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@@ -18,8 +18,8 @@ include "turing/universal/marks.ma".
 
 definition STape ≝ FinProd … FSUnialpha FinBool.
 
-definition only_bits ≝ λl.
-  ∀c.memb STape c l = true → is_bit (\fst c) = true.
+definition only_bits_or_nulls ≝ λl.
+  ∀c.memb STape c l = true → bit_or_null (\fst c) = true.
   
 definition no_grids ≝ λl.
   ∀c.memb STape c l = true → is_grid (\fst c) = false.
@@ -34,17 +34,25 @@ lemma bit_not_grid: ∀d. is_bit d = true → is_grid d = false.
 * // normalize #H destruct
 qed.
 
+lemma bit_or_null_not_grid: ∀d. bit_or_null d = true → is_grid d = false.
+* // normalize #H destruct
+qed.
+
 lemma bit_not_bar: ∀d. is_bit d = true → is_bar d = false.
 * // normalize #H destruct
 qed.
 
+lemma bit_or_null_not_bar: ∀d. bit_or_null d = true → is_bar d = false.
+* // normalize #H destruct
+qed.
+
 (* by definition, a tuple is not marked *)
 definition tuple_TM : nat → list STape → Prop ≝ 
  λn,t.∃qin,qout,mv.
  no_marks t ∧
- only_bits qin ∧ only_bits qout ∧ only_bits mv ∧
+ only_bits_or_nulls qin ∧ only_bits_or_nulls qout ∧ bit_or_null mv = true ∧
  |qin| = n ∧ |qout| = n (* ∧ |mv| = ? *) ∧ 
- t = qin@〈comma,false〉::qout@〈comma,false〉::mv.
+ t = qin@〈comma,false〉::qout@〈comma,false〉::[〈mv,false〉].
  
 inductive table_TM : nat → list STape → Prop ≝ 
 | ttm_nil  : ∀n.table_TM n [] 
@@ -58,14 +66,14 @@ lemma no_grids_in_table: ∀n.∀l.table_TM n l → no_grids l.
    whd >Heq #x #membx 
    cases (memb_append … membx) -membx #membx
     [cases (memb_append … membx) -membx #membx
-      [@bit_not_grid @Hqin // 
+      [@bit_or_null_not_grid @Hqin // 
       |cases (orb_true_l … membx) -membx #membx
         [>(\P membx) //
         |cases (memb_append … membx) -membx #membx
-          [@bit_not_grid @Hqout //
+          [@bit_or_null_not_grid @Hqout //
           |cases (orb_true_l … membx) -membx #membx
             [>(\P membx) //
-            |@bit_not_grid @Hmv //
+            |@bit_or_null_not_grid >(memb_single … membx) @Hmv
             ]
           ]
         ]
@@ -216,6 +224,109 @@ lapply (sem_seq ? (adv_to_mark_r ? bar_or_grid)
 ]]]]
 qed.
 
+definition init_current_on_match ≝ 
+  (seq ? (move_l ?)
+    (seq ? (adv_to_mark_l ? (λc:STape.is_grid (\fst c)))
+      (seq ? (move_r ?) (mark ?)))).
+          
+definition R_init_current_on_match ≝ λt1,t2.
+  ∀l1,l2,c,rs. no_grids l1 → is_grid c = false → 
+  t1 = midtape STape (l1@〈c,false〉::〈grid,false〉::l2)  〈grid,false〉 rs → 
+  t2 = midtape STape (〈grid,false〉::l2) 〈c,true〉 ((reverse ? l1)@〈grid,false〉::rs).
+
+lemma sem_init_current_on_match : 
+  Realize ? init_current_on_match R_init_current_on_match.
+#intape 
+cases (sem_seq ????? (sem_move_l ?)
+        (sem_seq ????? (sem_adv_to_mark_l ? (λc:STape.is_grid (\fst c)))
+           (sem_seq ????? (sem_move_r ?) (sem_mark ?))) intape)
+#k * #outc * #Hloop #HR 
+@(ex_intro ?? k) @(ex_intro ?? outc) % [@Hloop] -Hloop
+#l1 #l2 #c #rs #Hl1 #Hc #Hintape
+cases HR -HR #ta * whd in ⊢ (%→?); #Hta lapply (Hta … Hintape) -Hta -Hintape 
+generalize in match Hl1; cases l1
+  [#Hl1 whd in ⊢ ((???(??%%%))→?); #Hta
+   * #tb * whd in ⊢ (%→?); #Htb cases (Htb … Hta) -Hta
+    [* >Hc #Htemp destruct (Htemp) ]
+   * #_ #Htc lapply (Htc [ ] 〈grid,false〉 ? (refl ??) (refl …) Hl1) 
+   whd in ⊢ ((???(??%%%))→?); -Htc #Htc
+   * #td * whd in ⊢ (%→?); #Htd lapply (Htd … Htc) -Htc -Htd 
+   whd in ⊢ ((???(??%%%))→?); #Htd
+   whd in ⊢ (%→?); #Houtc lapply (Houtc … Htd) -Houtc #Houtc
+   >Houtc % 
+  |#d #tl #Htl whd in ⊢ ((???(??%%%))→?); #Hta
+   * #tb * whd in ⊢ (%→?); #Htb cases (Htb … Hta) -Htb
+    [* >(Htl … (memb_hd …)) #Htemp destruct (Htemp)]    
+   * #Hd >append_cons #Htb lapply (Htb … (refl ??) (refl …) ?)
+    [#x #membx cases (memb_append … membx) -membx #membx
+      [@Htl @memb_cons @membx | >(memb_single … membx) @Hc]]-Htb  #Htb
+   * #tc * whd in ⊢ (%→?); #Htc lapply (Htc … Htb) -Htb -Htc 
+   >reverse_append >associative_append whd in ⊢ ((???(??%%%))→?); #Htc
+   whd in ⊢ (%→?); #Houtc lapply (Houtc … Htc) -Houtc #Houtc 
+   >Houtc >reverse_cons >associative_append % 
+  ]
+qed.   
+
+(*
+definition init_current_gen ≝ 
+  seq ? (adv_to_mark_l ? (is_marked ?))
+    (seq ? (clear_mark ?)
+       (seq ? (move_l ?)
+         (seq ? (adv_to_mark_l ? (λc:STape.is_grid (\fst c)))
+            (seq ? (move_r ?) (mark ?))))).
+          
+definition R_init_current_gen ≝ λt1,t2.
+  ∀l1,c,l2,b,l3,c1,rs,c0,b0. no_marks l1 → no_grids l2 →
+  Some ? 〈c0,b0〉 = option_hd ? (reverse ? (〈c,true〉::l2)) → 
+  t1 = midtape STape (l1@〈c,true〉::l2@〈grid,b〉::l3) 〈c1,false〉 rs → 
+  t2 = midtape STape (〈grid,b〉::l3) 〈c0,true〉
+        ((tail ? (reverse ? (l1@〈c,false〉::l2))@〈c1,false〉::rs)).
+
+lemma sem_init_current_gen : Realize ? init_current_gen R_init_current_gen.
+#intape 
+cases (sem_seq ????? (sem_adv_to_mark_l ? (is_marked ?))
+        (sem_seq ????? (sem_clear_mark ?)
+          (sem_seq ????? (sem_move_l ?)
+            (sem_seq ????? (sem_adv_to_mark_l ? (λc:STape.is_grid (\fst c)))
+              (sem_seq ????? (sem_move_r ?) (sem_mark ?))))) intape)
+#k * #outc * #Hloop #HR 
+@(ex_intro ?? k) @(ex_intro ?? outc) % [@Hloop] -Hloop
+#l1 #c #l2 #b #l3 #c1 #rs #c0 #b0 #Hl1 #Hl2 #Hc #Hintape
+cases HR -HR #ta * whd in ⊢ (%→?); #Hta cases (Hta … Hintape) -Hta -Hintape
+  [ * #Hfalse normalize in Hfalse; destruct (Hfalse) ]
+* #_ #Hta lapply (Hta l1 〈c,true〉 ? (refl ??) ??) [@Hl1|%] -Hta #Hta
+* #tb * whd in ⊢ (%→?); #Htb lapply (Htb … Hta) -Htb -Hta #Htb 
+* #tc * whd in ⊢ (%→?); #Htc lapply (Htc … Htb) -Htc -Htb 
+generalize in match Hc; generalize in match Hl2; cases l2
+  [#_ whd in ⊢ ((???%)→?); #Htemp destruct (Htemp) 
+   whd in ⊢ ((???(??%%%))→?); #Htc
+   * #td * whd in ⊢ (%→?); #Htd cases (Htd … Htc) -Htd
+    [2: * whd in ⊢ (??%?→?); #Htemp destruct (Htemp) ]
+   * #_ #Htd >Htd in Htc; -Htd #Htd
+   * #te * whd in ⊢ (%→?); #Hte lapply (Hte … Htd) -Htd
+   >reverse_append >reverse_cons 
+   whd in ⊢ ((???(??%%%))→?); #Hte
+   whd in ⊢ (%→?); #Houtc lapply (Houtc … Hte) -Houtc -Hte #Houtc
+   >Houtc %
+  |#d #tl #Htl #Hc0 whd in ⊢ ((???(??%%%))→?); #Htc
+   * #td * whd in ⊢ (%→?); #Htd cases (Htd … Htc) -Htd
+    [* >(Htl … (memb_hd …)) whd in ⊢ (??%?→?); #Htemp destruct (Htemp)]    
+   * #Hd #Htd lapply (Htd … (refl ??) (refl ??) ?)
+    [#x #membx @Htl @memb_cons @membx] -Htd #Htd
+   * #te * whd in ⊢ (%→?); #Hte lapply (Hte … Htd) -Htd
+   >reverse_append >reverse_cons >reverse_cons
+   >reverse_cons in Hc0; >reverse_cons cases (reverse ? tl)
+     [normalize in ⊢ (%→?); #Hc0 destruct (Hc0) #Hte 
+      whd in ⊢ (%→?); #Houtc lapply (Houtc … Hte) -Houtc -Hte #Houtc
+      >Houtc %
+     |* #c2 #b2 #tl2 normalize in ⊢ (%→?); #Hc0 destruct (Hc0)  
+      whd in ⊢ ((???(??%%%))→?); #Hte 
+      whd in ⊢ (%→?); #Houtc lapply (Houtc … Hte) -Houtc -Hte #Houtc
+      >Houtc >associative_append >associative_append >associative_append %
+     ]
+   ]
+qed.
+*)
 definition init_current ≝ 
   seq ? (adv_to_mark_l ? (is_marked ?))
     (seq ? (clear_mark ?)
@@ -271,8 +382,8 @@ definition match_tuple_step ≝
 
 definition R_match_tuple_step_true ≝ λt1,t2.
   ∀ls,c,l1,l2,c1,l3,l4,rs,n.
-  is_bit c = true → only_bits l1 → no_marks l1 (* → no_grids l2 *) → is_bit c1 = true →
-  only_bits l3 → n = |l1| → |l1| = |l3| →
+  bit_or_null c = true → only_bits_or_nulls l1 → no_marks l1 (* → no_grids l2 *) → bit_or_null c1 = true →
+  only_bits_or_nulls l3 → n = |l1| → |l1| = |l3| →
   table_TM (S n) (l2@〈bar,false〉::〈c1,false〉::l3@〈comma,false〉::l4) → 
   t1 = midtape STape (〈grid,false〉::ls) 〈c,true〉 
          (l1@〈grid,false〉::l2@〈bar,false〉::〈c1,true〉::l3@〈comma,false〉::l4@〈grid,false〉::rs) → 
@@ -355,7 +466,7 @@ lemma sem_match_tuple_step:
         |#x #tl @not_to_not normalize #H destruct // 
         ]
       ] #Hnoteq %2
-    cut (is_bit d' = true) 
+    cut (bit_or_null d' = true) 
       [cases la in H3;
         [normalize in ⊢ (%→?); #H destruct //
         |#x #tl #H @(Hl3 〈d',false〉)
@@ -364,7 +475,7 @@ lemma sem_match_tuple_step:
       ] #Hd'
     >Htapec in Hor; -Htapec *
      [* #taped * whd in ⊢ (%→?); #H @False_ind
-      cases (H … (refl …)) >(bit_not_grid ? Hd') #Htemp destruct (Htemp)
+      cases (H … (refl …)) >(bit_or_null_not_grid ? Hd') #Htemp destruct (Htemp)
      |* #taped * whd in ⊢ (%→?); #H cases (H … (refl …)) -H #_
       #Htaped * #tapee * whd in ⊢ (%→?); #Htapee  
       <(associative_append ? lc (〈comma,false〉::l4)) in Htaped; #Htaped
@@ -380,9 +491,16 @@ lemma sem_match_tuple_step:
           @last_of_table    
          |(* rs4 not empty *)
           * #d2 #b2 #rs3' * #d  * #b * * * #Heq1 #Hnobars
+          cut (memb STape 〈d2,b2〉 (l2@〈bar,false〉::〈c1,false〉::l3@〈comma,false〉::l4) = true)
+            [@memb_append_l2 @memb_cons
+             cut (∀A,l1,l2.∀a:A. a::l1@l2=(a::l1)@l2) [//] #Hcut
+             >Hcut >H3 >associative_append @memb_append_l2 
+             @memb_cons >Heq1 @memb_append_l2 @memb_cons @memb_hd] #d2intable
           cut (is_grid d2 = false) 
-          [@(no_grids_in_table … Htable … 〈d2,b2〉)
-           @daemon (* no grids in table *)] #Hd2
+            [@(no_grids_in_table … Htable … 〈d2,b2〉 d2intable)] #Hd2
+          cut (b2 = false) 
+            [@(no_marks_in_table … Htable … 〈d2,b2〉 d2intable)] #Hb2 
+          >Hb2 in Heq1; #Heq1 -Hb2 -b2
           whd in ⊢ ((???%)→?); #Htemp destruct (Htemp) #Htapee >Htapee -Htapee *
            [(* we know current is not grid *)
             * #tapef * whd in ⊢ (%→?); #Htapef 
@@ -398,9 +516,6 @@ lemma sem_match_tuple_step:
              whd in ⊢ (%→?); #Htapeout
             %1 cases (some_option_hd ? (reverse ? (reverse ? la)) 〈c',true〉)
             * #c00 #b00 #Hoption
-             (* cut 
-            ((reverse ? rs3 @〈d',false〉::reverse ? la@reverse ? (l2@[〈bar,false〉])@(〈grid,false〉::reverse ? lb))
-             = *) 
             lapply 
              (Htapeout (reverse ? rs3 @〈d',false〉::reverse ? la@reverse ? (l2@[〈bar,false〉])@(〈grid,false〉::reverse ? lb))
              c' (reverse ? la) false ls bar (〈d2,true〉::rs3'@〈grid,false〉::rs) c00 b00 ?????) -Htapeout
@@ -413,12 +528,12 @@ lemma sem_match_tuple_step:
                 [normalize in ⊢ (%→?); #Htemp destruct (Htemp) 
                  @injective_notb @notgridc
                 |#x #tl normalize in ⊢ (%→?); #Htemp destruct (Htemp)
-                 @bit_not_grid @(Hl1bars 〈c',false〉) @memb_append_l2 @memb_hd
+                 @bit_or_null_not_grid @(Hl1bars 〈c',false〉) @memb_append_l2 @memb_hd
                 ]
-              |cut (only_bits (la@(〈c',false〉::lb)))
+              |cut (only_bits_or_nulls (la@(〈c',false〉::lb)))
                 [<H2 whd #c0 #Hmemb cases (orb_true_l … Hmemb)
                   [#eqc0 >(\P eqc0) @Hc |@Hl1bars]
-                |#Hl1' #x #Hx @bit_not_grid @Hl1'
+                |#Hl1' #x #Hx @bit_or_null_not_grid @Hl1'
                  @memb_append_l1 @daemon
                 ]
               |@daemon
@@ -445,10 +560,10 @@ lemma sem_match_tuple_step:
                (* cut 
                (〈c1,false〉::l3@〈comma,false〉::l4= la@〈d',false〉::rs3@〈bar,false〉::〈d2,b2〉::rs3')
                [@daemon] #Hcut *)
-               cut (l4=rs32@〈bar,false〉::〈d2,b2〉::rs3')
+               cut (l4=rs32@〈bar,false〉::〈d2,false〉::rs3')
                [ >Hrs3 in Heq1; @daemon ] #Hl4
                @(ex_intro … rs32) @(ex_intro … rs3') %
-                 [(* by showing b2 = false: @Hl4 *) @daemon
+                 [@Hl4
                  |>Htapeout @eq_f2
                    [@daemon
                    |(*>Hrs3 *)>append_cons
@@ -460,7 +575,7 @@ lemma sem_match_tuple_step:
                       >associative_append normalize
                        % ]
                     @eq_f2 [|%]
-                    @(injective_append … (〈d2,b2〉::rs3'))
+                    @(injective_append … (〈d2,false〉::rs3'))
                     >(?:(la@[〈c',false〉])@((((lb@[〈grid,false〉])@l2@[〈bar,false〉])@la)@[〈d',false〉])@rs3
                        =((la@〈c',false〉::lb)@([〈grid,false〉]@l2@[〈bar,false〉]@la@[〈d',false〉]@rs3)))
                     [|>associative_append >associative_append 
@@ -505,7 +620,7 @@ lemma sem_match_tuple_step:
         @memb_append_l2 @memb_cons 
         cut (∀A,l1,l2.∀a:A. a::l1@l2=(a::l1)@l2) [//] #Hcut >Hcut
         >H3 >associative_append @memb_append_l2 @memb_cons @membx
-       |whd in ⊢ (??%?); >(bit_not_grid … Hd') >(bit_not_bar … Hd') %
+       |whd in ⊢ (??%?); >(bit_or_null_not_grid … Hd') >(bit_or_null_not_bar … Hd') %
        ]
      ]
    |#x #membx @(no_marks_in_table … Htable) 
@@ -530,8 +645,8 @@ definition match_tuple ≝  whileTM ? match_tuple_step (inr … (inl … (inr 
 
 definition R_match_tuple ≝ λt1,t2.
   ∀ls,c,l1,c1,l2,rs,n.
-  is_bit c = true → only_bits l1 → is_bit c1 = true → n = |l1| →
-  table_TM (S n) (〈c1,true〉::l2) → 
+  is_bit c = true → only_bits_or_nulls l1 → is_bit c1 = true → n = |l1| →
+  table_TM (S n) (〈c1,false〉::l2) → 
   t1 = midtape STape (〈grid,false〉::ls) 〈c,true〉 
          (l1@〈grid,false〉::〈c1,true〉::l2@〈grid,false〉::rs) → 
   (* facciamo match *)