]> git.donarmstrong.com Git - lilypond.git/blobdiff - lily/system.cc
Run grand-replace (issue 3765)
[lilypond.git] / lily / system.cc
index e440bed35ed12e8ae97c5efe5e21cd8c2ef6b2e6..91015be3ca31dbaa660d2be6a432215bce09d243 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
   This file is part of LilyPond, the GNU music typesetter.
 
-  Copyright (C) 1996--2010 Han-Wen Nienhuys <hanwen@xs4all.nl>
+  Copyright (C) 1996--2014 Han-Wen Nienhuys <hanwen@xs4all.nl>
 
   LilyPond is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -22,6 +22,7 @@
 #include "align-interface.hh"
 #include "all-font-metrics.hh"
 #include "axis-group-interface.hh"
+#include "break-align-interface.hh"
 #include "grob-array.hh"
 #include "hara-kiri-group-spanner.hh"
 #include "international.hh"
 #include "pointer-group-interface.hh"
 #include "skyline-pair.hh"
 #include "staff-symbol-referencer.hh"
+#include "system-start-delimiter.hh"
+#include "text-interface.hh"
 #include "warn.hh"
+#include "unpure-pure-container.hh"
 
 System::System (System const &src)
   : Spanner (src)
@@ -106,10 +110,10 @@ System::derived_mark () const
       Grob **ptr = &all_elements_->array_reference ()[0];
       Grob **end = ptr + all_elements_->size ();
       while (ptr < end)
-       {
-         scm_gc_mark ((*ptr)->self_scm ());
-         ptr++;
-       }
+        {
+          scm_gc_mark ((*ptr)->self_scm ());
+          ptr++;
+        }
     }
 
   if (pscore_)
@@ -119,7 +123,7 @@ System::derived_mark () const
 }
 
 static void
-fixup_refpoints (vector<Grob*> const &grobs)
+fixup_refpoints (vector<Grob *> const &grobs)
 {
   for (vsize i = grobs.size (); i--;)
     grobs[i]->fixup_refpoint ();
@@ -132,20 +136,20 @@ System::do_break_substitution_and_fixup_refpoints ()
     {
       Grob *g = all_elements_->grob (i);
       if (g->internal_has_interface (ly_symbol2scm ("only-prebreak-interface")))
-       {
-         /*
-           Kill no longer needed grobs.
-         */
-         Item *it = dynamic_cast<Item *> (g);
-         if (it && Item::is_non_musical (it))
-           {
-             it->find_prebroken_piece (LEFT)->suicide ();
-             it->find_prebroken_piece (RIGHT)->suicide ();
-           }
-         g->suicide ();
-       }
+        {
+          /*
+            Kill no longer needed grobs.
+          */
+          Item *it = dynamic_cast<Item *> (g);
+          if (it && Item::is_non_musical (it))
+            {
+              it->find_prebroken_piece (LEFT)->suicide ();
+              it->find_prebroken_piece (RIGHT)->suicide ();
+            }
+          g->suicide ();
+        }
       else if (g->is_live ())
-       g->do_break_processing ();
+        g->do_break_processing ();
     }
 
   /*
@@ -158,10 +162,10 @@ System::do_break_substitution_and_fixup_refpoints ()
 
       extract_grob_set (se, "all-elements", all_elts);
       for (vsize j = 0; j < all_elts.size (); j++)
-       {
-         Grob *g = all_elts[j];
-         g->fixup_refpoint ();
-       }
+        {
+          Grob *g = all_elts[j];
+          g->fixup_refpoint ();
+        }
 
       count += all_elts.size ();
     }
@@ -183,18 +187,18 @@ System::do_break_substitution_and_fixup_refpoints ()
      that no duplicates are in the list.  */
   for (vsize i = 0; i < broken_intos_.size (); i++)
     {
-      System *child = dynamic_cast<System*> (broken_intos_[i]);
+      System *child = dynamic_cast<System *> (broken_intos_[i]);
       child->all_elements_->remove_duplicates ();
+
       for (vsize j = 0; j < child->all_elements_->size (); j++)
-       {
-         Grob *g = child->all_elements_->grob (j);
+        {
+          Grob *g = child->all_elements_->grob (j);
 
-         (void) g->get_property ("after-line-breaking");
-       }
+          (void) g->get_property ("after-line-breaking");
+        }
     }
 
-  if (be_verbose_global)
-    message (_f ("Element count %d", count + element_count ()) + "\n");
+  debug_output (_f ("Element count %d", count + element_count ()) + "\n");
 }
 
 SCM
@@ -203,7 +207,7 @@ System::get_broken_system_grobs ()
   SCM ret = SCM_EOL;
   for (vsize i = 0; i < broken_intos_.size (); i++)
     ret = scm_cons (broken_intos_[i]->self_scm (), ret);
-  return scm_reverse (ret);
+  return scm_reverse_x (ret, SCM_EOL);
 }
 
 SCM
@@ -212,20 +216,226 @@ System::get_paper_systems ()
   SCM lines = scm_c_make_vector (broken_intos_.size (), SCM_EOL);
   for (vsize i = 0; i < broken_intos_.size (); i++)
     {
-      if (be_verbose_global)
-       progress_indication ("[");
+      debug_output ("[", false);
 
       System *system = dynamic_cast<System *> (broken_intos_[i]);
 
       scm_vector_set_x (lines, scm_from_int (i),
-                       system->get_paper_system ());
+                        system->get_paper_system ());
 
-      if (be_verbose_global)
-       progress_indication (to_string (i) + "]");
+      debug_output (::to_string (i) + "]", false);
     }
   return lines;
 }
 
+vector<Grob *>
+System::get_footnote_grobs_in_range (vsize start, vsize end)
+{
+  vector<Grob *> out;
+  extract_grob_set (this, "footnotes-before-line-breaking", footnote_grobs);
+  for (vsize i = 0; i < footnote_grobs.size (); i++)
+    {
+      Grob *at_bat = footnote_grobs[i];
+      int pos = at_bat->spanned_rank_interval ()[LEFT];
+      bool end_of_line_visible = true;
+      if (Spanner *s = dynamic_cast<Spanner *>(at_bat))
+        {
+          Direction spanner_placement = robust_scm2dir (s->get_property ("spanner-placement"), LEFT);
+          if (spanner_placement == CENTER)
+            spanner_placement = LEFT;
+
+          pos = s->spanned_rank_interval ()[spanner_placement];
+          if (s->original ())
+            {
+              Spanner *orig = dynamic_cast<Spanner *>(s->original ());
+              at_bat = spanner_placement == LEFT ? orig->broken_intos_[0] : orig->broken_intos_.back ();
+              pos = at_bat->spanned_rank_interval ()[RIGHT];
+            }
+        }
+
+      if (Item *item = dynamic_cast<Item *>(at_bat))
+        {
+          /*
+            We use this to weed out grobs that fall at the end
+            of the line when we want grobs at the beginning.
+          */
+          end_of_line_visible = item->break_status_dir () == LEFT;
+
+          if (!Item::break_visible (item))
+            continue;
+          // safeguard to bring down the column rank so that end of line footnotes show up on the correct line
+          if (pos == int (start) && item->break_status_dir () != RIGHT)
+            continue;
+          if (pos == int (end) && item->break_status_dir () != LEFT)
+            continue;
+          if (pos != int (end) && pos != int (start) && item->break_status_dir () != CENTER)
+            continue;
+        }
+
+      if (pos < int (start))
+        continue;
+      if (pos > int (end))
+        continue;
+      if (pos == int (start) && end_of_line_visible)
+        continue;
+      if (pos == int (end) && !end_of_line_visible)
+        continue;
+      if (!at_bat->is_live ())
+        continue;
+      /*
+        TODO
+        Sometimes, there are duplicate entries in the all_elements_
+        list. In a separate patch, this practice should be squashed
+        so that the check below can be eliminated.
+      */
+      if (find (out.begin (), out.end (), at_bat) != out.end ())
+        continue;
+
+      out.push_back (at_bat);
+    }
+  return out;
+}
+
+vector<Real>
+System::get_footnote_heights_in_range (vsize start, vsize end)
+{
+  return internal_get_note_heights_in_range (start, end, true);
+}
+
+vector<Real>
+System::get_in_note_heights_in_range (vsize start, vsize end)
+{
+  return internal_get_note_heights_in_range (start, end, false);
+}
+
+vector<Real>
+System::internal_get_note_heights_in_range (vsize start, vsize end, bool foot)
+{
+  vector<Grob *> footnote_grobs = get_footnote_grobs_in_range (start, end);
+  vector<Real> out;
+
+  for (vsize i = footnote_grobs.size (); i--;)
+    if (foot
+        ? !to_boolean (footnote_grobs[i]->get_property ("footnote"))
+        : to_boolean (footnote_grobs[i]->get_property ("footnote")))
+      footnote_grobs.erase (footnote_grobs.begin () + i);
+
+  for (vsize i = 0; i < footnote_grobs.size (); i++)
+    {
+      SCM footnote_markup = footnote_grobs[i]->get_property ("footnote-text");
+
+      if (!Text_interface::is_markup (footnote_markup))
+        continue;
+
+      SCM props = scm_call_1 (ly_lily_module_constant ("layout-extract-page-properties"),
+                              pscore_->layout ()->self_scm ());
+
+      SCM footnote_stl = Text_interface::interpret_markup (pscore_->layout ()->self_scm (),
+                                                           props, footnote_markup);
+
+      Stencil *footnote_stencil = unsmob_stencil (footnote_stl);
+      out.push_back (footnote_stencil->extent (Y_AXIS).length ());
+    }
+
+  return out;
+}
+
+vsize
+System::num_footnotes ()
+{
+  extract_grob_set (this, "footnotes-after-line-breaking", footnote_grobs);
+  return footnote_grobs.size ();
+}
+
+bool
+grob_2D_less (Grob *g1, Grob *g2)
+{
+  int sri[] = {0, 0};
+  Grob *gs[] = {g1, g2};
+
+  for (int i = 0; i < 2; i++)
+    {
+      sri[i] = gs[i]->spanned_rank_interval ()[LEFT];
+      if (Spanner *s = dynamic_cast<Spanner *> (gs[i]))
+        {
+          if (s->broken_intos_.size ())
+            s = (scm_to_int (s->broken_intos_[0]->get_property ("spanner-placement")) == LEFT
+                 ? s->broken_intos_[0]
+                 : s->broken_intos_.back ());
+          gs[i] = s;
+          if (robust_scm2double (s->get_property ("X-offset"), 0.0) > 0)
+            sri[i] = s->spanned_rank_interval ()[RIGHT];
+        }
+    }
+
+  if (sri[0] == sri[1])
+    return Grob::vertical_less (gs[0], gs[1]);
+
+  return sri[0] < sri[1];
+}
+
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (System, footnotes_before_line_breaking, 1);
+SCM
+System::footnotes_before_line_breaking (SCM smob)
+{
+  Grob *me = unsmob_grob (smob);
+  vector<Grob *> footnotes;
+  SCM grobs_scm = Grob_array::make_array ();
+  extract_grob_set (me, "all-elements", elts);
+  for (vsize i = 0; i < elts.size (); i++)
+    if (elts[i]->internal_has_interface (ly_symbol2scm ("footnote-interface")))
+      footnotes.push_back (elts[i]);
+
+  unsmob_grob_array (grobs_scm)->set_array (footnotes);
+  return grobs_scm;
+}
+
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (System, footnotes_after_line_breaking, 1);
+SCM
+System::footnotes_after_line_breaking (SCM smob)
+{
+  Spanner *sys_span = unsmob_spanner (smob);
+  System *sys = dynamic_cast<System *> (sys_span);
+  Interval_t<int> sri = sys->spanned_rank_interval ();
+  vector<Grob *> footnote_grobs = sys->get_footnote_grobs_in_range (sri[LEFT], sri[RIGHT]);
+  vector_sort (footnote_grobs, grob_2D_less);
+
+  SCM grobs_scm = Grob_array::make_array ();
+  unsmob_grob_array (grobs_scm)->set_array (footnote_grobs);
+  return grobs_scm;
+}
+
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (System, vertical_skyline_elements, 1);
+SCM
+System::vertical_skyline_elements (SCM smob)
+{
+  Grob *me_grob = unsmob_grob (smob);
+  vector<Grob *> vertical_skyline_grobs;
+  extract_grob_set (me_grob, "elements", my_elts);
+  for (vsize i = 0; i < my_elts.size (); i++)
+    if (System_start_delimiter::has_interface (my_elts[i]))
+      vertical_skyline_grobs.push_back (my_elts[i]);
+
+  System *me = dynamic_cast<System *> (me_grob);
+  Grob *align = unsmob_grob (me->get_object ("vertical-alignment"));
+  if (!align)
+    {
+      SCM grobs_scm = Grob_array::make_array ();
+      unsmob_grob_array (grobs_scm)->set_array (vertical_skyline_grobs);
+      return grobs_scm;
+    }
+
+  extract_grob_set (align, "elements", elts);
+
+  for (vsize i = 0; i < elts.size (); i++)
+    if (Hara_kiri_group_spanner::has_interface (elts[i]))
+      vertical_skyline_grobs.push_back (elts[i]);
+
+  SCM grobs_scm = Grob_array::make_array ();
+  unsmob_grob_array (grobs_scm)->set_array (vertical_skyline_grobs);
+  return grobs_scm;
+}
+
 void
 System::break_into_pieces (vector<Column_x_positions> const &breaking)
 {
@@ -234,7 +444,7 @@ System::break_into_pieces (vector<Column_x_positions> const &breaking)
       System *system = dynamic_cast<System *> (clone ());
       system->rank_ = broken_intos_.size ();
 
-      vector<Grob*> c (breaking[i].cols_);
+      vector<Grob *> c (breaking[i].cols_);
       pscore_->typeset_system (system);
 
       int st = Paper_column::get_rank (c[0]);
@@ -246,21 +456,35 @@ System::break_into_pieces (vector<Column_x_positions> const &breaking)
       system->set_bound (RIGHT, c.back ());
       SCM system_labels = SCM_EOL;
       for (vsize j = 0; j < c.size (); j++)
-       {
-         c[j]->translate_axis (breaking[i].config_[j], X_AXIS);
-         dynamic_cast<Paper_column *> (c[j])->set_system (system);
-         /* collect the column labels */
-         SCM col_labels = c[j]->get_property ("labels");
-         if (scm_is_pair (col_labels))
-           system_labels = scm_append (scm_list_2 (col_labels, system_labels));
-       }
+        {
+          c[j]->translate_axis (breaking[i].config_[j], X_AXIS);
+          dynamic_cast<Paper_column *> (c[j])->set_system (system);
+          /* collect the column labels */
+          collect_labels (c[j], &system_labels);
+        }
+      /*
+        Collect labels from any loose columns too: theses will be set on
+        an empty bar line or a column which is otherwise unused mid-line
+      */
+      vector<Grob *> loose (breaking[i].loose_cols_);
+      for (vsize j = 0; j < loose.size (); j++)
+        collect_labels (loose[j], &system_labels);
+
       system->set_property ("labels", system_labels);
-      
+
       set_loose_columns (system, &breaking[i]);
       broken_intos_.push_back (system);
     }
 }
 
+void
+System::collect_labels (Grob const *col, SCM *labels)
+{
+  SCM col_labels = col->get_property ("labels");
+  if (scm_is_pair (col_labels))
+    *labels = scm_append (scm_list_2 (col_labels, *labels));
+}
+
 void
 System::add_column (Paper_column *p)
 {
@@ -285,8 +509,7 @@ System::pre_processing ()
   for (vsize i = 0; i < all_elements_->size (); i++)
     all_elements_->grob (i)->discretionary_processing ();
 
-  if (be_verbose_global)
-    message (_f ("Grob count %d", element_count ()));
+  debug_output (_f ("Grob count %d", element_count ()));
 
   /*
     order is significant: broken grobs are added to the end of the
@@ -324,9 +547,8 @@ System::post_processing ()
      This might seem inefficient, but Stencils are cached per grob
      anyway. */
 
-  vector<Grob*> all_elts_sorted (all_elements_->array ());
-  vector_sort (all_elts_sorted, std::less<Grob*> ());
-  uniq (all_elts_sorted);
+  vector<Grob *> all_elts_sorted (all_elements_->array ());
+  uniquify (all_elts_sorted);
   this->get_stencil ();
   for (vsize i = all_elts_sorted.size (); i--;)
     {
@@ -342,13 +564,12 @@ struct Layer_entry
 };
 
 bool
-operator< (Layer_entry  const &a,
-          Layer_entry  const &b)
+operator < (Layer_entry const &a,
+            Layer_entry const &b)
 {
   return a.layer_ < b.layer_;
 }
 
-
 SCM
 System::get_paper_system ()
 {
@@ -363,8 +584,8 @@ System::get_paper_system ()
       Layer_entry e;
       e.grob_ = all_elements_->grob (j);
       e.layer_ = robust_scm2int (e.grob_->get_property ("layer"), 1);
-      
-      entries.push_back (e); 
+
+      entries.push_back (e);
     }
 
   vector_sort (entries, std::less<Layer_entry> ());
@@ -374,18 +595,18 @@ System::get_paper_system ()
       Stencil st = g->get_print_stencil ();
 
       if (st.expr () == SCM_EOL)
-       continue;
-      
+        continue;
+
       Offset o;
       for (int a = X_AXIS; a < NO_AXES; a++)
-       o[Axis (a)] = g->relative_coordinate (this, Axis (a));
+        o[Axis (a)] = g->relative_coordinate (this, Axis (a));
 
       Offset extra = robust_scm2offset (g->get_property ("extra-offset"),
-                                       Offset (0, 0))
-       * Staff_symbol_referencer::staff_space (g);
+                                        Offset (0, 0))
+                     * Staff_symbol_referencer::staff_space (g);
 
       /* Must copy the stencil, for we cannot change the stencil
-        cached in G.  */
+         cached in G.  */
 
       st.translate (o + extra);
 
@@ -399,20 +620,20 @@ System::get_paper_system ()
   Interval x (extent (this, X_AXIS));
   Interval y (extent (this, Y_AXIS));
   Stencil sys_stencil (Box (x, y),
-                      scm_cons (ly_symbol2scm ("combine-stencil"),
-                                exprs));
+                       scm_cons (ly_symbol2scm ("combine-stencil"),
+                                 exprs));
   if (debug_skylines)
     {
       Skyline_pair *skylines = Skyline_pair::unsmob (get_property ("vertical-skylines"));
       if (skylines)
-       {
-         Stencil up
-           = Lookup::points_to_line_stencil (0.1, (*skylines)[UP].to_points (X_AXIS));
-         Stencil down
-           = Lookup::points_to_line_stencil (0.1, (*skylines)[DOWN].to_points (X_AXIS));
-         sys_stencil.add_stencil (up.in_color (255, 0, 0));
-         sys_stencil.add_stencil (down.in_color (0, 255, 0));
-       }
+        {
+          Stencil up
+            = Lookup::points_to_line_stencil (0.1, (*skylines)[UP].to_points (X_AXIS));
+          Stencil down
+            = Lookup::points_to_line_stencil (0.1, (*skylines)[DOWN].to_points (X_AXIS));
+          sys_stencil.add_stencil (up.in_color (255, 0, 0));
+          sys_stencil.add_stencil (down.in_color (0, 255, 0));
+        }
     }
 
   Grob *left_bound = this->get_bound (LEFT);
@@ -428,27 +649,34 @@ System::get_paper_system ()
   pl->set_property ("page-break-penalty", right_bound->get_property ("page-break-penalty"));
   pl->set_property ("page-turn-penalty", right_bound->get_property ("page-turn-penalty"));
 
+  if (right_bound->original () == dynamic_cast<System *> (original ())->get_bound (RIGHT))
+    pl->set_property ("last-in-score", SCM_BOOL_T);
+
   Interval staff_refpoints;
-  extract_grob_set (this, "spaceable-staves", staves);
-  for (vsize i = 0; i < staves.size (); i++)
-    if (staves[i]->is_live ())
-      staff_refpoints.add_point (staves[i]->relative_coordinate (this, Y_AXIS));
+  if (Grob *align = unsmob_grob (get_object ("vertical-alignment")))
+    {
+      extract_grob_set (align, "elements", staves);
+      for (vsize i = 0; i < staves.size (); i++)
+        if (staves[i]->is_live ()
+            && Page_layout_problem::is_spaceable (staves[i]))
+          staff_refpoints.add_point (staves[i]->relative_coordinate (this,
+                                                                     Y_AXIS));
+    }
 
   pl->set_property ("staff-refpoint-extent", ly_interval2scm (staff_refpoints));
-  pl->set_property ("system-grob", this->self_scm ()); 
+  pl->set_property ("system-grob", this->self_scm ());
 
   return pl->unprotect ();
 }
 
-vector<Item*>
+vector<Item *>
 System::broken_col_range (Item const *left, Item const *right) const
 {
-  vector<Item*> ret;
+  vector<Item *> ret;
 
   left = left->get_column ();
   right = right->get_column ();
 
-  
   extract_grob_set (this, "columns", cols);
 
   vsize i = Paper_column::get_rank (left);
@@ -457,21 +685,20 @@ System::broken_col_range (Item const *left, Item const *right) const
     i++;
 
   while (i < cols.size ()
-        && Paper_column::get_rank (cols[i]) < end_rank)
+         && Paper_column::get_rank (cols[i]) < end_rank)
     {
       Paper_column *c = dynamic_cast<Paper_column *> (cols[i]);
       if (Paper_column::is_breakable (c) && !c->get_system ())
-       ret.push_back (c);
+        ret.push_back (c);
       i++;
     }
 
   return ret;
 }
 
-
 /** Return all columns, but filter out any unused columns , since they might
     disrupt the spacing problem. */
-vector<Grob*>
+vector<Grob *>
 System::used_columns () const
 {
   extract_grob_set (this, "columns", ro_columns);
@@ -481,14 +708,14 @@ System::used_columns () const
   while (last_breakable--)
     {
       if (Paper_column::is_breakable (ro_columns [last_breakable]))
-       break;
+        break;
     }
 
-  vector<Grob*> columns;
+  vector<Grob *> columns;
   for (int i = 0; i <= last_breakable; i++)
     {
       if (Paper_column::is_used (ro_columns[i]))
-       columns.push_back (ro_columns[i]);
+        columns.push_back (ro_columns[i]);
     }
 
   return columns;
@@ -500,11 +727,11 @@ System::column (vsize which) const
   extract_grob_set (this, "columns", columns);
   if (which >= columns.size ())
     return 0;
-  
-  return dynamic_cast<Paper_column*> (columns[which]);
+
+  return dynamic_cast<Paper_column *> (columns[which]);
 }
 
-Paper_score*
+Paper_score *
 System::paper_score () const
 {
   return pscore_;
@@ -517,32 +744,37 @@ System::get_rank () const
 }
 
 System *
-get_root_system (Grob *me) 
+get_root_system (Grob *me)
 {
   Grob *system_grob = me;
-  
+
   while (system_grob->get_parent (Y_AXIS))
     system_grob = system_grob->get_parent (Y_AXIS);
 
-  return dynamic_cast<System*> (system_grob); 
+  return dynamic_cast<System *> (system_grob);
 }
 
-Grob *
-System::get_vertical_alignment ()
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (System, get_vertical_alignment, 1);
+SCM
+System::get_vertical_alignment (SCM smob)
 {
-  extract_grob_set (this, "elements", elts);
+  Grob *me = unsmob_grob (smob);
+  extract_grob_set (me, "elements", elts);
   Grob *ret = 0;
   for (vsize i = 0; i < elts.size (); i++)
     if (Align_interface::has_interface (elts[i]))
       {
-       if (ret)
-         programming_error ("found multiple vertical alignments in this system");
-       ret = elts[i];
+        if (ret)
+          me->programming_error ("found multiple vertical alignments in this system");
+        ret = elts[i];
       }
 
   if (!ret)
-    programming_error ("didn't find a vertical alignment in this system");
-  return ret;
+    {
+      me->programming_error ("didn't find a vertical alignment in this system");
+      return SCM_EOL;
+    }
+  return ret->self_scm ();
 }
 
 // Finds the furthest staff in the given direction whose x-extent
@@ -550,7 +782,7 @@ System::get_vertical_alignment ()
 Grob *
 System::get_extremal_staff (Direction dir, Interval const &iv)
 {
-  Grob *align = get_vertical_alignment ();
+  Grob *align = unsmob_grob (get_object ("vertical-alignment"));
   if (!align)
     return 0;
 
@@ -560,39 +792,101 @@ System::get_extremal_staff (Direction dir, Interval const &iv)
   for (vsize i = start; i != end; i += dir)
     {
       if (Hara_kiri_group_spanner::has_interface (elts[i]))
-       Hara_kiri_group_spanner::consider_suicide (elts[i]);
+        Hara_kiri_group_spanner::consider_suicide (elts[i]);
 
       Interval intersection = elts[i]->extent (this, X_AXIS);
       intersection.intersect (iv);
       if (elts[i]->is_live () && !intersection.is_empty ())
-       return elts[i];
+        return elts[i];
     }
   return 0;
 }
 
+// Finds the neighboring staff in the given direction over bounds
+Grob *
+System::get_neighboring_staff (Direction dir, Grob *vertical_axis_group, Interval_t<int> bounds)
+{
+  Grob *align = unsmob_grob (get_object ("vertical-alignment"));
+  if (!align)
+    return 0;
+
+  extract_grob_set (align, "elements", elts);
+  vsize start = (dir == UP) ? 0 : elts.size () - 1;
+  vsize end = (dir == UP) ? elts.size () : VPOS;
+
+  Grob *out = 0;
+
+  for (vsize i = start; i != end; i += dir)
+    {
+      if (elts[i] == vertical_axis_group)
+        return out;
+
+      if (Hara_kiri_group_spanner::has_interface (elts[i]))
+        Hara_kiri_group_spanner::consider_suicide (elts[i]);
+
+      bounds.intersect (elts[i]->spanned_rank_interval ());
+      if (elts[i]->is_live () && !bounds.is_empty ())
+        out = elts[i];
+    }
+
+  return 0;
+}
+
+Interval
+System::pure_refpoint_extent (vsize start, vsize end)
+{
+  Interval ret;
+  Grob *alignment = unsmob_grob (get_object ("vertical-alignment"));
+  if (!alignment)
+    return Interval ();
+
+  extract_grob_set (alignment, "elements", staves);
+  vector<Real> offsets = Align_interface::get_pure_minimum_translations (alignment, staves, Y_AXIS, start, end);
+
+  for (vsize i = 0; i < offsets.size (); ++i)
+    if (Page_layout_problem::is_spaceable (staves[i]))
+      {
+        ret[UP] = offsets[i];
+        break;
+      }
+
+  for (vsize i = offsets.size (); i--;)
+    if (Page_layout_problem::is_spaceable (staves[i]))
+      {
+        ret[DOWN] = offsets[i];
+        break;
+      }
+
+  return ret;
+}
+
 Interval
 System::part_of_line_pure_height (vsize start, vsize end, bool begin)
 {
-  Grob *alignment = get_vertical_alignment ();
+  Grob *alignment = unsmob_grob (get_object ("vertical-alignment"));
   if (!alignment)
-    {
-      programming_error("system does not have a vertical alignment");
-      return Interval();
-    }
+    return Interval ();
+
   extract_grob_set (alignment, "elements", staves);
-  vector<Real> offsets = Align_interface::get_minimum_translations (alignment, staves, Y_AXIS, true, start, end);
+  vector<Real> offsets = Align_interface::get_pure_minimum_translations (alignment, staves, Y_AXIS, start, end);
 
   Interval ret;
-  for (vsize i = 0; i < staves.size(); ++i)
+  for (vsize i = 0; i < staves.size (); ++i)
     {
-      Interval iv = begin?
-        Axis_group_interface::begin_of_line_pure_height (staves[i], start) :
-        Axis_group_interface::rest_of_line_pure_height (staves[i], start, end);
-      if (i<offsets.size())
+      Interval iv = begin
+                    ? Axis_group_interface::begin_of_line_pure_height (staves[i], start)
+                    : Axis_group_interface::rest_of_line_pure_height (staves[i], start, end);
+      if (i < offsets.size ())
         iv.translate (offsets[i]);
       ret.unite (iv);
     }
 
+  Interval other_elements = begin
+                            ? Axis_group_interface::begin_of_line_pure_height (this, start)
+                            : Axis_group_interface::rest_of_line_pure_height (this, start, end);
+
+  ret.unite (other_elements);
+
   return ret;
 }
 
@@ -608,17 +902,159 @@ System::rest_of_line_pure_height (vsize start, vsize end)
   return part_of_line_pure_height (start, end, false);
 }
 
+// This differs from Axis_group_interface::calc_pure_relevant_grobs
+// because here, we are only interested in those few elements that aren't
+// descended from VerticalAlignment (ie. things like RehearsalMark, BarLine).
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (System, calc_pure_relevant_grobs, 1);
+SCM
+System::calc_pure_relevant_grobs (SCM smob)
+{
+  Grob *me = unsmob_grob (smob);
+
+  extract_grob_set (me, "elements", elts);
+  vector<Grob *> relevant_grobs;
+
+  for (vsize i = 0; i < elts.size (); ++i)
+    {
+      if (!Axis_group_interface::has_interface (elts[i]))
+        {
+          relevant_grobs.push_back (elts[i]);
+
+          if (Item *it = dynamic_cast<Item *> (elts[i]))
+            {
+              for (LEFT_and_RIGHT (d))
+                {
+                  Item *piece = it->find_prebroken_piece (d);
+                  if (piece && piece->is_live ())
+                    relevant_grobs.push_back (piece);
+                }
+            }
+        }
+    }
+
+  SCM grobs_scm = Grob_array::make_array ();
+
+  unsmob_grob_array (grobs_scm)->set_array (relevant_grobs);
+  return grobs_scm;
+}
+
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (System, height, 1);
+SCM
+System::height (SCM smob)
+{
+  return Axis_group_interface::height (smob);
+}
+
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (System, calc_pure_height, 3);
+SCM
+System::calc_pure_height (SCM smob, SCM start_scm, SCM end_scm)
+{
+  System *me = dynamic_cast<System *> (unsmob_grob (smob));
+  int start = scm_to_int (start_scm);
+  int end = scm_to_int (end_scm);
+
+  Interval begin = me->begin_of_line_pure_height (start, end);
+  Interval rest = me->rest_of_line_pure_height (start, end);
+  begin.unite (rest);
+
+  return ly_interval2scm (begin);
+}
+
+Grob *
+System::get_pure_bound (Direction d, int start, int end)
+{
+  vector<vsize> ranks = pscore_->get_break_ranks ();
+  vector<vsize> indices = pscore_->get_break_indices ();
+  vector<Grob *> cols = pscore_->get_columns ();
+
+  vsize target_rank = (d == LEFT ? start : end);
+  vector<vsize>::const_iterator i
+    = lower_bound (ranks.begin (), ranks.end (), target_rank, std::less<vsize> ());
+
+  if (i != ranks.end () && (*i) == target_rank)
+    return cols[indices[i - ranks.begin ()]];
+  else
+    return 0;
+}
+
+Grob *
+System::get_maybe_pure_bound (Direction d, bool pure, int start, int end)
+{
+  return pure ? get_pure_bound (d, start, end) : get_bound (d);
+}
+
+enum
+{
+  SPACEABLE_STAVES,
+  NONSPACEABLE_STAVES,
+  ALL_STAVES
+};
+
+static SCM
+get_maybe_spaceable_staves (SCM smob, int filter)
+{
+  System *me = dynamic_cast<System *> (unsmob_grob (smob));
+  Grob *align = unsmob_grob (me->get_object ("vertical_alignment"));
+  SCM ret = SCM_EOL;
+
+  if (align)
+    {
+      SCM *tail = &ret;
+      extract_grob_set (align, "elements", staves);
+
+      for (vsize i = 0; i < staves.size (); ++i)
+        {
+          bool spaceable = Page_layout_problem::is_spaceable (staves[i]);
+          if (staves[i]->is_live ()
+              && ((filter == ALL_STAVES)
+                  || (filter == SPACEABLE_STAVES && spaceable)
+                  || (filter == NONSPACEABLE_STAVES && !spaceable)))
+            {
+              *tail = scm_cons (staves[i]->self_scm (), SCM_EOL);
+              tail = SCM_CDRLOC (*tail);
+            }
+        }
+    }
+
+  return ret;
+}
+
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (System, get_staves, 1)
+SCM
+System::get_staves (SCM smob)
+{
+  return get_maybe_spaceable_staves (smob, ALL_STAVES);
+}
+
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (System, get_spaceable_staves, 1)
+SCM
+System::get_spaceable_staves (SCM smob)
+{
+  return get_maybe_spaceable_staves (smob, SPACEABLE_STAVES);
+}
+
+MAKE_SCHEME_CALLBACK (System, get_nonspaceable_staves, 1)
+SCM
+System::get_nonspaceable_staves (SCM smob)
+{
+  return get_maybe_spaceable_staves (smob, NONSPACEABLE_STAVES);
+}
+
 ADD_INTERFACE (System,
-              "This is the top-level object: Each object in a score"
-              " ultimately has a @code{System} object as its X and"
-              " Y@tie{}parent.",
-
-              /* properties */
-              "all-elements "
-              "columns "
-              "labels "
-              "pure-Y-extent "
-              "spaceable-staves "
-              "skyline-distance "
-              "skyline-horizontal-padding "
-              )
+               "This is the top-level object: Each object in a score"
+               " ultimately has a @code{System} object as its X and"
+               " Y@tie{}parent.",
+
+               /* properties */
+               "all-elements "
+               "columns "
+               "footnote-stencil "
+               "footnotes-before-line-breaking "
+               "footnotes-after-line-breaking "
+               "in-note-direction "
+               "in-note-padding "
+               "in-note-stencil "
+               "labels "
+               "pure-Y-extent "
+               "vertical-alignment "
+              );