chiark / gitweb /
merge tip contentss: clarify arbitrariness of D
[topbloke-formulae.git] / article.tex
index 3d331786a158e419dd13ee583f7446e8859b1b71..faf41526029fb4b0c489e4b8fedfe072d7f62dad 100644 (file)
@@ -1,4 +1,5 @@
 \documentclass[a4paper,leqno]{strayman}
+\errorcontextlines=50
 \let\numberwithin=\notdef
 \usepackage{amsmath}
 \usepackage{mathabx}
@@ -9,6 +10,8 @@
 
 \renewcommand{\ge}{\geqslant}
 \renewcommand{\le}{\leqslant}
+\newcommand{\nge}{\ngeqslant}
+\newcommand{\nle}{\nleqslant}
 
 \newcommand{\has}{\sqsupseteq}
 \newcommand{\isin}{\sqsubseteq}
 \newcommand{\haspatch}{\sqSupset}
 \newcommand{\patchisin}{\sqSubset}
 
-\newcommand{\set}[1]{\mathbb #1}
-\newcommand{\pa}[1]{\varmathbb #1}
+        \newif\ifhidehack\hidehackfalse
+        \DeclareRobustCommand\hidefromedef[2]{%
+          \hidehacktrue\ifhidehack#1\else#2\fi\hidehackfalse}
+        \newcommand{\pa}[1]{\hidefromedef{\varmathbb{#1}}{#1}}
+
+\newcommand{\set}[1]{\mathbb{#1}}
 \newcommand{\pay}[1]{\pa{#1}^+}
 \newcommand{\pan}[1]{\pa{#1}^-}
 
 \newcommand{\py}{\pay{P}}
 \newcommand{\pn}{\pan{P}}
 
+\newcommand{\pr}{\pa{R}}
+\newcommand{\pry}{\pay{R}}
+\newcommand{\prn}{\pan{R}}
+
 %\newcommand{\hasparents}{\underaccent{1}{>}}
 %\newcommand{\hasparents}{{%
 %  \declareslashed{}{_{_1}}{0}{-0.8}{>}\slashed{>}}}
@@ -35,6 +46,7 @@
 
 \renewcommand{\implies}{\Rightarrow}
 \renewcommand{\equiv}{\Leftrightarrow}
+\renewcommand{\nequiv}{\nLeftrightarrow}
 \renewcommand{\land}{\wedge}
 \renewcommand{\lor}{\vee}
 
 \newcommand{\pancsof}[2]{\pancs ( #1 , #2 ) }
 \newcommand{\pendsof}[2]{\pends ( #1 , #2 ) }
 
-\newcommand{\patchof}[1]{{\mathcal P} ( #1 ) }
-\newcommand{\baseof}[1]{{\mathcal B} ( #1 ) }
+\newcommand{\merge}{{\mathcal M}}
+\newcommand{\mergeof}[4]{\merge(#1,#2,#3,#4)}
+%\newcommand{\merge}[4]{{#2 {{\frac{ #1 }{ #3 } #4}}}}
+
+\newcommand{\patch}{{\mathcal P}}
+\newcommand{\base}{{\mathcal B}}
 
+\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}{%
     {\hbox{\scriptsize$\forall$}}}%
 }
 
+\newcommand{\Largeexists}{\mathop{\hbox{\Large$\exists$}}}
+\newcommand{\Largenexists}{\mathop{\hbox{\Large$\nexists$}}}
 
 \newcommand{\qed}{\square}
-\newcommand{\proof}[1]{{\it Proof.} #1 $\qed$}
+\newcommand{\proofstarts}{{\it Proof:}}
+\newcommand{\proof}[1]{\proofstarts #1 $\qed$}
 
 \newcommand{\gathbegin}{\begin{gather} \tag*{}}
 \newcommand{\gathnext}{\\ \tag*{}}
@@ -100,7 +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 $\bot$.  
@@ -114,7 +136,7 @@ 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}}
-  A \neq E \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} $ ]
@@ -135,6 +157,29 @@ 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.
 
+\item[ $\displaystyle \mergeof{C}{L}{M}{R} $ ]
+The contents of a git merge result:
+
+$\displaystyle D \isin C \equiv
+  \begin{cases}
+    (D \isin L \land D \isin R) \lor D = C : & \true \\
+    (D \not\isin L \land D \not\isin R) \land D \neq C : & \false \\
+    \text{otherwise} : & D \not\isin M
+  \end{cases}
+$ 
+
+Some (overlapping) alternative formulations:
+
+$\displaystyle D \isin C \equiv
+  \begin{cases}
+    D \isin L \equiv D \isin R     : & D = C \lor D \isin L \\
+    D \isin L \equiv D \isin R     : & D = C \lor D \isin R \\
+    D \isin L \nequiv D \isin R  : & D = C \lor D \not\isin M \\
+    D \isin M \equiv D \isin L     : & D = C \lor D \isin R \\
+    D \isin M \equiv D \isin R     : & D = C \lor D \isin L \\
+  \end{cases}
+$
+
 \end{basedescript}
 \newpage
 \section{Invariants}
@@ -174,7 +219,7 @@ 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 \\
@@ -217,6 +262,48 @@ 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 $A \le A''$.
 }
+\[ \eqn{Calculation Of Ends:}{
+  \bigforall_{C \hasparents \set A}
+    \pendsof{C}{\set P} =
+       \left\{ E \Big|
+           \Bigl[ \Largeexists_{A \in \set A} 
+                       E \in \pendsof{A}{\set P} \Bigr] \land
+           \Bigl[ \Largenexists_{B \in \set A} 
+                       E \neq B \land E \le B \Bigr]
+       \right\}
+}\]
+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.
+
+$\qed$
 
 \section{Commit annotation}
 
@@ -316,6 +403,80 @@ $\qed$
 If $D = C$, trivial.  For $D \neq C$:
 $D \isin C \equiv D \isin A \equiv D \le A \equiv D \le C$.  $\qed$
 
+\section{Anticommit}
+
+Given $L, R^+, R^-$ where
+$R^+ \in \pry, R^- = \baseof{R^+}$.  
+Construct $C$ which has $\pr$ removed.
+Used for removing a branch dependency.
+\gathbegin
+ C \hasparents \{ L \}
+\gathnext
+ \patchof{C} = \patchof{L}
+\gathnext
+ \mergeof{C}{L}{R^+}{R^-}
+\end{gather}
+
+\subsection{Conditions}
+
+\[ \eqn{ Unique Tip }{
+ \pendsof{L}{\pry} = \{ R^+ \}
+}\]
+\[ \eqn{ Currently Included }{
+ L \haspatch \pry
+}\]
+\[ \eqn{ Not Self }{
+ L \not\in \{ R^+ \}
+}\]
+
+\subsection{No Replay}
+
+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. $\qed$
+
+\subsection{Desired Contents}
+
+\[ D \isin C \equiv [ D \notin \pry \land D \isin L ] \lor D = C \]
+\proofstarts
+
+\subsubsection{For $D = C$:}
+
+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
+$D \not\isin R^-$.  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, $D \le R^+ \equiv D \le L$.  
+So $D \isin R^+$.
+
+By Base Acyclic, $D \not\isin R^-$.
+
+Apply $\merge$: $D \not\isin C$.  OK.
+
+\subsubsection{For $D \neq C, D \le L, D \notin \pry$:}
+
+By Tip Contents for $R^+$, $D \isin R^+ \equiv D \isin R^-$.
+
+Apply $\merge$: $D \isin C \equiv D \isin L$.  OK.
+
+$\qed$
+
+\subsection{Unique Base}
+
+Need to consider only $C \in \py$, ie $L \in \py$.
+
+xxx tbd
+
+xxx need to finish anticommit
+
 \section{Merge}
 
 Merge commits $L$ and $R$ using merge base $M$ ($M < L, M < R$):
@@ -324,13 +485,9 @@ Merge commits $L$ and $R$ using merge base $M$ ($M < L, M < R$):
 \gathnext
  \patchof{C} = \patchof{L}
 \gathnext
- D \isin C \equiv
-  \begin{cases}
-    (D \isin L \land D \isin R) \lor D = C : & \true \\
-    (D \not\isin L \land D \not\isin R) \land D \neq C : & \false \\
-    \text{otherwise} : & D \not\isin M
-  \end{cases}
+ \mergeof{C}{L}{M}{R}
 \end{gather}
+We will occasionally use $X,Y$ s.t. $\{X,Y\} = \{L,R\}$.
 
 \subsection{Conditions}
 
@@ -339,35 +496,203 @@ Merge commits $L$ and $R$ using merge base $M$ ($M < L, M < R$):
    \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}
 }\]
+\[ \eqn{ Merge Acyclic }{
+    L \in \pn
+   \implies
+    R \nothaspatch \p
+}\]
+\[ \eqn{ Removal Merge Ends }{
+    X \not\haspatch \p \land
+    Y \haspatch \p \land
+    M \haspatch \p
+  \implies
+    \pendsof{Y}{\py} = \pendsof{M}{\py}
+}\]
+\[ \eqn{ Addition Merge Ends }{
+    X \not\haspatch \p \land
+    Y \haspatch \p \land
+    M \nothaspatch \p
+   \implies \left[
+    \bigforall_{E \in \pendsof{X}{\py}} E \le Y
+   \right]
+}\]
 
 \subsection{No Replay}
 
-\subsubsection{For $D=C$:} $D \isin C, D \le C$.  OK.
+See No Replay for Merge Results.
 
-\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.
+\subsection{Unique Base}
 
-\subsubsection{For $D \neq C \land D \not\isin L \land D \not\isin R$:}
-$D \not\isin C$.  OK.
+Need to consider only $C \in \py$, ie $L \in \py$,
+and calculate $\pendsof{C}{\pn}$.  So we will consider some
+putative ancestor $A \in \pn$ and see whether $A \le C$.
 
-\subsubsection{For $D \neq C \land D \not\isin L \land D \not\isin R$:}
-$D \not\isin C$.  OK.
+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 $A \neq C$.  
+Thus $A \le C \equiv A \le L \lor A \le R$.
 
-\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.
+By Unique Base of L and Transitive Ancestors,
+$A \le L \equiv A \le \baseof{L}$.
 
-\subsubsection{For $D \neq C \land (D \isin L \equiv D \not\isin R)
- \land D \isin M$:}
-$D \not\isin C$.  Also $D \isin L \lor D \isin R$ so $D \le L \lor D \le
-R$ so $D \le C$.  OK.
+\subsubsection{For $R \in \py$:}
+
+By Unique Base of $R$ and Transitive Ancestors,
+$A \le R \equiv A \le \baseof{R}$.
+
+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 $A \le C \equiv A \le \baseof{R}$.  
+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 $A \le C \equiv A \le R$.  
+That is, $\baseof{C} = R$.
+
+$\qed$
+
+\subsection{Coherence and Patch Inclusion}
+
+Need to determine $C \haspatch \p$ based on $L,M,R \haspatch \p$.
+This involves considering $D \in \py$.  
+
+\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 $D \neq C$.
+Applying $\merge$ gives $D \not\isin C$ i.e. $C \nothaspatch \p$.
+
+\subsubsection{For $L \haspatch \p, R \haspatch \p$:}
+$D \isin L \equiv D \le L$ and $D \isin R \equiv D \le R$.
+(Likewise $D \isin X \equiv D \le X$ and $D \isin Y \equiv D \le Y$.)
+
+Consider $D = C$: $D \isin C$, $D \le C$, OK for $C \haspatch \p$.
+
+For $D \neq C$: $D \le C \equiv D \le L \lor D \le R
+ \equiv D \isin L \lor D \isin R$.  
+(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 $D \le X$ 
+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 $D \not\le C$.  
+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 $D \not\isin M$.  
+Thus by $\merge$, $D \isin C$.  And $D \le Y$ so $D \le C$.
+OK for $C \haspatch \p$.
+
+So indeed $L \haspatch \p \land R \haspatch \p \implies C \haspatch \p$.
+
+\subsubsection{For (wlog) $X \not\haspatch \p, Y \haspatch \p$:}
+
+$C \haspatch \p \equiv M \nothaspatch \p$.
+
+\proofstarts
+
+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 $D \not\in \py, R \in \py$:}
+
+xxx up to here
+
+%D \in \py$:}
+
+
+
+xxx the coherence is not that useful ?
+
+$L \haspatch \p$ by 
+
+xxx need to recheck this
+
+$C \in \py$ $C \haspatch P$ so $D \isin C \equiv D \le C$.  OK.
+
+\subsubsection{For $L \in \py, D \not\in \py, R \in \py$:}
+
+Tip Contents for $L$: $D \isin L \equiv D \isin \baseof{L}$.
+
+Tip Contents for $R$: $D \isin R \equiv D \isin \baseof{R}$.
+
+But by Tip Merge, $\baseof{R} \ge \baseof{L}$
+
 \end{document}