$, then $R \haspatch
+\p$ and by Coherence/Inclusion $C \haspatch \p$ .  If $R \not\in \py$
+then by Tip Merge $M = \baseof{L}$ so by Base Acyclic and definition
+of $\nothaspatch$, $M \nothaspatch \p$.  So by Coherence/Inclusion $C
+\haspatch \p$ (whether $R \haspatch \p$ or $\nothaspatch$).
+
+We will consider an arbitrary commit $D$
+and prove the Exclusive Tip Contents form.
+
+\subsubsection{For $D \in \py$:}
+$C \haspatch \p$ so by definition of $\haspatch$, $D \isin C \equiv D
+\le C$.  OK.
+
+\subsubsection{For $D \not\in \py, R \not\in \py$:}
+
+$D \neq C$.  By Tip Contents of $L$,
+$D \isin L \equiv D \isin \baseof{L}$, and by Tip Merge condition,
+$D \isin L \equiv D \isin M$.  So by definition of $\merge$, $D \isin
+C \equiv D \isin R$.  And $R = \baseof{C}$ by Unique Base of $C$.
+Thus $D \isin C \equiv D \isin \baseof{C}$.  OK.
+
+\subsubsection{For $D \not\in \py, R \in \py$:}
+
+$D \neq C$.
+
+By Tip Contents
+$D \isin L \equiv D \isin \baseof{L}$ and
+$D \isin R \equiv D \isin \baseof{R}$.
+
+If $\baseof{L} = M$, trivially $D \isin M \equiv D \isin \baseof{L}.$
+Whereas if $\baseof{L} = \baseof{M}$, by definition of $\base$,
+$\patchof{M} = \patchof{L} = \py$, so by Tip Contents of $M$,
+$D \isin M \equiv D \isin \baseof{M} \equiv D \isin \baseof{L}$.
+
+So $D \isin M \equiv D \isin L$ and by $\merge$,
+$D \isin C \equiv D \isin R$.  But from Unique Base,
+$\baseof{C} = R$ so $D \isin C \equiv D \isin \baseof{C}$.  OK.
+
+$\qed$
+
+\subsection{Foreign Inclusion}
+
+Consider some $D$ s.t. $\patchof{D} = \bot$.
+By Foreign Inclusion of $L, M, R$:
+$D \isin L \equiv D \le L$;
+$D \isin M \equiv D \le M$;
+$D \isin R \equiv D \le R$.
+
+\subsubsection{For $D = C$:}
+
+$D \isin C$ and $D \le C$.  OK.
+
+\subsubsection{For $D \neq C, D \isin M$:}
+
+Thus $D \le M$ so $D \le L$ and $D \le R$ so $D \isin L$ and $D \isin
+R$.  So by $\merge$, $D \isin C$.  And $D \le C$.  OK.
+
+\subsubsection{For $D \neq C, D \not\isin M, D \isin X$:}
+
+By $\merge$, $D \isin C$.
+And $D \isin X$ means $D \le X$ so $D \le C$.
+OK.
+
+\subsubsection{For $D \neq C, D \not\isin M, D \not\isin L, D \not\isin R$:}
+
+By $\merge$, $D \not\isin C$.
+And $D \not\le L, D \not\le R$ so $D \not\le C$.
+OK
+
+$\qed$
+
+\subsection{Foreign Contents}
 
-Consider $D = C$.  
+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}