OSDN Git Service

Compatibility with LuaTeX 0.76.0
[luatex-ja/luatexja.git] / src / ltj-jfmglue.lua
index 4d9c59a..bd308a5 100644 (file)
@@ -1,35 +1,47 @@
 --
--- luatexja/jfmglue.lua
+-- luatexja/ltj-jfmglue.lua
 --
 luatexbase.provides_module({
   name = 'luatexja.jfmglue',
-  date = '2012/04/25',
-  version = '0.4',
+  date = '2014/02/02',
   description = 'Insertion process of JFM glues and kanjiskip',
 })
 module('luatexja.jfmglue', package.seeall)
-local err, warn, info, log = luatexbase.errwarinf(_NAME)
+local err, warn, info, log = luatexbase .errwarinf(_NAME)
 
-luatexja.load_module('base');      local ltjb = luatexja.base
 luatexja.load_module('stack');     local ltjs = luatexja.stack
 luatexja.load_module('jfont');     local ltjf = luatexja.jfont
-luatexja.load_module('pretreat');  local ltjp = luatexja.pretreat
-
-local node_type = node.type
-local node_new = node.new
-local node_remove = node.remove
-local node_prev = node.prev
-local node_next = node.next
-local node_copy = node.copy
-local node_tail = node.tail
-local node_free = node.free
-local has_attr = node.has_attribute
-local set_attr = node.set_attribute
-local node_insert_before = node.insert_before
-local node_insert_after = node.insert_after
+local pairs = pairs
+
+local Dnode = node.direct or node
+
+local nullfunc = function(n) return n end
+local to_node = (Dnode ~= node) and Dnode.tonode or nullfunc
+local to_direct = (Dnode ~= node) and Dnode.todirect or nullfunc
+
+local setfield = (Dnode ~= node) and Dnode.setfield or function(n, i, c) n[i] = c end
+local getfield = (Dnode ~= node) and Dnode.getfield or function(n, i) return n[i] end
+local getid = (Dnode ~= node) and Dnode.getid or function(n) return n.id end
+local getfont = (Dnode ~= node) and Dnode.getfont or function(n) return n.font end
+local getlist = (Dnode ~= node) and Dnode.getlist or function(n) return n.head end
+local getchar = (Dnode ~= node) and Dnode.getchar or function(n) return n.char end
+local getsubtype = (Dnode ~= node) and Dnode.getsubtype or function(n) return n.subtype end
+
+local has_attr = Dnode.has_attribute
+local set_attr = Dnode.set_attribute
+local insert_before = Dnode.insert_before
+local insert_after = Dnode.insert_after
+local node_next = (Dnode ~= node) and Dnode.getnext or node.next
 local round = tex.round
-local table_insert = table.insert
-local uniq_id = 0 -- unique id 
+local ltjf_font_metric_table = ltjf.font_metric_table
+local ltjf_find_char_class = ltjf.find_char_class
+local node_new = Dnode.new
+local node_copy = Dnode.copy
+local node_remove = luatexja.Dnode_remove -- Dnode.remove
+local node_tail = Dnode.tail
+local node_free = Dnode.free
+local node_end_of_math = Dnode.end_of_math
+
 
 local id_glyph = node.id('glyph')
 local id_hlist = node.id('hlist')
@@ -46,119 +58,102 @@ local id_kern = node.id('kern')
 local id_penalty = node.id('penalty')
 
 local id_glue_spec = node.id('glue_spec')
-local id_jglyph = node.id('glyph') + 256      -- Japanese character
-local id_box_like = node.id('hlist') + 256    -- vbox, shifted hbox
-local id_pbox = node.id('hlist') + 512        -- already processed nodes (by \unhbox)
-local id_pbox_w = node.id('hlist') + 513      -- cluster which consists of a whatsit
+local id_jglyph    = 512 -- Japanese character
+local id_box_like  = 256 -- vbox, shifted hbox
+local id_pbox      = 257 -- already processed nodes (by \unhbox)
+local id_pbox_w    = 258 -- cluster which consists of a whatsit
 local sid_user = node.subtype('user_defined')
 
-local ITALIC = 1
-local PACKED = 2
-local KINSOKU = 3
-local FROM_JFM = 4
-local LINE_END = 5
-local KANJI_SKIP = 6
-local XKANJI_SKIP = 7
-local PROCESSED = 8
-local IC_PROCESSED = 9
-local BOXBDD = 15
-
+local sid_start_link = node.subtype('pdf_start_link')
+local sid_start_thread = node.subtype('pdf_start_thread')
+local sid_end_link = node.subtype('pdf_end_link')
+local sid_end_thread = node.subtype('pdf_end_thread')
+
+local ITALIC       = luatexja.icflag_table.ITALIC
+local PACKED       = luatexja.icflag_table.PACKED
+local KINSOKU      = luatexja.icflag_table.KINSOKU
+local FROM_JFM     = luatexja.icflag_table.FROM_JFM
+local PROCESSED    = luatexja.icflag_table.PROCESSED
+local IC_PROCESSED = luatexja.icflag_table.IC_PROCESSED
+local BOXBDD       = luatexja.icflag_table.BOXBDD
+local PROCESSED_BEGIN_FLAG = luatexja.icflag_table.PROCESSED_BEGIN_FLAG
 local kanji_skip
 local xkanji_skip
+local table_current_stack
 
-local attr_jchar_class = luatexbase.attributes['ltj@charclass']
 local attr_curjfnt = luatexbase.attributes['ltj@curjfnt']
 local attr_icflag = luatexbase.attributes['ltj@icflag']
-local attr_autospc = luatexbase.attributes['ltj@autospc']
-local attr_autoxspc = luatexbase.attributes['ltj@autoxspc']
-local attr_uniqid = luatexbase.attributes['ltj@uniqid']
-local max_dimen = 1073741823
 
-local ltjs_get_penalty_table = ltjs.get_penalty_table
-local ltjs_get_skip_table = ltjs.get_skip_table
-local ltjf_find_char_class = ltjf.find_char_class
-local ltjf_font_metric_table = ltjf.font_metric_table
-local ltjf_metrics = ltjf.metrics
-local box_stack_level
-local par_indented -- is the paragraph indented?
+local function get_attr_icflag(p)
+   return (has_attr(p, attr_icflag) or 0)%PROCESSED_BEGIN_FLAG
+end
 
 -------------------- Helper functions
 
+local function copy_attr(new, old) 
+  -- 仕様が決まるまで off にしておく
+end
+
 -- This function is called only for acquiring `special' characters.
 local function fast_find_char_class(c,m)
    return m.chars[c] or 0
 end
 
-local spec_zero_glue = node_new(id_glue_spec)
-   spec_zero_glue.width = 0; spec_zero_glue.stretch_order = 0; spec_zero_glue.stretch = 0
-   spec_zero_glue.shrink_order = 0; spec_zero_glue.shrink = 0
-
-local function get_zero_spec()
-   return node_copy(spec_zero_glue)
+-- 文字クラスの決定
+local function slow_find_char_class(c, m, oc)
+   local xc = c or oc
+   local cls = ltjf_find_char_class(oc, m)
+   if xc ~= oc and  cls==0 then cls = ltjf_find_char_class(-xc, m) end
+   return cls, xc
 end
 
+local zero_glue = node_new(id_glue)
+spec_zero_glue = to_node(node_new(id_glue_spec))
+  -- must be public, since mentioned from other sources
+local spec_zero_glue = to_direct(spec_zero_glue)
+setfield(spec_zero_glue, 'width', 0)
+setfield(spec_zero_glue, 'stretch', 0)
+setfield(spec_zero_glue, 'shrink', 0)
+setfield(spec_zero_glue, 'stretch_order', 0)
+setfield(spec_zero_glue, 'shrink_order', 0)
+setfield(zero_glue, 'spec', spec_zero_glue)
+
 local function skip_table_to_spec(n)
-   local g = node_new(id_glue_spec)
-   local st = ltjs_get_skip_table(n, box_stack_level)
-   g.width = st.width; g.stretch = st.stretch; g.shrink = st.shrink
-   g.stretch_order = st.stretch_order; g.shrink_order = st.shrink_order
+   local g, st = node_new(id_glue_spec), ltjs.fast_get_stack_skip(n)
+   setfield(g, 'width', st.width)
+   setfield(g, 'stretch', st.stretch)
+   setfield(g, 'shrink', st.shrink)
+   setfield(g, 'stretch_order', st.stretch_order)
+   setfield(g, 'shrink_order', st.shrink_order)
    return g
 end
 
+
 -- penalty 値の計算
 local function add_penalty(p,e)
-   if p.penalty>=10000 then
-      if e<=-10000 then p.penalty = 0 end
-   elseif p.penalty<=-10000 then
-      if e>=10000 then p.penalty = 0 end
+   local pp = getfield(p, 'penalty')
+   if pp>=10000 then
+      if e<=-10000 then pp = 0 end
+   elseif pp<=-10000 then
+      if e>=10000 then pp = 0 end
    else
-      p.penalty = p.penalty + e
-      if p.penalty>=10000 then p.penalty = 10000
-      elseif p.penalty<=-10000 then p.penalty = -10000 end
+      pp = pp + e
+      if pp>=10000 then      setfield(p, 'penalty', 10000)
+      elseif pp<=-10000 then setfield(p, 'penalty', -10000)
+      else                   setfield(p, 'penalty', pp) end
    end
    return
 end
 
 -- 「異なる JFM」の間の調整方法
-diffmet_rule = math.two_average
+diffmet_rule = math.two_paverage
 function math.two_add(a,b) return a+b end
-function math.two_average(a,b) return (a+b)/2 end
-
--------------------- idea
--- 2 node の間に glue/kern/penalty を挿入する.
--- 基本方針: char node q と char node p の間
-
---  Np: 「p を核とする塊」
---   first: 最初の node,nuc: p,last: 最後の node
---   id: 核 node の種類
---  Nq: 「q を核とする塊」
---   実際の glue は Np.last, Nq.first の間に挿入される
---  Bp: Np.last, Nq.first の間の penalty node 達の配列
-
--- Np, Nq, Bp, widow_Bp について
--- Np, Nq は別々のテーブル.
--- 1回のループごとに Nq = Np, Np = (new table) となるのは効率が悪いので,
--- Np <-> Nq 入れ替え,その後 Np をクリアすることでテーブルを再利用.
--- 同様の関係は Bp, widow_Bp にも.
-
-
--- 核の定義:
---  node x が non-char node のときは,x のみ
---  x が char_node のときは,
---  - x が \accent の第二引数だったとき
---    [kern2 kern y kern2] x の 3 node が核に加わる
---  - x の直後に \/ 由来 kern があったとき
---    その \/ 由来の kern が核に加わる
--- p, q の走査で無視するもの:
---  ins, mark, adjust, whatsit, penalty
---
--- Nq.last .. + .. Bp.first .... Bp[last] .... * .. Np.first
--- +: kern from LINEEND はここに入る
--- *: jfm glue はここに入る
+function math.two_average(a,b) return (a+b)*0.5 end
+function math.two_paverage(a,b) return (a+b)/2 end
+function math.two_pleft(a,b) return a end
+function math.two_pright(a,b) return b end
 
 local head -- the head of current list
-local last -- the last node of current list
-local lp   -- 外側での list 走査時のカーソル
 
 local Np, Nq, Bp
 local widow_Bp, widow_Np -- \jcharwidowpenalty 挿入位置管理用
@@ -173,55 +168,62 @@ local first_char, last_char, find_first_char
 local function check_box(box_ptr, box_end)
    local p = box_ptr; local found_visible_node = false
    if not p then 
-      find_first_char = false; first_char = nil; last_char = nil
+      find_first_char = false; last_char = nil
       return true
    end
    while p and p~=box_end do
-      local pid = p.id
-      if pid==id_kern then
-        if p.subtype==2 then
-           p = node_next(node_next(node_next(p))); pid = p.id
-        elseif has_attr(p, attr_icflag)==IC_PROCESSED then
-           p = node_next(p); pid = p.id
-        end
-      end
+      local pid = getid(p)
+      if pid==id_kern and getsubtype(p)==2 then
+        p = node_next(node_next(node_next(p))); pid = getid(p) -- p must be glyph_node
+       end
       if pid==id_glyph then
         repeat 
            if find_first_char then 
               first_char = p; find_first_char = false
            end
            last_char = p; found_visible_node = true; p=node_next(p)
-           if (not p) or p==box_end then return found_visible_node end
-        until p.id~=id_glyph
-        pid = p.id
+           if (not p) or p==box_end then 
+               return found_visible_node 
+            end
+        until getid(p)~=id_glyph
+        pid = getid(p) -- p must be non-nil
       end
-      if pid==id_hlist then
-        if has_attr(p, attr_icflag)==PACKED then
-           for q in node.traverse_id(id_glyph, p.head) do
-              if find_first_char then
-                 first_char = q; find_first_char = false
-              end
-              last_char = q; found_visible_node = true; break
+      if pid==id_kern then
+        local pa = get_attr_icflag(p)
+        --if pa==IC_PROCESSED or pa == PACKED then
+        if pa==IC_PROCESSED then
+           -- do nothing
+        elseif getsubtype(p)==2 then
+           p = node_next(node_next(p)); 
+           -- Note that another node_next will be executed outside this if-statement.
+        else
+           found_visible_node = true
+           find_first_char = false; last_char = nil
+        end
+      elseif pid==id_hlist then
+        if PACKED == get_attr_icflag(p) then
+           if find_first_char then
+              first_char = getlist(p); find_first_char = false
            end
+           last_char = getlist(p); found_visible_node = true
         else
-           if p.shift==0 then
-              if check_box(p.head, nil) then found_visible_node = true end
-           else if find_first_char then 
-                 find_first_char = false
-              else 
-                 last_char = nil
-              end
+           if getfield(p, 'shift')==0 then
+              if check_box(getlist(p), nil) then found_visible_node = true end
+           else 
+              find_first_char = false; last_char = nil
            end
         end
+      elseif pid==id_math then
+        if find_first_char then 
+           first_char = p; find_first_char = false
+        end
+        last_char = p; found_visible_node = true
+        --elseif pid==id_rule and get_attr_icflag(p)==PACKED then -- do nothing
       elseif not (pid==id_ins   or pid==id_mark
                  or pid==id_adjust or pid==id_whatsit
                  or pid==id_penalty) then
         found_visible_node = true
-        if find_first_char then 
-           find_first_char = false
-        else 
-           last_char = nil
-        end
+        find_first_char = false; last_char = nil
       end
       p = node_next(p)
    end
@@ -231,11 +233,16 @@ end
 function check_box_high(Nx, box_ptr, box_end)
    first_char = nil;  last_char = nil;  find_first_char = true
    if check_box(box_ptr, box_end) then
+      local first_char = first_char
       if first_char then
-         if first_char.font == has_attr(first_char, attr_curjfnt) then 
-            set_np_xspc_jachar(Nx, first_char)
-         else
-            set_np_xspc_alchar(Nx, first_char.char,first_char, ligature_head)
+         if getid(first_char)==id_glyph then
+           if getfont(first_char) == (has_attr(first_char, attr_curjfnt) or -1) then 
+              set_np_xspc_jachar(Nx, first_char)
+           else
+              set_np_xspc_alchar(Nx, getchar(first_char),first_char, 1)
+           end
+        else -- math_node
+           set_np_xspc_alchar(Nx, -1,first_char)
          end
       end
    end
@@ -245,445 +252,437 @@ end
 -------------------- Np の計算と情報取得
 
 luatexbase.create_callback("luatexja.jfmglue.whatsit_getinfo", "data", 
-                           function (Np, lp, Nq, box_stack_level
-                              if Np.nuc then return Np 
-                              else 
-                                 return Np  -- your code
-                              end
-                           end)
+                          function (Np, lp, Nq
+                             if Np.nuc then return Np 
+                             else 
+                                return Np  -- your code
+                             end
+                          end)
 luatexbase.create_callback("luatexja.jfmglue.whatsit_after", "data", 
-                           function (stat, Nq, Np, box_stack_level) return false end)
+                          function (stat, Nq, Np) return false end)
 
 -- calc next Np
+do
+
 local function set_attr_icflag_processed(p)
-   local a = has_attr(p, attr_icflag) or 0
-   if a<= ITALIC then 
-      set_attr(p, attr_uniqid, uniq_id) 
+   if get_attr_icflag(p)<= ITALIC then 
       set_attr(p, attr_icflag, PROCESSED) 
    end
 end
 
-local function check_next_ickern()
-   if lp.id == id_kern and has_attr(lp, attr_icflag)==ITALIC then
-      set_attr(lp, attr_icflag, IC_PROCESSED) 
-      set_attr(lp, attr_uniqid, uniq_id) 
-      Np.last = lp; lp = node_next(lp)
-   else Np.last = Np.nuc end
+local function check_next_ickern(lp)
+   if lp and getid(lp) == id_kern and ITALIC == get_attr_icflag(lp) then
+      set_attr(lp, attr_icflag, IC_PROCESSED)
+      Np.last = lp; return node_next(lp)
+   else 
+      Np.last = Np.nuc; return lp
+   end
 end
 
-local function calc_np_pbox()
-   local uid = has_attr(lp, attr_uniqid)
-   Np.first = lp; Np.id = id_pbox
-   lpa = KINSOKU -- dummy=
-   while lp~=last and lpa>=PACKED and lpa~=BOXBDD
-      and has_attr(lp, attr_uniqid) == uid do
-      Np.nuc = lp; set_attr(lp, attr_uniqid, uniq_id) 
-      lp = node_next(lp); lpa = has_attr(lp, attr_icflag) or 0
+local function calc_np_pbox(lp)
+   Np.first = Np.first or lp; Np.id = id_pbox
+   local lpa, nc = KINSOKU, nil
+   set_attr(lp, attr_icflag, get_attr_icflag(lp));
+   while lp and (lpa>=PACKED) and (lpa<BOXBDD) do
+      nc, lp = lp, node_next(lp); lpa = lp and has_attr(lp, attr_icflag) or 0
+     -- get_attr_icflag() ではいけない!
    end
-   check_next_ickern()
+   Np.nuc = nc
+   return check_next_ickern(lp)
 end
 
+
 local calc_np_auxtable = {
-   [id_glyph] = function() 
-                  Np.first = lp
-                  if lp.font == has_attr(lp, attr_curjfnt) then 
-                     Np.id = id_jglyph 
-                  else 
-                     Np.id = id_glyph 
-                  end
-                  Np.first = lp; Np.nuc = lp; set_attr_icflag_processed(lp)
-                  lp = node_next(lp); check_next_ickern(); return true
-               end,
-   [id_hlist] = function() 
-                  Np.first = lp; Np.last = lp; Np.nuc = lp; 
-                  set_attr_icflag_processed(lp)
-                  if lp.shift~=0 then 
-                     Np.id = id_box_like
-                  else 
-                     Np.id = id_hlist 
-                  end
-                  lp = node_next(lp); return true
-               end,
-   [id_vlist] = function()
-                  Np.first = lp; Np.nuc = lp; Np.last = lp;
-                  Np.id = id_box_like; set_attr_icflag_processed(lp); 
-                  lp = node_next(lp); return true
-               end,
-   [id_rule] = function()
-                 Np.first = lp; Np.nuc = lp; Np.last = lp;
-                 Np.id = id_box_like; set_attr_icflag_processed(lp); 
-                 lp = node_next(lp); return true
-              end,
-   [id_ins] = function() 
-                set_attr_icflag_processed(lp); lp = node_next(lp)
-                return false
-             end,
-   [id_mark] = function() 
-                 set_attr_icflag_processed(lp); lp = node_next(lp)
-                 return false
-              end,
-   [id_adjust] = function() 
-                   set_attr_icflag_processed(lp); lp = node_next(lp)
-                   return false
-                end,
-   [id_disc] = function()
-                 Np.first = lp; Np.nuc = lp; set_attr_icflag_processed(lp); 
-                 Np.last = lp; Np.id = id_disc; lp = node_next(lp); return true
-              end,
-   [id_whatsit] = function() 
-                 if lp.subtype==sid_user then
-                    if lp.user_id==30111 then
-                       local lq = node_next(lp)
-                       head = node_remove(head, lp); node_free(lp); lp = lq; ihb_flag = true
-                    else
-                       set_attr_icflag_processed(lp)
-                       luatexbase.call_callback("luatexja.jfmglue.whatsit_getinfo"
-                                                , Np, lp, Nq, box_stack_level)
-                       lp = node_next(lp)
-                       if Np.nuc then 
-                          Np.id = id_pbox_w; Np.first = Np.nuc; Np.last = Np.nuc; return true
-                       end
-                    end
-                 else
-                    set_attr_icflag_processed(lp); lp = node_next(lp)
-                 end
-                 return false
-                 end,
-   [id_math] = function()
-                 Np.first = lp; Np.nuc = lp; 
-                 set_attr_icflag_processed(lp); lp  = node_next(lp) 
-                 while lp.id~=id_math do 
-                    set_attr_icflag_processed(lp); lp  = node_next(lp) 
-                 end
-                 set_attr_icflag_processed(lp); 
-                 Np.last = lp; Np.id = id_math; lp = node_next(lp); 
-                 return true
-              end,
-   [id_glue] = function()
-                 Np.first = lp; Np.nuc = lp; set_attr_icflag_processed(lp); 
-                 Np.last = lp; Np.id = id_glue; lp = node_next(lp); return true
-              end,
-   [id_kern] = function() 
-                 Np.first = lp
-                 if lp.subtype==2 then
-                    set_attr_icflag_processed(lp); lp = node_next(lp)
-                    set_attr_icflag_processed(lp); lp = node_next(lp)
-                    set_attr_icflag_processed(lp); lp = node_next(lp)
-                    set_attr_icflag_processed(lp); Np.nuc = lp
-                    if lp.font == has_attr(lp, attr_curjfnt) then 
-                       Np.id = id_jglyph 
-                    else
-                       Np.id = id_glyph 
-                    end
-                    lp = node_next(lp); check_next_ickern(); 
-                 else
-                    Np.id = id_kern; set_attr_icflag_processed(lp);
-                    Np.last = lp; lp = node_next(lp)
-                 end
-                 return true
-              end,
-   [id_penalty] = function()
-                    Bp[#Bp+1] = lp; set_attr_icflag_processed(lp); 
-                    lp = node_next(lp); return false
-                 end,
-   [13] = function()
-                 Np.first = lp; Np.nuc = lp; Np.last = lp;
-                 Np.id = id_box_like; set_attr_icflag_processed(lp); 
-                 lp = node_next(lp); return true
-              end,
+   [id_glyph] = function (lp)
+      Np.first, Np.nuc = (Np.first or lp), lp;
+      Np.id = (getfont(lp) == (has_attr(lp, attr_curjfnt) or -1)) 
+        and id_jglyph or id_glyph
+      return true, check_next_ickern(node_next(lp)); 
+   end,
+   [id_hlist] = function(lp) 
+      Np.first = Np.first or lp; Np.last = lp; Np.nuc = lp; 
+      set_attr(lp, attr_icflag, PROCESSED)
+      Np.id = (getfield(lp, 'shift')~=0) and id_box_like or id_hlist
+      return true, node_next(lp)
+   end,
+   box_like = function(lp)
+      Np.first = Np.first or lp; Np.nuc = lp; Np.last = lp;
+      Np.id = id_box_like; set_attr(lp, attr_icflag, PROCESSED)
+      return true, node_next(lp);
+   end,
+   skip = function(lp) 
+      set_attr(lp, attr_icflag, PROCESSED)
+      return false, node_next(lp)
+   end,
+   [id_whatsit] = function(lp) 
+      local lps = getsubtype(lp)
+      if lps==sid_user then
+        if getfield(lp, 'user_id')==luatexja.userid_table.IHB then
+           local lq = node_next(lp); 
+           head = node_remove(head, lp); node_free(lp); ihb_flag = true
+           return false, lq;
+        else
+           set_attr(lp, attr_icflag, PROCESSED)
+           luatexbase.call_callback("luatexja.jfmglue.whatsit_getinfo",
+                                    Np, lp, Nq)
+           if Np.nuc then 
+              Np.id = id_pbox_w; Np.first = Np.nuc; Np.last = Np.nuc; 
+              return true, node_next(lp)
+           else
+              return false, node_next(lp)
+           end
+        end
+      else
+        -- we do special treatment for these whatsit nodes.
+        if lps == sid_start_link or lps == sid_start_thread then
+           Np.first = lp 
+        elseif lps == sid_end_link or lps == sid_end_thread then
+           Np.first, Nq.last = nil, lp;
+        end
+        set_attr(lp, attr_icflag, PROCESSED)
+        return false, node_next(lp)
+      end
+   end,
+   [id_math] = function(lp)
+      Np.first, Np.nuc = (Np.first or lp), lp; 
+      set_attr(lp, attr_icflag, PROCESSED)
+      lp  = node_end_of_math(lp) 
+      set_attr(lp, attr_icflag, PROCESSED)
+      Np.last, Np.id = lp, id_math;
+      return true, node_next(lp); 
+   end,
+   discglue = function(lp)
+      Np.first, Np.nuc, Np.last = (Np.first or lp), lp, lp; 
+      Np.id = getid(lp); set_attr(lp, attr_icflag, PROCESSED)
+      return true, node_next(lp)
+   end,
+   [id_kern] = function(lp) 
+      Np.first = Np.first or lp
+      if getsubtype(lp)==2 then
+        set_attr(lp, attr_icflag, PROCESSED); lp = node_next(lp)
+        set_attr(lp, attr_icflag, PROCESSED); lp = node_next(lp)
+        set_attr(lp, attr_icflag, PROCESSED); lp = node_next(lp)
+        set_attr(lp, attr_icflag, PROCESSED); Np.nuc = lp
+        Np.id = (getfont(lp) == (has_attr(lp, attr_curjfnt) or -1)) and id_jglyph or id_glyph
+        return true, check_next_ickern(node_next(lp)); 
+      else
+        Np.id = id_kern; set_attr(lp, attr_icflag, PROCESSED)
+        Np.last = lp; return true, node_next(lp)
+      end
+   end,
+   [id_penalty] = function(lp)
+      Bp[#Bp+1] = lp; set_attr(lp, attr_icflag, PROCESSED)
+      return false, node_next(lp)
+   end,
 }
-
-local function calc_np()
+calc_np_auxtable[id_vlist]  = calc_np_auxtable.box_like
+calc_np_auxtable[id_rule]   = calc_np_auxtable.box_like
+calc_np_auxtable[13]        = calc_np_auxtable.box_like
+calc_np_auxtable[id_ins]    = calc_np_auxtable.skip
+calc_np_auxtable[id_mark]   = calc_np_auxtable.skip
+calc_np_auxtable[id_adjust] = calc_np_auxtable.skip
+calc_np_auxtable[id_disc]   = calc_np_auxtable.discglue
+calc_np_auxtable[id_glue]   = calc_np_auxtable.discglue
+
+function calc_np(lp)
+   local k
    -- We assume lp = node_next(Np.last)
-   local lpi, lpa, Nr
-   Nr = Nq; for k in pairs(Nr) do Nr[k] = nil end
-   Nq = Np; Np = Nr
-   for k in pairs(Bp) do Bp[k] = nil end
-   ihb_flag = false 
-   while lp ~= last do
-      lpa = has_attr(lp, attr_icflag) or 0
+   Np, Nq, ihb_flag = Nq, Np, nil
+   -- We clear `predefined' entries of Np before pairs() loop,
+   -- because using only pairs() loop is slower.
+   Np.post, Np.pre, Np.xspc = nil, nil, nil
+   Np.first, Np.id, Np.last, Np.met, Np.class= nil, nil, nil, nil
+   Np.auto_kspc, Np.auto_xspc, Np.char, Np.nuc = nil, nil, nil, nil
+   for k in pairs(Np) do Np[k] = nil end
+
+   for k = 1,#Bp do Bp[k] = nil end
+   while lp  do
+      local lpa = has_attr(lp, attr_icflag) or 0
+       -- unbox 由来ノードの検出
       if lpa>=PACKED then
-         if lpa == BOXBDD then
-            local lq = node_next(lp)
+         if lpa%PROCESSED_BEGIN_FLAG == BOXBDD then
+           local lq = node_next(lp) 
             head = node_remove(head, lp); node_free(lp); lp = lq
-         else calc_np_pbox(); return 
+         else return calc_np_pbox(lp)
          end -- id_pbox
-      elseif calc_np_auxtable[lp.id]() then return end
+      else
+        k, lp = calc_np_auxtable[getid(lp)](lp)
+        if k then return lp end
+      end
    end
-   Np = nil; return
+   Np = nil; return lp
+end
+
 end
+local calc_np = calc_np
 
 -- extract informations from Np
 -- We think that "Np is a Japanese character" if Np.met~=nil,
 --            "Np is an alphabetic character" if Np.pre~=nil,
 --            "Np is not a character" otherwise.
+local after_hlist, after_alchar, extract_np
+do
+  local PRE  = luatexja.stack_table_index.PRE
+  local POST = luatexja.stack_table_index.POST
+  local KCAT = luatexja.stack_table_index.KCAT
+  local XSP  = luatexja.stack_table_index.XSP
 
 -- 和文文字のデータを取得
-function set_np_xspc_jachar(Nx, x)
-   local z = ltjf_font_metric_table[x.font]
-   local c = x.char
-   local cls = ltjf_find_char_class(c, z)
-   local m = ltjf_metrics[z.jfm]
-   set_attr(x, attr_jchar_class, cls)
-   Nx.class = cls
-   Nx.char = c
-   Nx.size= z.size
-   Nx.met = m
-   Nx.var = z.var
-   Nx.pre = ltjs_get_penalty_table('pre', c, 0, box_stack_level)
-   Nx.post = ltjs_get_penalty_table('post', c, 0, box_stack_level)
-   z = fast_find_char_class('lineend', m)
-   local y = m.size_cache[Nx.size].char_type[Nx.class]
-   if y.kern and y.kern[z] then 
-      Nx.lend = y.kern[z]
-   else 
-      Nx.lend = 0 
-   end
-   y = ltjs_get_penalty_table('xsp', c, 3, box_stack_level)
-   Nx.xspc_before = (y%2==1)
-   Nx.xspc_after  = (y>=2)
-   Nx.auto_kspc = (has_attr(x, attr_autospc)==1)
-   Nx.auto_xspc = (has_attr(x, attr_autoxspc)==1)
-end
+   local attr_jchar_class = luatexbase.attributes['ltj@charclass']
+   local attr_orig_char = luatexbase.attributes['ltj@origchar']
+   local attr_autospc = luatexbase.attributes['ltj@autospc']
+   local attr_autoxspc = luatexbase.attributes['ltj@autoxspc']
+   function set_np_xspc_jachar(Nx, x)
+      local m = ltjf_font_metric_table[getfont(x)]
+      local cls, c = slow_find_char_class(has_attr(x, attr_orig_char), m, getchar(x))
+      Nx.met, Nx.char = m, c; Nx.class = cls; 
+      if cls~=0 then set_attr(x, attr_jchar_class, cls) end
+      Nx.pre  = table_current_stack[PRE + c]  or 0
+      Nx.post = table_current_stack[POST + c] or 0
+      Nx.xspc = table_current_stack[XSP  + c] or 3
+      Nx.kcat = table_current_stack[KCAT + c] or 0
+      Nx.auto_kspc, Nx.auto_xspc = (has_attr(x, attr_autospc)==1), (has_attr(x, attr_autoxspc)==1)
+   end 
+   local set_np_xspc_jachar = set_np_xspc_jachar
 
 -- 欧文文字のデータを取得
-local ligature_head = 1
-local ligature_tail = 2
-function set_np_xspc_alchar(Nx, c,x, lig)
-   if c~=-1 then
-      if lig == ligature_head then
-        while x.components and x.subtype and math.floor(x.subtype/2)%2==1 do
-           x = x.components; c = x.char
+   local floor = math.floor
+   function set_np_xspc_alchar(Nx, c,x, lig)
+      if c~=-1 then
+        local f = (lig ==1) and nullfunc or node_tail
+         local xc, xs = getfield(x, 'components'), getsubtype(x)
+        while xc and xs and xs%4>=2 do
+           x = f(xc); xc, xs = getfield(x, 'components'), getsubtype(x)
         end
+        c = getchar(x)
+        Nx.pre  = table_current_stack[PRE + c]  or 0
+        Nx.post = table_current_stack[POST + c] or 0
+        Nx.xspc = table_current_stack[XSP  + c] or 3
+        Nx.char = 'jcharbdd'
       else
-        while x.components and x.subtype and math.floor(x.subtype/2)%2==1 do
-           x = node_tail(x.components); c = x.char
-        end
+        Nx.pre, Nx.post, Nx.char = 0, 0, -1
+         Nx.xspc = table_current_stack[XSP - 1] or 3
       end
-      Nx.pre = ltjs_get_penalty_table('pre', c, 0, box_stack_level)
-      Nx.post = ltjs_get_penalty_table('post', c, 0, box_stack_level)
-      Nx.char = 'jcharbdd'
-   else
-      Nx.pre = 0; Nx.post = 0; Nx.char = -1
+      Nx.met = nil
+      Nx.auto_xspc = (has_attr(x, attr_autoxspc)==1)
    end
-   Nx.met = nil
-   local y = ltjs_get_penalty_table('xsp', c, 3, box_stack_level)
-   Nx.xspc_before = (y%2==1)
-   Nx.xspc_after  = (y>=2)
-   Nx.auto_xspc = (has_attr(x, attr_autoxspc)==1)
-end
+   local set_np_xspc_alchar = set_np_xspc_alchar
 
 -- Np の情報取得メインルーチン
-local function extract_np()
-   local x = Np.nuc;
-   if Np.id ==  id_jglyph then set_np_xspc_jachar(Np, x)
-   elseif Np.id == id_glyph then set_np_xspc_alchar(Np, x.char, x, ligature_head)
-   elseif Np.id == id_hlist then Np.last_char = check_box_high(Np, x.head, nil)
-   elseif Np.id == id_pbox then Np.last_char = check_box_high(Np, Np.first, node.next(Np.last))
-   elseif Np.id == id_disc then Np.last_char = check_box_high(Np, x.replace, nil)
-   elseif Np.id == id_math then set_np_xspc_alchar(Np, -1, x)
-   end
-end
-
--- change the information for the next loop
--- (will be done if Nx is an alphabetic character or a hlist)
-function after_hlist(Nx)
-   if Nx.last_char then
-      if Nx.last_char.font == has_attr(Nx.last_char, attr_curjfnt) then 
-         set_np_xspc_jachar(Nx, Nx.last_char);
+   extract_np = function ()
+      local x, i = Np.nuc, Np.id;
+      if i ==  id_jglyph then return set_np_xspc_jachar(Np, x)
+      elseif i == id_glyph then return set_np_xspc_alchar(Np, getchar(x), x, 1)
+      elseif i == id_hlist then Np.last_char = check_box_high(Np, getlist(x), nil)
+      elseif i == id_pbox then Np.last_char = check_box_high(Np, Np.first, node_next(Np.last))
+      elseif i == id_disc then Np.last_char = check_box_high(Np, getfield(x, 'replace'), nil)
+      elseif i == id_math then return set_np_xspc_alchar(Np, -1, x)
+      end
+   end
+   
+   -- change the information for the next loop
+   -- (will be done if Nx is an alphabetic character or a hlist)
+   after_hlist = function (Nx)
+      local s = Nx.last_char
+      if s then
+        if getid(s)==id_glyph then
+           if getfont(s) == (has_attr(s, attr_curjfnt) or -1) then 
+              set_np_xspc_jachar(Nx, s)
+           else
+              set_np_xspc_alchar(Nx, getchar(s), s, 2)
+           end
+        else
+           set_np_xspc_alchar(Nx, -1, s)
+        end
       else
-         set_np_xspc_alchar(Nx, Nx.last_char.char,Nx.last_char, ligature_tail)
+        Nx.pre, Nx.met = nil, nil
       end
-   else
-      Nx.pre = nil; Nx.met = nil
    end
-end
+   
+   after_alchar = function (Nx)
+      local x = Nx.nuc
+      return set_np_xspc_alchar(Nx, getchar(x), x, 2)
+   end
 
-local function after_alchar(Nx)
-   local x = Nx.nuc
-   set_np_xspc_alchar(Nx, x.char,x, ligature_tail)
 end
 
-
 -------------------- 最下層の処理
 
-local function lineend_fix(g)
-   if g and g.id==id_kern then 
-      Nq.lend = 0
-   elseif Nq.lend~=0 then
-      if not g then
-        g = node_new(id_kern); g.subtype = 1; g.kern = -Nq.lend;
-     set_attr(g, attr_icflag, LINEEND)
-     set_attr(g, attr_uniqid, uniq_id) 
-      elseif g.id==id_kern then
-        g.kern = g.kern - Nq.lend
-      else
-        g.spec.width = g.spec.width - Nq.lend
-      end
-   end
-   return g
-end
-
 -- change penalties (or create a new penalty, if needed)
 local function handle_penalty_normal(post, pre, g)
    local a = (pre or 0) + (post or 0)
    if #Bp == 0 then
-      if (a~=0 and not(g and g.id==id_kern)) or Nq.lend~=0 then
+      if (a~=0 and not(g and getid(g)==id_kern)) then
         local p = node_new(id_penalty)
         if a<-10000 then a = -10000 elseif a>10000 then a = 10000 end
-        p.penalty = a
-        head = node_insert_before(head, Np.first, p)
-     table_insert(Bp, p); 
-     set_attr(p, attr_icflag, KINSOKU)
-     set_attr(p, attr_uniqid, uniq_id) 
+        setfield(p, 'penalty', a)
+        head = insert_before(head, Np.first, p)
+        Bp[1]=p; 
+        set_attr(p, attr_icflag, KINSOKU)
       end
-   else for i, v in pairs(Bp) do add_penalty(v,a) end
+   else for _, v in pairs(Bp) do add_penalty(v,a) end
    end
 end
 
 local function handle_penalty_always(post, pre, g)
    local a = (pre or 0) + (post or 0)
    if #Bp == 0 then
-      if not (g and g.id==id_glue) or Nq.lend~=0 then
+      if not (g and getid(g)==id_glue) then
         local p = node_new(id_penalty)
         if a<-10000 then a = -10000 elseif a>10000 then a = 10000 end
-        p.penalty = a
-        head = node_insert_before(head, Np.first, p)
-        table_insert(Bp, p)
-     set_attr(p, attr_icflag, KINSOKU)
-     set_attr(p, attr_uniqid, uniq_id) 
+        setfield(p, 'penalty', a)
+        head = insert_before(head, Np.first, p)
+        Bp[1]=p
+         set_attr(p, attr_icflag, KINSOKU)
       end
-   else for i, v in pairs(Bp) do add_penalty(v,a) end
+   else for _, v in pairs(Bp) do add_penalty(v,a) end
    end
 end
 
 local function handle_penalty_suppress(post, pre, g)
    local a = (pre or 0) + (post or 0)
    if #Bp == 0 then
-      if g and g.id==id_glue then
+      if g and getid(g)==id_glue then
         local p = node_new(id_penalty)
-        p.penalty = 10000; head = node_insert_before(head, Np.first, p)
-        table_insert(Bp, p); 
-     set_attr(p, attr_icflag, KINSOKU)
-     set_attr(p, attr_uniqid, uniq_id) 
+        setfield(p, 'penalty', 10000); head = insert_before(head, Np.first, p)
+        Bp[1]=p
+         set_attr(p, attr_icflag, KINSOKU)
       end
-   else for i, v in pairs(Bp) do add_penalty(v,a) end
+   else for _, v in pairs(Bp) do add_penalty(v,a) end
    end
 end
 
 -- 和文文字間の JFM glue を node 化
-local function new_jfm_glue(Nn, bc, ac)
+local function new_jfm_glue(m, bc, ac)
 -- bc, ac: char classes
-   local g = nil
-   local z = Nn.met.size_cache[Nn.size].char_type[bc]
-   if z.glue and z.glue[ac] then
-      local h = node_new(id_glue_spec)
-      h.width   = z.glue[ac][1]
-      h.stretch = z.glue[ac][2]
-      h.shrink  = z.glue[ac][3]
-      h.stretch_order=0; h.shrink_order=0
-      g = node_new(id_glue)
-      g.subtype = 0; g.spec = h
-   elseif z.kern and z.kern[ac] then
-      g = node_new(id_kern)
-      g.subtype = 1; g.kern = z.kern[ac]
-   end
-   if g then 
-      set_attr(g, attr_icflag, FROM_JFM); set_attr(g, attr_uniqid, uniq_id) 
+   local g, d = m.char_type[bc][ac], 0
+   local n
+   if g then
+      n,d = node_copy(g[2]), g[3]
+      if g[1] then 
+        local f = node_new(id_glue)
+        set_attr(f, attr_icflag, g[4])
+        setfield(f, 'spec', n)
+        return f, d
+      end
    end
-   return g
+   return n, d
 end
 
 -- Nq.last (kern w) .... (glue/kern g) Np.first
-local function real_insert(w, g)
-   if w~=0 then
-      local h = node_new(id_kern)
-      set_attr(h, attr_icflag, LINE_END)
-      set_attr(h, attr_uniqid, uniq_id) 
-      h.kern = w; h.subtype = 1
-      head = node_insert_after(head, Nq.last, h)
-   end
+local function real_insert(g)
    if g then
-      head = node_insert_before(head, Np.first, g)
+      head  = insert_before(head, Np.first, g)
       Np.first = g
    end
 end
 
+
 -------------------- 和文文字間空白量の決定
 
 -- get kanjiskip
-local function get_kanji_skip_from_jfm(Nn)
-   local i = Nn.met.size_cache[Nn.size].kanjiskip
-   if i then
-      return { i[1], i[2], i[3] }
-   else return nil
+local get_kanjiskip
+local get_kanjiskip_normal, get_kanjiskip_jfm
+do
+   local KANJI_SKIP   = luatexja.icflag_table.KANJI_SKIP
+   local KANJI_SKIP_JFM   = luatexja.icflag_table.KANJI_SKIP_JFM
+   get_kanjiskip_normal = function ()
+      if Np.auto_kspc or Nq.auto_kspc then
+        return node_copy(kanji_skip)
+      else
+        local g = node_copy(zero_glue)
+        set_attr(g, attr_icflag, KANJI_SKIP)
+        return g
+      end
    end
-end
-local function get_kanjiskip()
-   local g = node_new(id_glue)
-   if Np.auto_kspc or Nq.auto_kspc then
-      if kanji_skip.width == max_dimen then
+
+   get_kanjiskip_jfm = function ()
+      local g
+      if Np.auto_kspc or Nq.auto_kspc then
+        g = node_new(id_glue); --copy_attr(g, Nq.nuc)
         local gx = node_new(id_glue_spec);
-        gx.stretch_order = 0; gx.shrink_order = 0
-        local bk = get_kanji_skip_from_jfm(Nq)
-        local ak
-        if (Np.met==Nq.met) and (Nq.size==Np.size) and (Nq.var==Np.var) then
-           ak = nil
+        setfield(gx, 'stretch_order', 0); setfield(gx, 'shrink_order', 0)
+        local pm, qm = Np.met, Nq.met
+        local bk = qm.kanjiskip or {0, 0, 0}
+        if (pm.char_type==qm.char_type) and (qm.var==pm.var) then
+           setfield(gx, 'width', bk[1])
+           setfield(gx, 'stretch', bk[2])
+           setfield(gx, 'shrink', bk[3])
         else
-           ak = get_kanji_skip_from_jfm(Np)
+           local ak = pm.kanjiskip or {0, 0, 0}
+           setfield(gx, 'width', round(diffmet_rule(bk[1], ak[1])))
+           setfield(gx, 'stretch', round(diffmet_rule(bk[2], ak[2])))
+           setfield(gx, 'shrink', -round(diffmet_rule(-bk[3], -ak[3])))
         end
-        if bk then
-           if ak then
-              gx.width = round(diffmet_rule(bk[1], ak[1]))
-              gx.stretch = round(diffmet_rule(bk[2], ak[2]))
-              gx.shrink = -round(diffmet_rule(-bk[3], -ak[3]))
-           else
-              gx.width = bk[1]; gx.stretch = bk[2]; gx.shrink = bk[3]
-           end
-        elseif ak then
-           gx.width = ak[1]; gx.stretch = ak[2]; gx.shrink = ak[3]
-        else node_free(gx); gx = get_zero_spec() -- fallback
-        end
-        g.spec = gx
-      else g.spec=node_copy(kanji_skip); node_free(gx) end
-   else
-      g.spec =  get_zero_spec(); node_free(gx)
+        setfield(g, 'spec', gx)
+      else
+        g =  node_copy(zero_glue)
+      end
+      set_attr(g, attr_icflag, KANJI_SKIP_JFM)
+      return g
    end
-   set_attr(g, attr_icflag, KANJI_SKIP)
-   set_attr(g, attr_uniqid, uniq_id) 
-   return g
 end
 
-local function calc_ja_ja_aux(gb,ga)
-   if not gb then 
-      return ga
-   else
-      if not ga then return gb end
-      local k = node.type(gb.id) .. node.type(ga.id)
-      if k == 'glueglue' then 
+local calc_ja_ja_aux
+do
+   local bg_ag = 2*id_glue - id_glue
+   local bg_ak = 2*id_glue - id_kern
+   local bk_ag = 2*id_kern - id_glue
+   local bk_ak = 2*id_kern - id_kern
+
+   calc_ja_ja_aux = function (gb,ga, db, da)
+      local rbb, rab = (1-db)/2, (1-da)/2 -- 「前の文字」由来のグルーの割合
+      local rba, raa = (1+db)/2, (1+da)/2 -- 「前の文字」由来のグルーの割合
+      if diffmet_rule ~= math.two_pleft and diffmet_rule ~= math.two_pright 
+          and diffmet_rule ~= math.two_paverage then
+        rbb, rab, rba, raa = 1,0,0,1
+      end
+      if not gb then 
+        if ga then 
+           gb = node_new(id_kern); setfield(gb, 'kern', 0) 
+        else return nil end
+      elseif not ga then 
+        ga = node_new(id_kern); setfield(ga, 'kern', 0)
+      end
+      
+      local k = 2*getid(gb) - getid(ga)
+      if k == bg_ag then
+        local bs, as = getfield(gb, 'spec'), getfield(ga, 'spec')
         -- 両方とも glue.
-        gb.spec.width   = round(diffmet_rule(gb.spec.width, ga.spec.width))
-        gb.spec.stretch = round(diffmet_rule(gb.spec.stretch,ga.spec.shrink))
-        gb.spec.shrink  = -round(diffmet_rule(-gb.spec.shrink, -ga.spec.shrink))
+        local bd, ad = getfield(bs, 'width'), getfield(as, 'width')
+        setfield(bs, 'width', round(diffmet_rule(rbb*bd + rba*ad, rab*bd + raa*ad)))
+        bd, ad = getfield(bs, 'stretch'), getfield(as, 'stretch')
+        setfield(bs, 'stretch', round(diffmet_rule(rbb*bd + rba*ad, rab*bd + raa*ad)))
+        bd, ad = getfield(bs, 'shrink'), getfield(as, 'shrink')
+        setfield(bs, 'shrink', -round(diffmet_rule(-rbb*bd - rba*ad, -rab*bd - raa*ad)))
         node_free(ga)
         return gb
-      elseif k == 'kernkern' then
+      elseif k == bk_ak then
         -- 両方とも kern.
-        gb.kern = round(diffmet_rule(gb.kern, ga.kern))
+        local bd, ad = getfield(gb, 'kern'), getfield(ga, 'kern')
+        setfield(gb, 'kern', round(diffmet_rule(rbb*bd + rba*ad, rab*bd + raa*ad)))
         node_free(ga)
         return gb
-      elseif k == 'kernglue' then 
+      elseif k == bk_ag then 
+        local as = getfield(ga, 'spec')
         -- gb: kern, ga: glue
-        ga.spec.width   = round(diffmet_rule(gb.kern,ga.spec.width))
-        ga.spec.stretch = round(diffmet_rule(ga.spec.stretch, 0))
-        ga.spec.shrink  = -round(diffmet_rule(-ga.spec.shrink, 0))
+        local bd, ad = getfield(gb, 'kern'), getfield(as, 'width')
+        setfield(as, 'width', round(diffmet_rule(rbb*bd + rba*ad, rab*bd + raa*ad)))
+        ad = getfield(as, 'stretch')
+        setfield(bs, 'stretch', round(diffmet_rule(rba*ad, raa*ad)))
+        ad = getfield(as, 'shrink')
+        setfield(bs, 'shrink', -round(diffmet_rule(-rba*ad, -raa*ad)))
         node_free(gb)
         return ga
       else
+        local bs = getfield(gb, 'spec')
         -- gb: glue, ga: kern
-        gb.spec.width   = round(diffmet_rule(ga.kern, gb.spec.width))
-        gb.spec.stretch = round(diffmet_rule(gb.spec.stretch, 0))
-        gb.spec.shrink  = -round(diffmet_rule(-gb.spec.shrink, 0))
+        local bd, ad = getfield(bs, 'width'), getfield(ga, 'kern')
+        setfield(bs, 'width', round(diffmet_rule(rbb*bd + rba*ad, rab*bd + raa*ad)))
+        bd = getfield(bs, 'stretch')
+        setfield(bs, 'stretch', round(diffmet_rule(rbb*bd, rab*bd)))
+        bd = getfield(bs, 'shrink')
+        setfield(bs, 'shrink', -round(diffmet_rule(-rbb*bd, -rab*bd)))
         node_free(ga)
         return gb
       end
@@ -692,325 +691,369 @@ end
 
 local function calc_ja_ja_glue()
    if  ihb_flag then return nil
-   elseif (Nq.size==Np.size) and (Nq.met==Np.met) and (Nq.var==Np.var) then
-      return new_jfm_glue(Nq, Nq.class, Np.class)
    else
-      local g = new_jfm_glue(Nq, Nq.class,
-                            fast_find_char_class('diffmet',Nq.met))
-      local h = new_jfm_glue(Np, fast_find_char_class('diffmet',Np.met),
-                            Np.class)
-      return calc_ja_ja_aux(g,h)
+      local qm, pm = Nq.met, Np.met
+      if (qm.char_type==pm.char_type) and (qm.var==pm.var) then
+         return new_jfm_glue(qm, Nq.class, Np.class)
+      else
+         local npn, nqn = Np.nuc, Nq.nuc
+         local gb, db = new_jfm_glue(qm, Nq.class,
+                                    slow_find_char_class(has_attr(npn, attr_orig_char),
+                                                         qm, getchar(npn)))
+         local ga, da = new_jfm_glue(pm, 
+                                    slow_find_char_class(has_attr(nqn, attr_orig_char),
+                                                         pm, getchar(nqn)),
+                               Np.class)
+         return calc_ja_ja_aux(gb, ga, db, da); 
+      end
    end
 end
 
 -------------------- 和欧文間空白量の決定
 
 -- get xkanjiskip
-local function get_xkanji_skip_from_jfm(Nn)
-   local i = Nn.met.size_cache[Nn.size].xkanjiskip
-   if i then
-      return { i[1], i[2], i[3] }
-   else return nil
+local get_xkanjiskip
+local get_xkanjiskip_normal, get_xkanjiskip_jfm
+do
+   local XKANJI_SKIP   = luatexja.icflag_table.XKANJI_SKIP
+   local XKANJI_SKIP_JFM   = luatexja.icflag_table.XKANJI_SKIP_JFM
+   get_xkanjiskip_normal = function (Nn)
+      if (Nq.xspc>=2) and (Np.xspc%2==1) and (Nq.auto_xspc or Np.auto_xspc) then
+        local f = node_copy(xkanji_skip)
+        return f
+      else
+        local g = node_copy(zero_glue)
+        set_attr(g, attr_icflag, XKANJI_SKIP)
+        return g
+      end
    end
-end
-local function get_xkanjiskip(Nn)
-   local g = node_new(id_glue)
-   if Nq.xspc_after and Np.xspc_before and (Nq.auto_xspc or Np.auto_xspc) then
-      if xkanji_skip.width == max_dimen then
+   get_xkanjiskip_jfm = function (Nn)
+      local g
+      if (Nq.xspc>=2) and (Np.xspc%2==1) and (Nq.auto_xspc or Np.auto_xspc) then
+        g = node_new(id_glue)
         local gx = node_new(id_glue_spec);
-        gx.stretch_order = 0; gx.shrink_order = 0
-        local bk = get_xkanji_skip_from_jfm(Nn)
-        if bk then
-           gx.width = bk[1]; gx.stretch = bk[2]; gx.shrink = bk[3]
-        else node_free(gx); gx = get_zero_spec() -- fallback
-        end
-        g.spec = gx
-      else g.spec=node_copy(xkanji_skip) end
-   else
-      g.spec = get_zero_spec()
+        setfield(gx, 'stretch_order', 0); setfield(gx, 'shrink_order', 0)
+        local bk = Nn.met.xkanjiskip or {0, 0, 0}
+        setfield(gx, 'width', bk[1])
+        setfield(gx, 'stretch', bk[2])
+        setfield(gx, 'shrink', bk[3])
+        setfield(g, 'spec', gx)
+      else
+        g = node_copy(zero_glue)
+      end
+      set_attr(g, attr_icflag, XKANJI_SKIP_JFM)
+      return g
    end
-   set_attr(g, attr_icflag, XKANJI_SKIP)
-   set_attr(g, attr_uniqid, uniq_id) 
-   return g
 end
 
-
 -------------------- 隣接した「塊」間の処理
 
 local function get_OA_skip()
    if not ihb_flag then
-      local c = Nq.char or 'jcharbdd'
-      return new_jfm_glue(Np, fast_find_char_class(c,Np.met), Np.class)
+      local pm = Np.met
+      return new_jfm_glue(pm, 
+        fast_find_char_class(((Nq.id == id_math and -1) or (type(Nq.char)=='string' and Nq.char or 'jcharbdd')), pm), Np.class)
    else return nil
    end
 end
 local function get_OB_skip()
    if not ihb_flag then
-      local c = Np.char or 'jcharbdd'
-      return new_jfm_glue(Nq, Nq.class, fast_find_char_class(c,Nq.met))
+      local qm = Nq.met
+      return new_jfm_glue(qm, Nq.class, 
+        fast_find_char_class(((Np.id == id_math and -1) or'jcharbdd'), qm))
    else return nil
    end
 end
 
 -- (anything) .. jachar
-local function handle_np_jachar()
-   local g
-   if Nq.id==id_jglyph or ((Nq.id==id_pbox or Nq.id==id_pbox_w) and Nq.met) then 
-      g = calc_ja_ja_glue() or get_kanjiskip() -- M->K
-      g = lineend_fix(g)
-      handle_penalty_normal(Nq.post, Np.pre, g); real_insert(Nq.lend, g)
-   elseif Nq.met then  -- Nq.id==id_hlist
-      g = get_OA_skip() or get_kanjiskip() -- O_A->K
-      handle_penalty_normal(0, Np.pre, g); real_insert(0, g)
+local function handle_np_jachar(mode)
+   local qid = Nq.id
+   if qid==id_jglyph or ((qid==id_pbox or qid==id_pbox_w) and Nq.met) then 
+      local g = calc_ja_ja_glue() or get_kanjiskip() -- M->K
+      handle_penalty_normal(Nq.post, Np.pre, g); real_insert(g)
+   elseif Nq.met then  -- qid==id_hlist
+      local g = get_OA_skip() or get_kanjiskip() -- O_A->K
+      handle_penalty_normal(0, Np.pre, g); real_insert(g)
    elseif Nq.pre then 
-      g = get_OA_skip() or get_xkanjiskip(Np) -- O_A->X
-      if Nq.id==id_hlist then Nq.post = 0 end
-      handle_penalty_normal(Nq.post, Np.pre, g); real_insert(0, g)
+      local g = get_OA_skip() or get_xkanjiskip(Np) -- O_A->X
+      handle_penalty_normal((qid==id_hlist and 0 or Nq.post), Np.pre, g); real_insert(g)
    else
-      g = get_OA_skip() -- O_A
-      if Nq.id==id_glue then handle_penalty_normal(0, Np.pre, g)
-      elseif Nq.id==id_kern then handle_penalty_suppress(0, Np.pre, g)
+      local g = get_OA_skip() -- O_A
+      if qid==id_glue then handle_penalty_normal(0, Np.pre, g)
+      elseif qid==id_kern then handle_penalty_suppress(0, Np.pre, g)
       else handle_penalty_always(0, Np.pre, g)
       end
-      real_insert(0, g)
+      real_insert(g)
    end
-   -- \jcharwidowpenalty 挿入予定箇所更新
-   if mode and ltjs_get_penalty_table('kcat', Np.char, 0, box_stack_level)%2~=1 then
-      widow_Np.first = Np.first; 
-      local Bpr = widow_Bp; widow_Bp = Bp; Bp = Bpr
+   if mode and Np.kcat%2~=1 then
+      widow_Np.first, widow_Bp, Bp = Np.first, Bp, widow_Bp
    end
 end
 
+
 -- jachar .. (anything)
 local function handle_nq_jachar()
-   local g
-   if Np.pre then 
-      if Np.id==id_hlist then Np.pre = 0 end
-      g = get_OB_skip() or get_xkanjiskip(Nq) -- O_B->X
-      g = lineend_fix(g)
-      handle_penalty_normal(Nq.post, Np.pre, g); real_insert(Nq.lend, g)
+    if Np.pre then 
+      local g = get_OB_skip() or get_xkanjiskip(Nq) -- O_B->X
+      handle_penalty_normal(Nq.post, (Np.id==id_hlist and 0 or Np.pre), g); real_insert(g)
    else
-      g = get_OB_skip(); g = lineend_fix(g) -- O_B
+      local g = get_OB_skip() -- O_B
       if Np.id==id_glue then handle_penalty_normal(Nq.post, 0, g)
       elseif Np.id==id_kern then handle_penalty_suppress(Nq.post, 0, g)
       else handle_penalty_always(Nq.post, 0, g)
       end
-      real_insert(Nq.lend, g)
+      real_insert(g)
    end
 end
 
--- (anything) .. (和文文字で終わる hlist)
+-- (anything) .. (和文文字で始まる hlist)
 local function handle_np_ja_hlist()
-   local g
-   if Nq.id==id_jglyph or ((Nq.id==id_pbox or Nq.id == id_pbox_w) and Nq.met) then 
-      g = get_OB_skip() or get_kanjiskip() -- O_B->K
-      g = lineend_fix(g)
-      handle_penalty_normal(Nq.post, 0, g); real_insert(Nq.lend, g)
+   local qid = Nq.id
+   if qid==id_jglyph or ((qid==id_pbox or Nq.id == id_pbox_w) and Nq.met) then 
+      local g = get_OB_skip() or get_kanjiskip() -- O_B->K
+      handle_penalty_normal(Nq.post, 0, g); real_insert(g)
    elseif Nq.met then  -- Nq.id==id_hlist
-      g = get_kanjiskip() -- K
-      handle_penalty_suppress(0, 0, g); real_insert(0, g)
+      local g = get_kanjiskip() -- K
+      handle_penalty_suppress(0, 0, g); real_insert(g)
    elseif Nq.pre then 
-      g = get_xkanjiskip(Np) -- X
-      handle_penalty_suppress(0, 0, g); real_insert(0, g)
+      local g = get_xkanjiskip(Np) -- X
+      handle_penalty_suppress(0, 0, g); real_insert(g)
    end
 end
 
 -- (和文文字で終わる hlist) .. (anything)
 local function handle_nq_ja_hlist()
-   local g = nil
    if Np.pre then 
-      g = get_xkanjiskip(Nq) -- X
-      handle_penalty_suppress(0, 0, g); real_insert(0, g)
+      local g = get_xkanjiskip(Nq) -- X
+      handle_penalty_suppress(0, 0, g); real_insert(g)
    end
 end
 
+
 -- Nq が前側のクラスタとなることによる修正
-local function adjust_nq()
-   if Nq.id==id_glyph then after_alchar(Nq)
-   elseif Nq.id==id_hlist or Nq.id==id_pbox or Nq.id==id_disc then after_hlist(Nq)
-   elseif Nq.id == id_pbox_w then 
-      luatexbase.call_callback("luatexja.jfmglue.whatsit_after",
-                              false, Nq, Np, box_stack_level)
+do
+   local adjust_nq_aux = {
+      [id_glyph] = function() 
+                     local x = Nq.nuc
+                     return set_np_xspc_alchar(Nq, getchar(x),x, 2)
+                  end, -- after_alchar(Nq)
+      [id_hlist]  = function() after_hlist(Nq) end,
+      [id_pbox]  = function() after_hlist(Nq) end,
+      [id_disc]  = function() after_hlist(Nq) end,
+      [id_pbox_w]  = function() 
+                       luatexbase.call_callback("luatexja.jfmglue.whatsit_after",
+                                                false, Nq, Np) 
+                    end,
+   }
+
+   function adjust_nq()
+      local x = adjust_nq_aux[Nq.id]
+      if x then x()  end
    end
 end
 
+
 -------------------- 開始・終了時の処理
+do
 
 -- リスト末尾の処理
-local function handle_list_tail()
+local JWP  = luatexja.stack_table_index.JWP
+local function handle_list_tail(mode)
    adjust_nq(); Np = Nq
    if mode then
-      -- the current list is to be line-breaked:
-      if Np.id == id_jglyph or (Np.id==id_pbox and Np.met) then 
-        if Np.lend~=0 then
-           g = node_new(id_kern); g.subtype = 0; g.kern = Np.lend
-           set_attr(g, attr_icflag, BOXBDD)
-           node_insert_after(head, Np.last, g)
-        end
-      end
+      -- the current list is to be line-breaked.
       -- Insert \jcharwidowpenalty
-      Bp = widow_Bp; Np = widow_Np; Nq.lend = 0
+      Bp = widow_Bp; Np = widow_Np
       if Np.first then
         handle_penalty_normal(0,
-                              ltjs_get_penalty_table('jwp', 0, 0, box_stack_level))
+                              table_current_stack[JWP] or 0)
       end
    else
       -- the current list is the contents of a hbox
-      if Np.id == id_jglyph or (Np.id==id_pbox and Np.met) then 
-        local g = new_jfm_glue(Np, Np.class, fast_find_char_class('boxbdd',Np.met))
+      local npi, pm = Np.id, Np.met
+      if npi == id_jglyph or (npi==id_pbox and pm) then 
+        local g = new_jfm_glue(pm, Np.class, fast_find_char_class('boxbdd', pm))
         if g then
            set_attr(g, attr_icflag, BOXBDD)
-           head = node_insert_after(head, Np.last, g)
+           head = insert_after(head, Np.last, g)
         end
       end
    end
 end
 
 -- リスト先頭の処理
-local function handle_list_head()
-   if Np.id ==  id_jglyph or (Np.id==id_pbox and Np.met) then 
+local function handle_list_head(par_indented)
+   local npi, pm = Np.id, Np.met
+   if npi ==  id_jglyph or (npi==id_pbox and pm) then 
       if not ihb_flag then
-        local g
-        if par_indented then
-           g = new_jfm_glue(Np, fast_find_char_class('parbdd',Np.met), Np.class)
-        else
-           g = new_jfm_glue(Np, fast_find_char_class('boxbdd',Np.met), Np.class)
-        end
+        local g = new_jfm_glue(pm, fast_find_char_class(par_indented, pm), Np.class)
         if g then
            set_attr(g, attr_icflag, BOXBDD)
-           if g.id==id_glue and #Bp==0 then
+           if getid(g)==id_glue and #Bp==0 then
               local h = node_new(id_penalty)
-              h.penalty = 10000; set_attr(h, attr_icflag, BOXBDD)
+              setfield(h, 'penalty', 10000); set_attr(h, attr_icflag, BOXBDD)
            end
-           head = node_insert_before(head, Np.first, g)
+           head = insert_before(head, Np.first, g)
         end
       end
    end
 end
 
 -- initialize
-local function init_var()
-   uniq_id = uniq_id +1
-   if uniq_id == 0x7FFFFFF then uniq_id = 0 end
-   lp = head; Bp = {}; widow_Bp = {}; widow_Np = {first = nil}
-   par_indented = false 
-   box_stack_level = ltjp.box_stack_level
-   kanji_skip=skip_table_to_spec('kanjiskip')
-   xkanji_skip=skip_table_to_spec('xkanjiskip')
-   Np = {
-      auto_kspc=nil, auto_xspc=nil, char=nil, class=nil, 
-      first=nil, id=nil, last=nil, lend=0, met=nil, nuc=nil, 
-      post=nil, pre=nil, var=nil, xspc_after=nil, xspc_before=nil, 
-   }
-   Nq = {
-      auto_kspc=nil, auto_xspc=nil, char=nil, class=nil, 
-      first=nil, id=nil, last=nil, lend=0, met=nil, nuc=nil, 
-      post=nil, pre=nil, var=nil, xspc_after=nil, xspc_before=nil, 
-   }
-   if mode then 
-      -- the current list is to be line-breaked:
-      -- hbox from \parindent is skipped.
-      while lp and ((lp.id==id_whatsit and lp.subtype~=sid_user) 
-                or ((lp.id==id_hlist) and (lp.subtype==3))) do
-        if (lp.id==id_hlist) and (lp.subtype==3) then par_indented = true end
-        lp=node_next(lp) end
-     last=node.tail(head)
-   else 
-      -- the current list is the contents of a hbox:
-      -- insert a sentinelEG
-      last=node.tail(head); local g = node_new(id_kern)
-      node_insert_after(head, last, g); last = g
+-- return value: (the initial cursor lp), (last node)
+local init_var
+do
+   local KANJI_SKIP   = luatexja.icflag_table.KANJI_SKIP
+   local XKANJI_SKIP   = luatexja.icflag_table.XKANJI_SKIP
+   local KSK  = luatexja.stack_table_index.KSK
+   local XSK  = luatexja.stack_table_index.XSK
+   init_var = function (mode)
+      -- 1073741823: max_dimen
+      Bp, widow_Bp, widow_Np = {}, {}, {first = nil}
+      table_current_stack = ltjs.table_current_stack
+      
+      kanji_skip = node_new(id_glue)
+      setfield(kanji_skip, 'spec', skip_table_to_spec(KSK))
+      set_attr(kanji_skip, attr_icflag, KANJI_SKIP)
+      get_kanjiskip = (getfield(getfield(kanji_skip, 'spec'), 'width') == 1073741823)
+        and get_kanjiskip_jfm or get_kanjiskip_normal
+      
+      xkanji_skip = node_new(id_glue)
+      setfield(xkanji_skip, 'spec', skip_table_to_spec(XSK))
+      set_attr(xkanji_skip, attr_icflag, XKANJI_SKIP)
+      get_xkanjiskip = (getfield(getfield(xkanji_skip, 'spec'), 'width') == 1073741823)
+        and get_xkanjiskip_jfm or get_xkanjiskip_normal
+      
+      Np = {
+        auto_kspc=nil, auto_xspc=nil, char=nil, class=nil, 
+        first=nil, id=nil, last=nil, met=nil, nuc=nil, 
+        post=nil, pre=nil, xspc=nil, 
+      }
+      Nq = {
+        auto_kspc=nil, auto_xspc=nil, char=nil, class=nil, 
+        first=nil, id=nil, last=nil, met=nil, nuc=nil, 
+        post=nil, pre=nil, xspc=nil, 
+      }
+      if mode then 
+        -- the current list is to be line-breaked:
+        -- hbox from \parindent is skipped.
+        local lp, par_indented, lpi, lps  = head, 'boxbdd', getid(head), getsubtype(head)
+        while lp and ((lpi==id_whatsit and lps~=sid_user) 
+                      or ((lpi==id_hlist) and (lps==3))) do
+           if (lpi==id_hlist) and (lps==3) then par_indented = 'parbdd' end
+           lp=node_next(lp); lpi, lps = getid(lp), getsubtype(lp) end
+        return lp, par_indented
+      else 
+        return head, 'boxbdd'
+      end
    end
 end
 
-local function cleanup()
+local function cleanup(mode)
    -- adjust attr_icflag for avoiding error
-   tex.attribute[attr_icflag] = -(0x7FFFFFFF)
+   tex.setattribute('global', attr_icflag, 0)
    node_free(kanji_skip); node_free(xkanji_skip)
    if mode then
       local h = node_next(head)
-      if h.id == id_penalty and h.penalty == 10000 then
-        h = h.next
-        if h.id == id_glue and h.subtype == 15 and not h.next then
+      if getid(h) == id_penalty and getfield(h, 'penalty') == 10000 then
+        h = node_next(h)
+        if getid(h) == id_glue and getsubtype(h) == 15 and not node_next(h) then
            return false
         end
       end
       return head
    else
-      head = node_remove(head, last); node_free(last);-- remove the sentinel
+      set_attr(head, attr_icflag, 
+               get_attr_icflag(head) + PROCESSED_BEGIN_FLAG);
       return head
    end
 end
 -------------------- 外部から呼ばれる関数
 
 -- main interface
-function main(ahead, amode)
+function main(ahead, mode)
    if not ahead then return ahead end
-   head = ahead; mode = amode; init_var(); calc_np()
+   head = ahead;
+   local lp, par_indented = init_var(mode)
+   lp = calc_np(lp, last)
    if Np then 
-      extract_np(); handle_list_head()
+      extract_np(); handle_list_head(par_indented)
    else
-      return cleanup()
+      return cleanup(mode, last)
    end
-   calc_np()
+   lp = calc_np(lp)
    while Np do
-      extract_np(); adjust_nq()
-     -- 挿入部
-      if Np.id == id_jglyph then 
-         handle_np_jachar()
-      elseif Np.met then 
-         if Np.id==id_hlist then handle_np_ja_hlist()
+      extract_np();
+      adjust_nq(); 
+      local pid, pm = Np.id, Np.met
+      -- 挿入部
+      if pid == id_jglyph then 
+         handle_np_jachar(mode)
+      elseif pm then 
+         if pid==id_hlist then handle_np_ja_hlist()
          else handle_np_jachar() end
       elseif Nq.met then 
          if Nq.id==id_hlist then handle_nq_ja_hlist()
          else handle_nq_jachar() end
       end
-      calc_np()
+      lp = calc_np(lp)
    end
-   handle_list_tail()
-   return cleanup()
+   handle_list_tail(mode)
+   return cleanup(mode)
 end
-
--- \inhibitglue
-
-function create_inhibitglue_node()
-   local tn = node_new(id_whatsit, sid_user)
-   tn.user_id=30111; tn.type=100; tn.value=1
-   node.write(tn)
 end
 
--- Node for indicating beginning of a paragraph
--- (for ltjsclasses)
-function create_beginpar_node()
-   local tn = node_new(id_whatsit, sid_user)
-   tn.user_id=30114; tn.type=100; tn.value=1
-   node.write(tn)
-end
+do
+   local IHB  = luatexja.userid_table.IHB
+   local BPAR = luatexja.userid_table.BPAR
+   local node_prev = (Dnode ~= node) and Dnode.getprev or node.prev
+   local node_write = Dnode.write
+
+   -- \inhibitglue
+   function create_inhibitglue_node()
+      local tn = node_new(id_whatsit, sid_user)
+      setfield(tn, 'user_id', IHB)
+      setfield(tn, 'type', 100)
+      setfield(tn, 'value', 1)
+      node_write(tn)
+   end
 
-local function whatsit_callback(Np, lp, Nq, bsl)
-   if Np.nuc then return Np 
-   elseif lp.user_id == 30114 then
-      Np.first = lp; Np.nuc = lp; Np.last = lp
-      Np.char = 'parbdd'
-      Np.met = nil
-      Np.pre = 0; Np.post = 0
-      Np.xspc_before = false
-      Np.xspc_after  = false
-      Np.auto_xspc = false
-      return Np
+   -- Node for indicating beginning of a paragraph
+   -- (for ltjsclasses)
+   function create_beginpar_node()
+      local tn = node_new(id_whatsit, sid_user)
+      setfield(tn, 'user_id', BPAR)
+      setfield(tn, 'type', 100)
+      setfield(tn, 'value', 1)
+      node_write(tn)
    end
-end
-local function whatsit_after_callback(s, Nq, Np, bsl)
-   if not s and Nq.nuc.user_id == 30114 then
-      local x, y = node.prev(Nq.nuc), Nq.nuc
-      Nq.first, Nq.nuc, Nq.last = x, x, x
-      head = node_remove(head, y)
+
+   local function whatsit_callback(Np, lp, Nq)
+      if Np and Np.nuc then return Np 
+      elseif Np and getfield(lp, 'user_id') == BPAR then
+         Np.first = lp; Np.nuc = lp; Np.last = lp
+         Np.char = 'parbdd'
+         Np.met = nil
+         Np.pre = 0; Np.post = 0
+         Np.xspc = 0
+         Np.auto_xspc = false
+         return Np
+      end
    end
-   return s
-end
 
-luatexbase.add_to_callback("luatexja.jfmglue.whatsit_getinfo", whatsit_callback,
-                           "luatexja.beginpar.np_info", 1)
-luatexbase.add_to_callback("luatexja.jfmglue.whatsit_after", whatsit_after_callback,
-                           "luatexja.beginpar.np_info_after", 1)
+    local function whatsit_after_callback(s, Nq, Np)
+       if not s and getfield(Nq.nuc, 'user_id') == BPAR then
+         local x, y = node_prev(Nq.nuc), Nq.nuc
+         Nq.first, Nq.nuc, Nq.last = x, x, x
+         head = node_remove(head, y)
+        node_free(y)
+      end
+      return s
+   end
+
+   luatexbase.add_to_callback("luatexja.jfmglue.whatsit_getinfo", whatsit_callback,
+                              "luatexja.beginpar.np_info", 1)
+   luatexbase.add_to_callback("luatexja.jfmglue.whatsit_after", whatsit_after_callback,
+                              "luatexja.beginpar.np_info_after", 1)
 
+end