Library zoo_std.xtchain

Require Import zoo.prelude.
Require Import zoo.base.
Require Import zoo_std.xchain.
Require Export zoo_std.xtchain__code.
Require Import zoo_std.xtchain__types.
Require Import zoo.options.

Implicit Type node : location.
Implicit Type nodes : list location.
Implicit Type v next dst : val.

Section zoo۰G.
  Context `{zoo۰G : !ZooG Σ}.

  Definition xtchain hdr dq nodes dst : iProp Σ :=
    xchain dq nodes dst
    [∗ list] node nodes, node ↦ₕ hdr.

  #[global] Instance xtchaintimeless hdr dq nodes dst :
    Timeless (xtchain hdr dq nodes dst).

  #[global] Instance xtchainpersistent hdr nodes dst :
    Persistent (xtchain hdr DfracDiscarded nodes dst).

  Lemma xtchainnil hdr dq dst :
     xtchain hdr dq [] dst.

  Lemma xtchainsingleton hdr dq node dst :
    xtchain hdr dq [node] dst ⊣⊢
      node ↦ₕ hdr
      node.[next] {dq} dst.
  Lemma xtchainsingleton₁ hdr dq node dst :
    xtchain hdr dq [node] dst
      node ↦ₕ hdr
      node.[next] {dq} dst.
  Lemma xtchainsingleton₂ hdr dq node dst :
    node ↦ₕ hdr
    node.[next] {dq} dst -∗
    xtchain hdr dq [node] dst.

  Lemma xtchaincons {hdr dq} nodes node nodes' dst :
    nodes = node :: nodes'
    xtchain hdr dq nodes dst ⊣⊢
      node ↦ₕ hdr
      node.[next] {dq} from_option #@{location} dst (head nodes')
      xtchain hdr dq nodes' dst.
  Lemma xtchaincons' {hdr dq} node nodes dst :
    xtchain hdr dq (node :: nodes) dst ⊣⊢
      node ↦ₕ hdr
      node.[next] {dq} from_option #@{location} dst (head nodes)
      xtchain hdr dq nodes dst.
  Lemma xtchaincons₁ {hdr dq} nodes node nodes' dst :
    nodes = node :: nodes'
    xtchain hdr dq nodes dst
      node ↦ₕ hdr
      node.[next] {dq} from_option #@{location} dst (head nodes')
      xtchain hdr dq nodes' dst.
  Lemma xtchaincons₁' {hdr dq} node nodes dst :
    xtchain hdr dq (node :: nodes) dst
      node ↦ₕ hdr
      node.[next] {dq} from_option #@{location} dst (head nodes)
      xtchain hdr dq nodes dst.
  Lemma xtchaincons₂ hdr dq node nodes dst :
    node ↦ₕ hdr -∗
    node.[next] {dq} from_option #@{location} dst (head nodes) -∗
    xtchain hdr dq nodes dst -∗
    xtchain hdr dq (node :: nodes) dst.

  Lemma xtchainapp {hdr dq} nodes nodes1 nodes2 dst :
    nodes = nodes1 ++ nodes2
    xtchain hdr dq nodes dst ⊣⊢
      xtchain hdr dq nodes1 (from_option #@{location} dst (head nodes2))
      xtchain hdr dq nodes2 dst.
  Lemma xtchainapp' {hdr dq} nodes1 nodes2 dst :
    xtchain hdr dq (nodes1 ++ nodes2) dst ⊣⊢
      xtchain hdr dq nodes1 (from_option #@{location} dst (head nodes2))
      xtchain hdr dq nodes2 dst.
  Lemma xtchainapp₁ {hdr dq} nodes nodes1 nodes2 dst :
    nodes = nodes1 ++ nodes2
    xtchain hdr dq nodes dst
      xtchain hdr dq nodes1 (from_option #@{location} dst (head nodes2))
      xtchain hdr dq nodes2 dst.
  Lemma xtchainapp₁' {hdr dq} nodes1 nodes2 dst :
    xtchain hdr dq (nodes1 ++ nodes2) dst
      xtchain hdr dq nodes1 (from_option #@{location} dst (head nodes2))
      xtchain hdr dq nodes2 dst.
  Lemma xtchainapp₂ hdr dq nodes1 nodes2 dst :
    xtchain hdr dq nodes1 (from_option #@{location} dst (head nodes2)) -∗
    xtchain hdr dq nodes2 dst -∗
    xtchain hdr dq (nodes1 ++ nodes2) dst.

  Lemma xtchainsnoc {hdr dq} nodes nodes' node dst :
    nodes = nodes' ++ [node]
    xtchain hdr dq nodes dst ⊣⊢
      xtchain hdr dq nodes' #node
      node ↦ₕ hdr
      node.[next] {dq} dst.
  Lemma xtchainsnoc' {hdr dq} nodes node dst :
    xtchain hdr dq (nodes ++ [node]) dst ⊣⊢
      xtchain hdr dq nodes #node
      node ↦ₕ hdr
      node.[next] {dq} dst.
  Lemma xtchainsnoc₁ {hdr dq} nodes nodes' node dst :
    nodes = nodes' ++ [node]
    xtchain hdr dq nodes dst
      xtchain hdr dq nodes' #node
      node ↦ₕ hdr
      node.[next] {dq} dst.
  Lemma xtchainsnoc₁' {hdr dq} nodes node dst :
    xtchain hdr dq (nodes ++ [node]) dst
      xtchain hdr dq nodes #node
      node ↦ₕ hdr
      node.[next] {dq} dst.
  Lemma xtchainsnoc₂ hdr dq nodes node dst :
    xtchain hdr dq nodes #node -∗
    node ↦ₕ hdr -∗
    node.[next] {dq} dst -∗
    xtchain hdr dq (nodes ++ [node]) dst.

  Lemma xtchainlookup {hdr dq nodes} i node dst :
    nodes !! i = Some node
    xtchain hdr dq nodes dst ⊣⊢
      xtchain hdr dq (take i nodes) #node
      node ↦ₕ hdr
      node.[next] {dq} from_option #@{location} dst (nodes !! ˖i)
      xtchain hdr dq (drop ˖i nodes) dst.
  Lemma xtchainlookup₁ {hdr dq nodes} i node dst :
    nodes !! i = Some node
    xtchain hdr dq nodes dst
      xtchain hdr dq (take i nodes) #node
      node ↦ₕ hdr
      node.[next] {dq} from_option #@{location} dst (nodes !! ˖i)
      xtchain hdr dq (drop ˖i nodes) dst.
  Lemma xtchainlookup₂ {hdr dq nodes} i node next dst :
    nodes !! i = Some node
    next = from_option #@{location} dst (nodes !! ˖i)
    xtchain hdr dq (take i nodes) #node -∗
    node ↦ₕ hdr -∗
    node.[next] {dq} next -∗
    xtchain hdr dq (drop ˖i nodes) dst -∗
    xtchain hdr dq nodes dst.
  Lemma xtchainlookupacc {hdr dq nodes} i node dst :
    nodes !! i = Some node
    xtchain hdr dq nodes dst
      node ↦ₕ hdr
      node.[next] {dq} from_option #@{location} dst (nodes !! ˖i)
      ( node.[next] {dq} from_option #@{location} dst (nodes !! ˖i) -∗
        xtchain hdr dq nodes dst
      ).

  Lemma xtchainlookupheader {hdr dq nodes} i node dst :
    nodes !! i = Some node
    xtchain hdr dq nodes dst
    node ↦ₕ hdr.

  Lemma xtchainlast {hdr dq nodes dst} node :
    last nodes = Some node
    xtchain hdr dq nodes dst ⊣⊢
      xtchain hdr dq (removelast nodes) #node
      node.[next] {dq} dst
      node ↦ₕ hdr.
  Lemma xtchainlastacc {hdr dq nodes dst} node :
    last nodes = Some node
    xtchain hdr dq nodes dst
      node.[next] {dq} dst
      node ↦ₕ hdr
      ( dst,
        node.[next] {dq} dst -∗
        xtchain hdr dq nodes dst
      ).

  Lemma xtchainvalid hdr dq nodes dst :
    0 < length nodes
    xtchain hdr dq nodes dst
     dq.
  Lemma xtchaincombine hdr nodes dq1 dst1 dq2 dst2 :
    0 < length nodes
    xtchain hdr dq1 nodes dst1 -∗
    xtchain hdr dq2 nodes dst2 -∗
      dst1 = dst2
      xtchain hdr (dq1 dq2) nodes dst1.
  Lemma xtchainvalidー2 hdr nodes dq1 dst1 dq2 dst2 :
    0 < length nodes
    xtchain hdr dq1 nodes dst1 -∗
    xtchain hdr dq2 nodes dst2 -∗
       (dq1 dq2)
      dst1 = dst2.
  Lemma xtchainagree hdr nodes dq1 dst1 dq2 dst2 :
    0 < length nodes
    xtchain hdr dq1 nodes dst1 -∗
    xtchain hdr dq2 nodes dst2 -∗
    dst1 = dst2.
  Lemma xtchaindfracne hdr dq1 nodes1 dst1 dq2 nodes2 dst2 :
    0 < length nodes1
    ¬ (dq1 dq2)
    xtchain hdr dq1 nodes1 dst1 -∗
    xtchain hdr dq2 nodes2 dst2 -∗
    nodes1 nodes2.
  Lemma xtchainne hdr nodes1 dst1 dq2 nodes2 dst2 :
    0 < length nodes1
    xtchain hdr (DfracOwn 1) nodes1 dst1 -∗
    xtchain hdr dq2 nodes2 dst2 -∗
    nodes1 nodes2.
  Lemma xtchainexclusive hdr nodes dst1 dq2 dst2 :
    0 < length nodes
    xtchain hdr (DfracOwn 1) nodes dst1 -∗
    xtchain hdr dq2 nodes dst2 -∗
    False.
  Lemma xtchainpersist hdr dq nodes dst :
    xtchain hdr dq nodes dst |==>
    xtchain hdr DfracDiscarded nodes dst.

  Lemma xtchainNoDup hdr nodes dst :
    xtchain hdr (DfracOwn 1) nodes dst
    NoDup nodes.

  Lemma xtchain٠nextspec {hdr dq nodes dst node} nodes' E :
    nodes = node :: nodes'
    {{{
      xtchain dq hdr nodes dst
    }}}
      (#node).{next} @ E
    {{{
      RET from_option #@{location} dst (head nodes');
      xtchain dq hdr nodes dst
    }}}.
  Lemma xtchain٠nextspeclookup {hdr dq nodes dst} i node E :
    nodes !! i = Some node
    {{{
      xtchain hdr dq nodes dst
    }}}
      (#node).{next} @ E
    {{{
      RET from_option #@{location} dst (nodes !! ˖i);
      xtchain hdr dq nodes dst
    }}}.
  Lemma xtchain٠nextspeclast hdr dq nodes dst node E :
    last nodes = Some node
    {{{
      xtchain hdr dq nodes dst
    }}}
      (#node).{next} @ E
    {{{
      RET dst;
      xtchain hdr dq nodes dst
    }}}.

  Lemma xtchain٠set_nextspec {hdr nodes dst node} nodes' v E :
    nodes = node :: nodes'
    {{{
      xtchain hdr (DfracOwn 1) nodes dst
    }}}
      (#node) <-{next} v @ E
    {{{
      RET ();
      xtchain hdr (DfracOwn 1) [node] v
      xtchain hdr (DfracOwn 1) nodes' dst
    }}}.
  Lemma xtchain٠set_nextspeclookup {hdr nodes dst} i node v E :
    nodes !! i = Some node
    {{{
      xtchain hdr (DfracOwn 1) nodes dst
    }}}
      #node <-{next} v @ E
    {{{
      RET ();
      xtchain hdr (DfracOwn 1) (take ˖i nodes) v
      xtchain hdr (DfracOwn 1) (drop ˖i nodes) dst
    }}}.
  Lemma xtchain٠set_nextspeclast hdr nodes dst node v E :
    last nodes = Some node
    {{{
      xtchain hdr (DfracOwn 1) nodes dst
    }}}
      #node <-{next} v @ E
    {{{
      RET ();
      xtchain hdr (DfracOwn 1) nodes v
    }}}.
  Lemma xtchain٠set_nextspeclast' {hdr nodes dst node} node' dst' E :
    last nodes = Some node
    {{{
      xtchain hdr (DfracOwn 1) nodes dst
      node'.[next] dst'
      node' ↦ₕ hdr
    }}}
      #node <-{next} #node' @ E
    {{{
      RET ();
      xtchain hdr (DfracOwn 1) (nodes ++ [node']) dst'
    }}}.
End zoo۰G.

Require zoo_std.xtchain__opaque.

#[global] Opaque xtchain.