]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Rename ucioption.h to uci.h
[stockfish] / src / search.cpp
index 9478ef17bf48032d21284f27f1e395e8e164ecd1..19955a8622e9b8fe825f504e9ccea333a86aec28 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008-2012 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2008-2014 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
 #include <cassert>
 #include <cmath>
 #include <cstring>
-#include <iomanip>
 #include <iostream>
 #include <sstream>
 
-#include "book.h"
 #include "evaluate.h"
-#include "history.h"
 #include "movegen.h"
 #include "movepick.h"
+#include "notation.h"
+#include "rkiss.h"
 #include "search.h"
 #include "timeman.h"
 #include "thread.h"
 #include "tt.h"
-#include "ucioption.h"
+#include "uci.h"
 
 namespace Search {
 
   volatile SignalsType Signals;
   LimitsType Limits;
   std::vector<RootMove> RootMoves;
-  Position RootPosition;
-  Time SearchTime;
+  Position RootPos;
+  Time::point SearchTime;
+  StateStackPtr SetupStates;
 }
 
 using std::string;
-using std::cout;
-using std::endl;
 using Eval::evaluate;
 using namespace Search;
 
-// For some reason argument-dependent lookup (ADL) doesn't work for Android's
-// STLPort, so explicitly qualify following functions.
-using std::count;
-using std::find;
-
 namespace {
 
-  // Set to true to force running with one thread. Used for debugging
-  const bool FakeSplit = false;
-
   // Different node types, used as template parameter
-  enum NodeType { Root, PV, NonPV, SplitPointRoot, SplitPointPV, SplitPointNonPV };
-
-  // Lookup table to check if a Piece is a slider and its access function
-  const bool Slidings[18] = { 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1 };
-  inline bool piece_is_slider(Piece p) { return Slidings[p]; }
-
-  // Maximum depth for razoring
-  const Depth RazorDepth = 4 * ONE_PLY;
+  enum NodeType { Root, PV, NonPV };
 
   // Dynamic razoring margin based on depth
-  inline Value razor_margin(Depth d) { return Value(512 + 16 * int(d)); }
-
-  // Maximum depth for use of dynamic threat detection when null move fails low
-  const Depth ThreatDepth = 5 * ONE_PLY;
-
-  // Minimum depth for use of internal iterative deepening
-  const Depth IIDDepth[] = { 8 * ONE_PLY, 5 * ONE_PLY };
-
-  // At Non-PV nodes we do an internal iterative deepening search
-  // when the static evaluation is bigger then beta - IIDMargin.
-  const Value IIDMargin = Value(256);
-
-  // Minimum depth for use of singular extension
-  const Depth SingularExtensionDepth[] = { 8 * ONE_PLY, 6 * ONE_PLY };
-
-  // Futility margin for quiescence search
-  const Value FutilityMarginQS = Value(128);
+  inline Value razor_margin(Depth d) { return Value(512 + 32 * d); }
 
   // Futility lookup tables (initialized at startup) and their access functions
-  Value FutilityMargins[16][64]; // [depth][moveNumber]
-  int FutilityMoveCounts[32];    // [depth]
-
-  inline Value futility_margin(Depth d, int mn) {
-
-    return d < 7 * ONE_PLY ? FutilityMargins[std::max(int(d), 1)][std::min(mn, 63)]
-                           : 2 * VALUE_INFINITE;
-  }
+  int FutilityMoveCounts[2][32]; // [improving][depth]
 
-  inline int futility_move_count(Depth d) {
-
-    return d < 16 * ONE_PLY ? FutilityMoveCounts[d] : MAX_MOVES;
+  inline Value futility_margin(Depth d) {
+    return Value(200 * d);
   }
 
   // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their access function
-  int8_t Reductions[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
-
-  template <bool PvNode> inline Depth reduction(Depth d, int mn) {
+  int8_t Reductions[2][2][64][64]; // [pv][improving][depth][moveNumber]
 
-    return (Depth) Reductions[PvNode][std::min(int(d) / ONE_PLY, 63)][std::min(mn, 63)];
+  template <bool PvNode> inline Depth reduction(bool i, Depth d, int mn) {
+    return (Depth) Reductions[PvNode][i][std::min(int(d), 63)][std::min(mn, 63)];
   }
 
-  // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much better
-  // than the second best move.
-  const Value EasyMoveMargin = Value(0x150);
-
-  // This is the minimum interval in msec between two check_time() calls
-  const int TimerResolution = 5;
-
-
-  size_t MultiPV, UCIMultiPV, PVIdx;
+  size_t PVIdx;
   TimeManager TimeMgr;
-  int BestMoveChanges;
-  int SkillLevel;
-  bool SkillLevelEnabled, Chess960;
-  History H;
-
+  double BestMoveChanges;
+  Value DrawValue[COLOR_NB];
+  HistoryStats History;
+  GainsStats Gains;
+  MovesStats Countermoves, Followupmoves;
 
-  template <NodeType NT>
-  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
+  template <NodeType NT, bool SpNode>
+  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode);
 
-  template <NodeType NT>
+  template <NodeType NT, bool InCheck>
   Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
 
   void id_loop(Position& pos);
-  bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta);
-  bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2);
   Value value_to_tt(Value v, int ply);
   Value value_from_tt(Value v, int ply);
-  bool can_return_tt(const TTEntry* tte, Depth depth, Value ttValue, Value beta);
-  bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat);
-  Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value ttValue, Value defaultEval);
-  Move do_skill_level();
-  string score_to_uci(Value v, Value alpha = -VALUE_INFINITE, Value beta = VALUE_INFINITE);
-  void pv_info_to_log(Position& pos, int depth, Value score, int time, Move pv[]);
-  void pv_info_to_uci(const Position& pos, int depth, Value alpha, Value beta);
-
-  // MovePickerExt class template extends MovePicker and allows to choose at
-  // compile time the proper moves source according to the type of node. In the
-  // default case we simply create and use a standard MovePicker object.
-  template<bool SpNode> struct MovePickerExt : public MovePicker {
-
-    MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, Stack* ss, Value b)
-                  : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b) {}
-  };
-
-  // In case of a SpNode we use split point's shared MovePicker object as moves source
-  template<> struct MovePickerExt<true> : public MovePicker {
-
-    MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, Stack* ss, Value b)
-                  : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b), mp(ss->sp->mp) {}
-
-    Move next_move() { return mp->next_move(); }
-    MovePicker* mp;
-  };
-
-  // is_dangerous() checks whether a move belongs to some classes of known
-  // 'dangerous' moves so that we avoid to prune it.
-  FORCE_INLINE bool is_dangerous(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion) {
-
-    // Test for a pawn pushed to 7th or a passed pawn move
-    if (type_of(pos.piece_moved(m)) == PAWN)
-    {
-        Color c = pos.side_to_move();
-        if (   relative_rank(c, to_sq(m)) == RANK_7
-            || pos.pawn_is_passed(c, to_sq(m)))
-            return true;
+  void update_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, Depth depth, Move* quiets, int quietsCnt);
+  string uci_pv(const Position& pos, int depth, Value alpha, Value beta);
+
+  struct Skill {
+    Skill(int l, size_t rootSize) : level(l),
+                                    candidates(l < 20 ? std::min(4, (int)rootSize) : 0),
+                                    best(MOVE_NONE) {}
+   ~Skill() {
+      if (candidates) // Swap best PV line with the sub-optimal one
+          std::swap(RootMoves[0], *std::find(RootMoves.begin(),
+                    RootMoves.end(), best ? best : pick_move()));
     }
 
-    // Test for a capture that triggers a pawn endgame
-    if (    captureOrPromotion
-        &&  type_of(pos.piece_on(to_sq(m))) != PAWN
-        &&  type_of(m) == NORMAL
-        && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
-            - PieceValueMidgame[pos.piece_on(to_sq(m))] == VALUE_ZERO))
-        return true;
+    size_t candidates_size() const { return candidates; }
+    bool time_to_pick(int depth) const { return depth == 1 + level; }
+    Move pick_move();
 
-    return false;
-  }
+    int level;
+    size_t candidates;
+    Move best;
+  };
 
 } // namespace
 
@@ -203,145 +122,114 @@ void Search::init() {
   int mc; // moveCount
 
   // Init reductions array
-  for (hd = 1; hd < 64; hd++) for (mc = 1; mc < 64; mc++)
+  for (hd = 1; hd < 64; ++hd) for (mc = 1; mc < 64; ++mc)
   {
-      double    pvRed = log(double(hd)) * log(double(mc)) / 3.0;
+      double    pvRed = 0.00 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 3.00;
       double nonPVRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 2.25;
-      Reductions[1][hd][mc] = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
-      Reductions[0][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
-  }
 
-  // Init futility margins array
-  for (d = 1; d < 16; d++) for (mc = 0; mc < 64; mc++)
-      FutilityMargins[d][mc] = Value(112 * int(log(double(d * d) / 2) / log(2.0) + 1.001) - 8 * mc + 45);
+      Reductions[1][1][hd][mc] = int8_t(   pvRed >= 1.0 ?    pvRed + 0.5: 0);
+      Reductions[0][1][hd][mc] = int8_t(nonPVRed >= 1.0 ? nonPVRed + 0.5: 0);
+
+      Reductions[1][0][hd][mc] = Reductions[1][1][hd][mc];
+      Reductions[0][0][hd][mc] = Reductions[0][1][hd][mc];
+
+      if (Reductions[0][0][hd][mc] >= 2)
+          Reductions[0][0][hd][mc] += 1;
+  }
 
   // Init futility move count array
-  for (d = 0; d < 32; d++)
-      FutilityMoveCounts[d] = int(3.001 + 0.25 * pow(d, 2.0));
+  for (d = 0; d < 32; ++d)
+  {
+      FutilityMoveCounts[0][d] = int(2.4 + 0.773 * pow(d + 0.00, 1.8));
+      FutilityMoveCounts[1][d] = int(2.9 + 1.045 * pow(d + 0.49, 1.8));
+  }
 }
 
 
 /// Search::perft() is our utility to verify move generation. All the leaf nodes
 /// up to the given depth are generated and counted and the sum returned.
-
-int64_t Search::perft(Position& pos, Depth depth) {
+template<bool Root>
+uint64_t Search::perft(Position& pos, Depth depth) {
 
   StateInfo st;
-  int64_t cnt = 0;
-
-  MoveList<LEGAL> ml(pos);
-
-  // At the last ply just return the number of moves (leaf nodes)
-  if (depth == ONE_PLY)
-      return ml.size();
-
+  uint64_t cnt, nodes = 0;
   CheckInfo ci(pos);
-  for ( ; !ml.end(); ++ml)
+  const bool leaf = (depth == 2 * ONE_PLY);
+
+  for (MoveList<LEGAL> it(pos); *it; ++it)
   {
-      pos.do_move(ml.move(), st, ci, pos.move_gives_check(ml.move(), ci));
-      cnt += perft(pos, depth - ONE_PLY);
-      pos.undo_move(ml.move());
+      if (Root && depth <= ONE_PLY)
+          cnt = 1, nodes++;
+      else
+      {
+          pos.do_move(*it, st, ci, pos.gives_check(*it, ci));
+          cnt = leaf ? MoveList<LEGAL>(pos).size() : perft<false>(pos, depth - ONE_PLY);
+          nodes += cnt;
+          pos.undo_move(*it);
+      }
+      if (Root)
+          sync_cout << move_to_uci(*it, pos.is_chess960()) << ": " << cnt << sync_endl;
   }
-  return cnt;
+  return nodes;
 }
 
+template uint64_t Search::perft<true>(Position& pos, Depth depth);
+
 
 /// Search::think() is the external interface to Stockfish's search, and is
 /// called by the main thread when the program receives the UCI 'go' command. It
-/// searches from RootPosition and at the end prints the "bestmove" to output.
+/// searches from RootPos and at the end prints the "bestmove" to output.
 
 void Search::think() {
 
-  static Book book; // Defined static to initialize the PRNG only once
+  TimeMgr.init(Limits, RootPos.game_ply(), RootPos.side_to_move());
 
-  Position& pos = RootPosition;
-  Chess960 = pos.is_chess960();
-  Eval::RootColor = pos.side_to_move();
-  TimeMgr.init(Limits, pos.startpos_ply_counter(), pos.side_to_move());
-  TT.new_search();
-  H.clear();
+  int cf = Options["Contempt"] * PawnValueEg / 100; // From centipawns
+  DrawValue[ RootPos.side_to_move()] = VALUE_DRAW - Value(cf);
+  DrawValue[~RootPos.side_to_move()] = VALUE_DRAW + Value(cf);
 
   if (RootMoves.empty())
   {
-      cout << "info depth 0 score "
-           << score_to_uci(pos.in_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW) << endl;
-
       RootMoves.push_back(MOVE_NONE);
-      goto finalize;
-  }
+      sync_cout << "info depth 0 score "
+                << score_to_uci(RootPos.checkers() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW)
+                << sync_endl;
 
-  if (Options["OwnBook"] && !Limits.infinite)
-  {
-      Move bookMove = book.probe(pos, Options["Book File"], Options["Best Book Move"]);
-
-      if (bookMove && count(RootMoves.begin(), RootMoves.end(), bookMove))
-      {
-          std::swap(RootMoves[0], *find(RootMoves.begin(), RootMoves.end(), bookMove));
-          goto finalize;
-      }
+      goto finalize;
   }
 
-  UCIMultiPV = Options["MultiPV"];
-  SkillLevel = Options["Skill Level"];
-
-  // Do we have to play with skill handicap? In this case enable MultiPV that
-  // we will use behind the scenes to retrieve a set of possible moves.
-  SkillLevelEnabled = (SkillLevel < 20);
-  MultiPV = (SkillLevelEnabled ? std::max(UCIMultiPV, (size_t)4) : UCIMultiPV);
+  // Reset the threads, still sleeping: will wake up at split time
+  for (size_t i = 0; i < Threads.size(); ++i)
+      Threads[i]->maxPly = 0;
 
-  if (Options["Use Search Log"])
-  {
-      Log log(Options["Search Log Filename"]);
-      log << "\nSearching: "  << pos.to_fen()
-          << "\ninfinite: "   << Limits.infinite
-          << " ponder: "      << Limits.ponder
-          << " time: "        << Limits.time[pos.side_to_move()]
-          << " increment: "   << Limits.inc[pos.side_to_move()]
-          << " moves to go: " << Limits.movestogo
-          << endl;
-  }
+  Threads.timer->run = true;
+  Threads.timer->notify_one(); // Wake up the recurring timer
 
-  Threads.wake_up();
+  id_loop(RootPos); // Let's start searching !
 
-  // Set best timer interval to avoid lagging under time pressure. Timer is
-  // used to check for remaining available thinking time.
-  if (Limits.use_time_management())
-      Threads.set_timer(std::min(100, std::max(TimeMgr.available_time() / 16, TimerResolution)));
-  else
-      Threads.set_timer(100);
+  Threads.timer->run = false; // Stop the timer
 
-  // We're ready to start searching. Call the iterative deepening loop function
-  id_loop(pos);
+finalize:
 
-  Threads.set_timer(0); // Stop timer
-  Threads.sleep();
+  // When search is stopped this info is not printed
+  sync_cout << "info nodes " << RootPos.nodes_searched()
+            << " time " << Time::now() - SearchTime + 1 << sync_endl;
 
-  if (Options["Use Search Log"])
+  // When we reach the maximum depth, we can arrive here without a raise of
+  // Signals.stop. However, if we are pondering or in an infinite search,
+  // the UCI protocol states that we shouldn't print the best move before the
+  // GUI sends a "stop" or "ponderhit" command. We therefore simply wait here
+  // until the GUI sends one of those commands (which also raises Signals.stop).
+  if (!Signals.stop && (Limits.ponder || Limits.infinite))
   {
-      int e = SearchTime.elapsed();
-
-      Log log(Options["Search Log Filename"]);
-      log << "Nodes: "          << pos.nodes_searched()
-          << "\nNodes/second: " << (e > 0 ? pos.nodes_searched() * 1000 / e : 0)
-          << "\nBest move: "    << move_to_san(pos, RootMoves[0].pv[0]);
-
-      StateInfo st;
-      pos.do_move(RootMoves[0].pv[0], st);
-      log << "\nPonder move: " << move_to_san(pos, RootMoves[0].pv[1]) << endl;
-      pos.undo_move(RootMoves[0].pv[0]);
+      Signals.stopOnPonderhit = true;
+      RootPos.this_thread()->wait_for(Signals.stop);
   }
 
-finalize:
-
-  // When we reach max depth we arrive here even without Signals.stop is raised,
-  // but if we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the best
-  // move before we are told to do so.
-  if (!Signals.stop && (Limits.ponder || Limits.infinite))
-      pos.this_thread()->wait_for_stop_or_ponderhit();
-
   // Best move could be MOVE_NONE when searching on a stalemate position
-  cout << "bestmove " << move_to_uci(RootMoves[0].pv[0], Chess960)
-       << " ponder "  << move_to_uci(RootMoves[0].pv[1], Chess960) << endl;
+  sync_cout << "bestmove " << move_to_uci(RootMoves[0].pv[0], RootPos.is_chess960())
+            << " ponder "  << move_to_uci(RootMoves[0].pv[1], RootPos.is_chess960())
+            << sync_endl;
 }
 
 
@@ -353,152 +241,135 @@ namespace {
 
   void id_loop(Position& pos) {
 
-    Stack ss[MAX_PLY_PLUS_2];
-    int depth, prevBestMoveChanges;
+    Stack stack[MAX_PLY_PLUS_6], *ss = stack+2; // To allow referencing (ss-2)
+    int depth;
     Value bestValue, alpha, beta, delta;
-    bool bestMoveNeverChanged = true;
-    Move skillBest = MOVE_NONE;
 
-    memset(ss, 0, 4 * sizeof(Stack));
-    depth = BestMoveChanges = 0;
-    bestValue = delta = -VALUE_INFINITE;
-    ss->currentMove = MOVE_NULL; // Hack to skip update gains
+    std::memset(ss-2, 0, 5 * sizeof(Stack));
+
+    depth = 0;
+    BestMoveChanges = 0;
+    bestValue = delta = alpha = -VALUE_INFINITE;
+    beta = VALUE_INFINITE;
+
+    TT.new_search();
+    History.clear();
+    Gains.clear();
+    Countermoves.clear();
+    Followupmoves.clear();
+
+    size_t multiPV = Options["MultiPV"];
+    Skill skill(Options["Skill Level"], RootMoves.size());
+
+    // Do we have to play with skill handicap? In this case enable MultiPV search
+    // that we will use behind the scenes to retrieve a set of possible moves.
+    multiPV = std::max(multiPV, skill.candidates_size());
 
     // Iterative deepening loop until requested to stop or target depth reached
-    while (!Signals.stop && ++depth <= MAX_PLY && (!Limits.depth || depth <= Limits.depth))
+    while (++depth <= MAX_PLY && !Signals.stop && (!Limits.depth || depth <= Limits.depth))
     {
-        // Save last iteration's scores before first PV line is searched and all
-        // the move scores but the (new) PV are set to -VALUE_INFINITE.
-        for (size_t i = 0; i < RootMoves.size(); i++)
-            RootMoves[i].prevScore = RootMoves[i].score;
+        // Age out PV variability metric
+        BestMoveChanges *= 0.5;
 
-        prevBestMoveChanges = BestMoveChanges;
-        BestMoveChanges = 0;
+        // Save the last iteration's scores before first PV line is searched and
+        // all the move scores except the (new) PV are set to -VALUE_INFINITE.
+        for (size_t i = 0; i < RootMoves.size(); ++i)
+            RootMoves[i].prevScore = RootMoves[i].score;
 
         // MultiPV loop. We perform a full root search for each PV line
-        for (PVIdx = 0; PVIdx < std::min(MultiPV, RootMoves.size()); PVIdx++)
+        for (PVIdx = 0; PVIdx < std::min(multiPV, RootMoves.size()) && !Signals.stop; ++PVIdx)
         {
-            // Set aspiration window default width
-            if (depth >= 5 && abs(RootMoves[PVIdx].prevScore) < VALUE_KNOWN_WIN)
+            // Reset aspiration window starting size
+            if (depth >= 5)
             {
                 delta = Value(16);
-                alpha = RootMoves[PVIdx].prevScore - delta;
-                beta  = RootMoves[PVIdx].prevScore + delta;
+                alpha = std::max(RootMoves[PVIdx].prevScore - delta,-VALUE_INFINITE);
+                beta  = std::min(RootMoves[PVIdx].prevScore + delta, VALUE_INFINITE);
             }
-            else
+
+            // Start with a small aspiration window and, in the case of a fail
+            // high/low, re-search with a bigger window until we're not failing
+            // high/low anymore.
+            while (true)
             {
-                alpha = -VALUE_INFINITE;
-                beta  =  VALUE_INFINITE;
-            }
+                bestValue = search<Root, false>(pos, ss, alpha, beta, depth * ONE_PLY, false);
 
-            // Start with a small aspiration window and, in case of fail high/low,
-            // research with bigger window until not failing high/low anymore.
-            do {
-                // Search starts from ss+1 to allow referencing (ss-1). This is
-                // needed by update gains and ss copy when splitting at Root.
-                bestValue = search<Root>(pos, ss+1, alpha, beta, depth * ONE_PLY);
-
-                // Bring to front the best move. It is critical that sorting is
-                // done with a stable algorithm because all the values but the first
-                // and eventually the new best one are set to -VALUE_INFINITE and
-                // we want to keep the same order for all the moves but the new
-                // PV that goes to the front. Note that in case of MultiPV search
-                // the already searched PV lines are preserved.
-                sort<RootMove>(RootMoves.begin() + PVIdx, RootMoves.end());
-
-                // In case we have found an exact score and we are going to leave
-                // the fail high/low loop then reorder the PV moves, otherwise
-                // leave the last PV move in its position so to be searched again.
-                // Of course this is needed only in MultiPV search.
-                if (PVIdx && bestValue > alpha && bestValue < beta)
-                    sort<RootMove>(RootMoves.begin(), RootMoves.begin() + PVIdx);
+                // Bring the best move to the front. It is critical that sorting
+                // is done with a stable algorithm because all the values but the
+                // first and eventually the new best one are set to -VALUE_INFINITE
+                // and we want to keep the same order for all the moves except the
+                // new PV that goes to the front. Note that in case of MultiPV
+                // search the already searched PV lines are preserved.
+                std::stable_sort(RootMoves.begin() + PVIdx, RootMoves.end());
 
                 // Write PV back to transposition table in case the relevant
                 // entries have been overwritten during the search.
-                for (size_t i = 0; i <= PVIdx; i++)
+                for (size_t i = 0; i <= PVIdx; ++i)
                     RootMoves[i].insert_pv_in_tt(pos);
 
-                // If search has been stopped exit the aspiration window loop.
-                // Sorting and writing PV back to TT is safe becuase RootMoves
-                // is still valid, although refers to previous iteration.
+                // If search has been stopped break immediately. Sorting and
+                // writing PV back to TT is safe because RootMoves is still
+                // valid, although it refers to previous iteration.
                 if (Signals.stop)
                     break;
 
-                // Send full PV info to GUI if we are going to leave the loop or
-                // if we have a fail high/low and we are deep in the search.
-                if ((bestValue > alpha && bestValue < beta) || SearchTime.elapsed() > 2000)
-                    pv_info_to_uci(pos, depth, alpha, beta);
+                // When failing high/low give some update (without cluttering
+                // the UI) before a re-search.
+                if (  (bestValue <= alpha || bestValue >= beta)
+                    && Time::now() - SearchTime > 3000)
+                    sync_cout << uci_pv(pos, depth, alpha, beta) << sync_endl;
 
-                // In case of failing high/low increase aspiration window and
-                // research, otherwise exit the fail high/low loop.
-                if (bestValue >= beta)
-                {
-                    beta += delta;
-                    delta += delta / 2;
-                }
-                else if (bestValue <= alpha)
+                // In case of failing low/high increase aspiration window and
+                // re-search, otherwise exit the loop.
+                if (bestValue <= alpha)
                 {
+                    alpha = std::max(bestValue - delta, -VALUE_INFINITE);
+
                     Signals.failedLowAtRoot = true;
                     Signals.stopOnPonderhit = false;
-
-                    alpha -= delta;
-                    delta += delta / 2;
                 }
+                else if (bestValue >= beta)
+                    beta = std::min(bestValue + delta, VALUE_INFINITE);
+
                 else
                     break;
 
+                delta += 3 * delta / 8;
+
                 assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
+            }
 
-            } while (abs(bestValue) < VALUE_KNOWN_WIN);
-        }
+            // Sort the PV lines searched so far and update the GUI
+            std::stable_sort(RootMoves.begin(), RootMoves.begin() + PVIdx + 1);
 
-        // Skills: Do we need to pick now the best move ?
-        if (SkillLevelEnabled && depth == 1 + SkillLevel)
-            skillBest = do_skill_level();
+            if (PVIdx + 1 == std::min(multiPV, RootMoves.size()) || Time::now() - SearchTime > 3000)
+                sync_cout << uci_pv(pos, depth, alpha, beta) << sync_endl;
+        }
 
-        if (!Signals.stop && Options["Use Search Log"])
-             pv_info_to_log(pos, depth, bestValue, SearchTime.elapsed(), &RootMoves[0].pv[0]);
+        // If skill levels are enabled and time is up, pick a sub-optimal best move
+        if (skill.candidates_size() && skill.time_to_pick(depth))
+            skill.pick_move();
 
-        // Filter out startup noise when monitoring best move stability
-        if (depth > 2 && BestMoveChanges)
-            bestMoveNeverChanged = false;
+        // Have we found a "mate in x"?
+        if (   Limits.mate
+            && bestValue >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY
+            && VALUE_MATE - bestValue <= 2 * Limits.mate)
+            Signals.stop = true;
 
         // Do we have time for the next iteration? Can we stop searching now?
-        if (!Signals.stop && !Signals.stopOnPonderhit && Limits.use_time_management())
+        if (Limits.use_time_management() && !Signals.stop && !Signals.stopOnPonderhit)
         {
-            bool stop = false; // Local variable, not the volatile Signals.stop
-
-            // Take in account some extra time if the best move has changed
-            if (depth > 4 && depth < 50)
-                TimeMgr.pv_instability(BestMoveChanges, prevBestMoveChanges);
-
-            // Stop search if most of available time is already consumed. We
-            // probably don't have enough time to search the first move at the
-            // next iteration anyway.
-            if (SearchTime.elapsed() > (TimeMgr.available_time() * 62) / 100)
-                stop = true;
-
-            // Stop search early if one move seems to be much better than others
-            if (    depth >= 12
-                && !stop
-                && (   (bestMoveNeverChanged &&  pos.captured_piece_type())
-                    || SearchTime.elapsed() > (TimeMgr.available_time() * 40) / 100))
-            {
-                Value rBeta = bestValue - EasyMoveMargin;
-                (ss+1)->excludedMove = RootMoves[0].pv[0];
-                (ss+1)->skipNullMove = true;
-                Value v = search<NonPV>(pos, ss+1, rBeta - 1, rBeta, (depth - 3) * ONE_PLY);
-                (ss+1)->skipNullMove = false;
-                (ss+1)->excludedMove = MOVE_NONE;
-
-                if (v < rBeta)
-                    stop = true;
-            }
-
-            if (stop)
+            // Take some extra time if the best move has changed
+            if (depth > 4 && multiPV == 1)
+                TimeMgr.pv_instability(BestMoveChanges);
+
+            // Stop the search if only one legal move is available or all
+            // of the available time has been used.
+            if (   RootMoves.size() == 1
+                || Time::now() - SearchTime > TimeMgr.available_time())
             {
                 // If we are allowed to ponder do not stop the search now but
-                // keep pondering until GUI sends "ponderhit" or "stop".
+                // keep pondering until the GUI sends "ponderhit" or "stop".
                 if (Limits.ponder)
                     Signals.stopOnPonderhit = true;
                 else
@@ -506,102 +377,79 @@ namespace {
             }
         }
     }
-
-    // When using skills swap best PV line with the sub-optimal one
-    if (SkillLevelEnabled)
-    {
-        if (skillBest == MOVE_NONE) // Still unassigned ?
-            skillBest = do_skill_level();
-
-        std::swap(RootMoves[0], *find(RootMoves.begin(), RootMoves.end(), skillBest));
-    }
   }
 
 
   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes and for
   // normal and SplitPoint nodes. When called just after a split point the search
   // is simpler because we have already probed the hash table, done a null move
-  // search, and searched the first move before splitting, we don't have to repeat
-  // all this work again. We also don't need to store anything to the hash table
-  // here: This is taken care of after we return from the split point.
+  // search, and searched the first move before splitting, so we don't have to
+  // repeat all this work again. We also don't need to store anything to the hash
+  // table here: This is taken care of after we return from the split point.
 
-  template <NodeType NT>
-  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
+  template <NodeType NT, bool SpNode>
+  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode) {
 
-    const bool PvNode   = (NT == PV || NT == Root || NT == SplitPointPV || NT == SplitPointRoot);
-    const bool SpNode   = (NT == SplitPointPV || NT == SplitPointNonPV || NT == SplitPointRoot);
-    const bool RootNode = (NT == Root || NT == SplitPointRoot);
+    const bool RootNode = NT == Root;
+    const bool PvNode   = NT == PV || NT == Root;
 
-    assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
-    assert((alpha == beta - 1) || PvNode);
+    assert(-VALUE_INFINITE <= alpha && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
+    assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
     assert(depth > DEPTH_ZERO);
 
-    Move movesSearched[64];
+    Move quietsSearched[64];
     StateInfo st;
     const TTEntry *tte;
+    SplitPoint* splitPoint;
     Key posKey;
-    Move ttMove, move, excludedMove, bestMove, threatMove;
-    Depth ext, newDepth;
-    Bound bt;
-    Value bestValue, value, oldAlpha, ttValue;
-    Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValue;
-    bool isPvMove, inCheck, singularExtensionNode, givesCheck;
+    Move ttMove, move, excludedMove, bestMove;
+    Depth ext, newDepth, predictedDepth;
+    Value bestValue, value, ttValue, eval, nullValue, futilityValue;
+    bool inCheck, givesCheck, pvMove, singularExtensionNode, improving;
     bool captureOrPromotion, dangerous, doFullDepthSearch;
-    int moveCount = 0, playedMoveCount = 0;
-    Thread* thisThread = pos.this_thread();
-    SplitPoint* sp = NULL;
-
-    refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
-    oldAlpha = alpha;
-    inCheck = pos.in_check();
-    ss->ply = (ss-1)->ply + 1;
-
-    // Used to send selDepth info to GUI
-    if (PvNode && thisThread->maxPly < ss->ply)
-        thisThread->maxPly = ss->ply;
+    int moveCount, quietCount;
 
     // Step 1. Initialize node
+    Thread* thisThread = pos.this_thread();
+    inCheck = pos.checkers();
+
     if (SpNode)
     {
+        splitPoint = ss->splitPoint;
+        bestMove   = splitPoint->bestMove;
+        bestValue  = splitPoint->bestValue;
         tte = NULL;
         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
-        ttValue = VALUE_ZERO;
-        sp = ss->sp;
-        bestMove = sp->bestMove;
-        threatMove = sp->threatMove;
-        bestValue = sp->bestValue;
-        moveCount = sp->moveCount; // Lock must be held here
+        ttValue = VALUE_NONE;
 
-        assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && moveCount > 0);
-
-        goto split_point_start;
-    }
-    else
-    {
-        ss->currentMove = threatMove = (ss+1)->excludedMove = bestMove = MOVE_NONE;
-        (ss+1)->skipNullMove = false; (ss+1)->reduction = DEPTH_ZERO;
-        (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
+        assert(splitPoint->bestValue > -VALUE_INFINITE && splitPoint->moveCount > 0);
 
+        goto moves_loop;
     }
 
-    // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
-    // Enforce node limit here. FIXME: This only works with 1 search thread.
-    if (Limits.nodes && pos.nodes_searched() >= Limits.nodes)
-        Signals.stop = true;
+    moveCount = quietCount = 0;
+    bestValue = -VALUE_INFINITE;
+    ss->currentMove = ss->ttMove = (ss+1)->excludedMove = bestMove = MOVE_NONE;
+    ss->ply = (ss-1)->ply + 1;
+    (ss+1)->skipNullMove = false; (ss+1)->reduction = DEPTH_ZERO;
+    (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
 
-    if ((   Signals.stop
-         || pos.is_draw<false>()
-         || ss->ply > MAX_PLY) && !RootNode)
-        return VALUE_DRAW;
+    // Used to send selDepth info to GUI
+    if (PvNode && thisThread->maxPly < ss->ply)
+        thisThread->maxPly = ss->ply;
 
-    // Step 3. Mate distance pruning. Even if we mate at the next move our score
-    // would be at best mate_in(ss->ply+1), but if alpha is already bigger because
-    // a shorter mate was found upward in the tree then there is no need to search
-    // further, we will never beat current alpha. Same logic but with reversed signs
-    // applies also in the opposite condition of being mated instead of giving mate,
-    // in this case return a fail-high score.
     if (!RootNode)
     {
+        // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
+        if (Signals.stop || pos.is_draw() || ss->ply > MAX_PLY)
+            return ss->ply > MAX_PLY && !inCheck ? evaluate(pos) : DrawValue[pos.side_to_move()];
+
+        // Step 3. Mate distance pruning. Even if we mate at the next move our score
+        // would be at best mate_in(ss->ply+1), but if alpha is already bigger because
+        // a shorter mate was found upward in the tree then there is no need to search
+        // because we will never beat the current alpha. Same logic but with reversed
+        // signs applies also in the opposite condition of being mated instead of giving
+        // mate. In this case return a fail-high score.
         alpha = std::max(mated_in(ss->ply), alpha);
         beta = std::min(mate_in(ss->ply+1), beta);
         if (alpha >= beta)
@@ -614,112 +462,113 @@ namespace {
     excludedMove = ss->excludedMove;
     posKey = excludedMove ? pos.exclusion_key() : pos.key();
     tte = TT.probe(posKey);
-    ttMove = RootNode ? RootMoves[PVIdx].pv[0] : tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
-    ttValue = tte ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply) : VALUE_ZERO;
+    ss->ttMove = ttMove = RootNode ? RootMoves[PVIdx].pv[0] : tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
+    ttValue = tte ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply) : VALUE_NONE;
 
-    // At PV nodes we check for exact scores, while at non-PV nodes we check for
-    // a fail high/low. Biggest advantage at probing at PV nodes is to have a
+    // At PV nodes we check for exact scores, whilst at non-PV nodes we check for
+    // a fail high/low. The biggest advantage to probing at PV nodes is to have a
     // smooth experience in analysis mode. We don't probe at Root nodes otherwise
     // we should also update RootMoveList to avoid bogus output.
-    if (!RootNode && tte && (PvNode ? tte->depth() >= depth && tte->type() == BOUND_EXACT
-                                    : can_return_tt(tte, depth, ttValue, beta)))
+    if (   !RootNode
+        && tte
+        && tte->depth() >= depth
+        && ttValue != VALUE_NONE // Only in case of TT access race
+        && (           PvNode ?  tte->bound() == BOUND_EXACT
+            : ttValue >= beta ? (tte->bound() &  BOUND_LOWER)
+                              : (tte->bound() &  BOUND_UPPER)))
     {
-        TT.refresh(tte);
         ss->currentMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
 
-        if (    ttValue >= beta
-            &&  ttMove
-            && !pos.is_capture_or_promotion(ttMove)
-            &&  ttMove != ss->killers[0])
-        {
-            ss->killers[1] = ss->killers[0];
-            ss->killers[0] = ttMove;
-        }
+        // If ttMove is quiet, update killers, history, counter move and followup move on TT hit
+        if (ttValue >= beta && ttMove && !pos.capture_or_promotion(ttMove) && !inCheck)
+            update_stats(pos, ss, ttMove, depth, NULL, 0);
+
         return ttValue;
     }
 
     // Step 5. Evaluate the position statically and update parent's gain statistics
     if (inCheck)
-        ss->eval = ss->evalMargin = VALUE_NONE;
-    else if (tte)
     {
-        assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
+        ss->staticEval = eval = VALUE_NONE;
+        goto moves_loop;
+    }
 
-        ss->eval = tte->static_value();
-        ss->evalMargin = tte->static_value_margin();
-        refinedValue = refine_eval(tte, ttValue, ss->eval);
+    else if (tte)
+    {
+        // Never assume anything on values stored in TT
+        if ((ss->staticEval = eval = tte->eval_value()) == VALUE_NONE)
+            eval = ss->staticEval = evaluate(pos);
+
+        // Can ttValue be used as a better position evaluation?
+        if (ttValue != VALUE_NONE)
+            if (tte->bound() & (ttValue > eval ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER))
+                eval = ttValue;
     }
     else
     {
-        refinedValue = ss->eval = evaluate(pos, ss->evalMargin);
-        TT.store(posKey, VALUE_NONE, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, ss->evalMargin);
+        eval = ss->staticEval =
+        (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL ? evaluate(pos) : -(ss-1)->staticEval + 2 * Eval::Tempo;
+
+        TT.store(posKey, VALUE_NONE, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->staticEval);
     }
 
-    // Update gain for the parent non-capture move given the static position
-    // evaluation before and after the move.
-    if (    (move = (ss-1)->currentMove) != MOVE_NULL
-        &&  (ss-1)->eval != VALUE_NONE
-        &&  ss->eval != VALUE_NONE
-        && !pos.captured_piece_type()
+    if (   !pos.captured_piece_type()
+        &&  ss->staticEval != VALUE_NONE
+        && (ss-1)->staticEval != VALUE_NONE
+        && (move = (ss-1)->currentMove) != MOVE_NULL
+        &&  move != MOVE_NONE
         &&  type_of(move) == NORMAL)
     {
         Square to = to_sq(move);
-        H.update_gain(pos.piece_on(to), to, -(ss-1)->eval - ss->eval);
+        Gains.update(pos.piece_on(to), to, -(ss-1)->staticEval - ss->staticEval);
     }
 
-    // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
+    // Step 6. Razoring (skipped when in check)
     if (   !PvNode
-        &&  depth < RazorDepth
-        && !inCheck
-        &&  refinedValue + razor_margin(depth) < beta
+        &&  depth < 4 * ONE_PLY
+        &&  eval + razor_margin(depth) <= alpha
         &&  ttMove == MOVE_NONE
-        &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY
         && !pos.pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
     {
-        Value rbeta = beta - razor_margin(depth);
-        Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, DEPTH_ZERO);
-        if (v < rbeta)
-            // Logically we should return (v + razor_margin(depth)), but
-            // surprisingly this did slightly weaker in tests.
+        if (   depth <= ONE_PLY
+            && eval + razor_margin(3 * ONE_PLY) <= alpha)
+            return qsearch<NonPV, false>(pos, ss, alpha, beta, DEPTH_ZERO);
+
+        Value ralpha = alpha - razor_margin(depth);
+        Value v = qsearch<NonPV, false>(pos, ss, ralpha, ralpha+1, DEPTH_ZERO);
+        if (v <= ralpha)
             return v;
     }
 
-    // Step 7. Static null move pruning (is omitted in PV nodes)
-    // We're betting that the opponent doesn't have a move that will reduce
-    // the score by more than futility_margin(depth) if we do a null move.
+    // Step 7. Futility pruning: child node (skipped when in check)
     if (   !PvNode
         && !ss->skipNullMove
-        &&  depth < RazorDepth
-        && !inCheck
-        &&  refinedValue - futility_margin(depth, 0) >= beta
-        &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY
+        &&  depth < 7 * ONE_PLY
+        &&  eval - futility_margin(depth) >= beta
+        &&  eval < VALUE_KNOWN_WIN  // Do not return unproven wins
         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
-        return refinedValue - futility_margin(depth, 0);
+        return eval - futility_margin(depth);
 
     // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
     if (   !PvNode
         && !ss->skipNullMove
-        &&  depth > ONE_PLY
-        && !inCheck
-        &&  refinedValue >= beta
-        &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY
+        &&  depth >= 2 * ONE_PLY
+        &&  eval >= beta
         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
     {
         ss->currentMove = MOVE_NULL;
 
-        // Null move dynamic reduction based on depth
-        Depth R = 3 * ONE_PLY + depth / 4;
+        assert(eval - beta >= 0);
 
-        // Null move dynamic reduction based on value
-        if (refinedValue - PawnValueMidgame > beta)
-            R += ONE_PLY;
+        // Null move dynamic reduction based on depth and value
+        Depth R = (3 + depth / 4 + std::min(int(eval - beta) / PawnValueMg, 3)) * ONE_PLY;
 
-        pos.do_null_move<true>(st);
+        pos.do_null_move(st);
         (ss+1)->skipNullMove = true;
-        nullValue = depth-R < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
-                                      : - search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R);
+        nullValue = depth-R < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV, false>(pos, ss+1, -beta, -beta+1, DEPTH_ZERO)
+                                      : - search<NonPV, false>(pos, ss+1, -beta, -beta+1, depth-R, !cutNode);
         (ss+1)->skipNullMove = false;
-        pos.do_null_move<false>(st);
+        pos.undo_null_move();
 
         if (nullValue >= beta)
         {
@@ -727,102 +576,95 @@ namespace {
             if (nullValue >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
                 nullValue = beta;
 
-            if (depth < 6 * ONE_PLY)
+            if (depth < 12 * ONE_PLY && abs(beta) < VALUE_KNOWN_WIN)
                 return nullValue;
 
             // Do verification search at high depths
             ss->skipNullMove = true;
-            Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R);
+            Value v = depth-R < ONE_PLY ? qsearch<NonPV, false>(pos, ss, beta-1, beta, DEPTH_ZERO)
+                                        :  search<NonPV, false>(pos, ss, beta-1, beta, depth-R, false);
             ss->skipNullMove = false;
 
             if (v >= beta)
                 return nullValue;
         }
-        else
-        {
-            // The null move failed low, which means that we may be faced with
-            // some kind of threat. If the previous move was reduced, check if
-            // the move that refuted the null move was somehow connected to the
-            // move which was reduced. If a connection is found, return a fail
-            // low score (which will cause the reduced move to fail high in the
-            // parent node, which will trigger a re-search with full depth).
-            threatMove = (ss+1)->currentMove;
-
-            if (   depth < ThreatDepth
-                && (ss-1)->reduction
-                && threatMove != MOVE_NONE
-                && connected_moves(pos, (ss-1)->currentMove, threatMove))
-                return beta - 1;
-        }
     }
 
-    // Step 9. ProbCut (is omitted in PV nodes)
+    // Step 9. ProbCut (skipped when in check)
     // If we have a very good capture (i.e. SEE > seeValues[captured_piece_type])
     // and a reduced search returns a value much above beta, we can (almost) safely
     // prune the previous move.
     if (   !PvNode
-        &&  depth >= RazorDepth + ONE_PLY
-        && !inCheck
+        &&  depth >= 5 * ONE_PLY
         && !ss->skipNullMove
-        &&  excludedMove == MOVE_NONE
         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
     {
-        Value rbeta = beta + 200;
-        Depth rdepth = depth - ONE_PLY - 3 * ONE_PLY;
+        Value rbeta = std::min(beta + 200, VALUE_INFINITE);
+        Depth rdepth = depth - 4 * ONE_PLY;
 
         assert(rdepth >= ONE_PLY);
         assert((ss-1)->currentMove != MOVE_NONE);
         assert((ss-1)->currentMove != MOVE_NULL);
 
-        MovePicker mp(pos, ttMove, H, pos.captured_piece_type());
+        MovePicker mp(pos, ttMove, History, pos.captured_piece_type());
         CheckInfo ci(pos);
 
-        while ((move = mp.next_move()) != MOVE_NONE)
-            if (pos.pl_move_is_legal(move, ci.pinned))
+        while ((move = mp.next_move<false>()) != MOVE_NONE)
+            if (pos.legal(move, ci.pinned))
             {
                 ss->currentMove = move;
-                pos.do_move(move, st, ci, pos.move_gives_check(move, ci));
-                value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -rbeta, -rbeta+1, rdepth);
+                pos.do_move(move, st, ci, pos.gives_check(move, ci));
+                value = -search<NonPV, false>(pos, ss+1, -rbeta, -rbeta+1, rdepth, !cutNode);
                 pos.undo_move(move);
                 if (value >= rbeta)
                     return value;
             }
     }
 
-    // Step 10. Internal iterative deepening
-    if (   depth >= IIDDepth[PvNode]
-        && ttMove == MOVE_NONE
-        && (PvNode || (!inCheck && ss->eval + IIDMargin >= beta)))
+    // Step 10. Internal iterative deepening (skipped when in check)
+    if (    depth >= (PvNode ? 5 * ONE_PLY : 8 * ONE_PLY)
+        && !ttMove
+        && (PvNode || ss->staticEval + 256 >= beta))
     {
-        Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
-
+        Depth d = 2 * (depth - 2 * ONE_PLY) - (PvNode ? DEPTH_ZERO : depth / 2);
         ss->skipNullMove = true;
-        search<PvNode ? PV : NonPV>(pos, ss, alpha, beta, d);
+        search<PvNode ? PV : NonPV, false>(pos, ss, alpha, beta, d / 2, true);
         ss->skipNullMove = false;
 
         tte = TT.probe(posKey);
         ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
     }
 
-split_point_start: // At split points actual search starts from here
+moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
+
+    Square prevMoveSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
+    Move countermoves[] = { Countermoves[pos.piece_on(prevMoveSq)][prevMoveSq].first,
+                            Countermoves[pos.piece_on(prevMoveSq)][prevMoveSq].second };
 
-    MovePickerExt<SpNode> mp(pos, ttMove, depth, H, ss, PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta);
+    Square prevOwnMoveSq = to_sq((ss-2)->currentMove);
+    Move followupmoves[] = { Followupmoves[pos.piece_on(prevOwnMoveSq)][prevOwnMoveSq].first,
+                             Followupmoves[pos.piece_on(prevOwnMoveSq)][prevOwnMoveSq].second };
+
+    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, History, countermoves, followupmoves, ss);
     CheckInfo ci(pos);
-    futilityBase = ss->eval + ss->evalMargin;
+    value = bestValue; // Workaround a bogus 'uninitialized' warning under gcc
+    improving =   ss->staticEval >= (ss-2)->staticEval
+               || ss->staticEval == VALUE_NONE
+               ||(ss-2)->staticEval == VALUE_NONE;
+
     singularExtensionNode =   !RootNode
                            && !SpNode
-                           &&  depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
+                           &&  depth >= 8 * ONE_PLY
                            &&  ttMove != MOVE_NONE
+                       /*  &&  ttValue != VALUE_NONE Already implicit in the next condition */
+                           &&  abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN
                            && !excludedMove // Recursive singular search is not allowed
-                           && (tte->type() & BOUND_LOWER)
+                           && (tte->bound() & BOUND_LOWER)
                            &&  tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
 
     // Step 11. Loop through moves
     // Loop through all pseudo-legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
-    while (    bestValue < beta
-           && (move = mp.next_move()) != MOVE_NONE
-           && !thisThread->cutoff_occurred()
-           && !Signals.stop)
+    while ((move = mp.next_move<SpNode>()) != MOVE_NONE)
     {
       assert(is_ok(move));
 
@@ -830,168 +672,204 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           continue;
 
       // At root obey the "searchmoves" option and skip moves not listed in Root
-      // Move List, as a consequence any illegal move is also skipped. In MultiPV
+      // Move List. As a consequence any illegal move is also skipped. In MultiPV
       // mode we also skip PV moves which have been already searched.
-      if (RootNode && !count(RootMoves.begin() + PVIdx, RootMoves.end(), move))
-          continue;
-
-      // At PV and SpNode nodes we want all moves to be legal since the beginning
-      if ((PvNode || SpNode) && !pos.pl_move_is_legal(move, ci.pinned))
+      if (RootNode && !std::count(RootMoves.begin() + PVIdx, RootMoves.end(), move))
           continue;
 
       if (SpNode)
       {
-          moveCount = ++sp->moveCount;
-          lock_release(sp->lock);
+          // Shared counter cannot be decremented later if the move turns out to be illegal
+          if (!pos.legal(move, ci.pinned))
+              continue;
+
+          moveCount = ++splitPoint->moveCount;
+          splitPoint->mutex.unlock();
       }
       else
-          moveCount++;
+          ++moveCount;
 
       if (RootNode)
       {
           Signals.firstRootMove = (moveCount == 1);
 
-          if (thisThread == Threads.main_thread() && SearchTime.elapsed() > 2000)
-              cout << "info depth " << depth / ONE_PLY
-                   << " currmove " << move_to_uci(move, Chess960)
-                   << " currmovenumber " << moveCount + PVIdx << endl;
+          if (thisThread == Threads.main() && Time::now() - SearchTime > 3000)
+              sync_cout << "info depth " << depth
+                        << " currmove " << move_to_uci(move, pos.is_chess960())
+                        << " currmovenumber " << moveCount + PVIdx << sync_endl;
       }
 
-      isPvMove = (PvNode && moveCount <= 1);
-      captureOrPromotion = pos.is_capture_or_promotion(move);
-      givesCheck = pos.move_gives_check(move, ci);
-      dangerous = givesCheck || is_dangerous(pos, move, captureOrPromotion);
       ext = DEPTH_ZERO;
+      captureOrPromotion = pos.capture_or_promotion(move);
 
-      // Step 12. Extend checks and, in PV nodes, also dangerous moves
-      if (PvNode && dangerous)
-          ext = ONE_PLY;
+      givesCheck =  type_of(move) == NORMAL && !ci.dcCandidates
+                  ? ci.checkSq[type_of(pos.piece_on(from_sq(move)))] & to_sq(move)
+                  : pos.gives_check(move, ci);
+
+      dangerous =   givesCheck
+                 || type_of(move) != NORMAL
+                 || pos.advanced_pawn_push(move);
 
-      else if (givesCheck && pos.see_sign(move) >= 0)
-          ext = ONE_PLY / 2;
+      // Step 12. Extend checks
+      if (givesCheck && pos.see_sign(move) >= VALUE_ZERO)
+          ext = ONE_PLY;
 
       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of
       // (alpha-s, beta-s), and just one fails high on (alpha, beta), then that move
       // is singular and should be extended. To verify this we do a reduced search
-      // on all the other moves but the ttMove, if result is lower than ttValue minus
-      // a margin then we extend ttMove.
+      // on all the other moves but the ttMove and if the result is lower than
+      // ttValue minus a margin then we extend the ttMove.
       if (    singularExtensionNode
-          && !ext
           &&  move == ttMove
-          &&  pos.pl_move_is_legal(move, ci.pinned))
+          && !ext
+          &&  pos.legal(move, ci.pinned))
       {
-          if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
-          {
-              Value rBeta = ttValue - int(depth);
-              ss->excludedMove = move;
-              ss->skipNullMove = true;
-              value = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, depth / 2);
-              ss->skipNullMove = false;
-              ss->excludedMove = MOVE_NONE;
-              if (value < rBeta)
-                  ext = ONE_PLY;
-          }
+          Value rBeta = ttValue - int(2 * depth);
+          ss->excludedMove = move;
+          ss->skipNullMove = true;
+          value = search<NonPV, false>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, depth / 2, cutNode);
+          ss->skipNullMove = false;
+          ss->excludedMove = MOVE_NONE;
+
+          if (value < rBeta)
+              ext = ONE_PLY;
       }
 
-      // Update current move (this must be done after singular extension search)
+      // Update the current move (this must be done after singular extension search)
       newDepth = depth - ONE_PLY + ext;
 
-      // Step 13. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
+      // Step 13. Pruning at shallow depth (exclude PV nodes)
       if (   !PvNode
           && !captureOrPromotion
           && !inCheck
           && !dangerous
-          &&  move != ttMove
-          &&  type_of(move) != CASTLE
-          && (bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY || bestValue == -VALUE_INFINITE))
+       /* &&  move != ttMove Already implicit in the next condition */
+          &&  bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY)
       {
           // Move count based pruning
-          if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
-              && (!threatMove || !connected_threat(pos, move, threatMove)))
+          if (   depth < 16 * ONE_PLY
+              && moveCount >= FutilityMoveCounts[improving][depth])
           {
               if (SpNode)
-                  lock_grab(sp->lock);
+                  splitPoint->mutex.lock();
 
               continue;
           }
 
-          // Value based pruning
-          // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*ONE_PLY for predicted depth,
-          // but fixing this made program slightly weaker.
-          Depth predictedDepth = newDepth - reduction<PvNode>(depth, moveCount);
-          futilityValue =  futilityBase + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
-                         + H.gain(pos.piece_moved(move), to_sq(move));
+          predictedDepth = newDepth - reduction<PvNode>(improving, depth, moveCount);
 
-          if (futilityValue < beta)
+          // Futility pruning: parent node
+          if (predictedDepth < 7 * ONE_PLY)
           {
-              if (SpNode)
-                  lock_grab(sp->lock);
-
-              continue;
+              futilityValue =  ss->staticEval + futility_margin(predictedDepth)
+                             + 128 + Gains[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)];
+
+              if (futilityValue <= alpha)
+              {
+                  bestValue = std::max(bestValue, futilityValue);
+
+                  if (SpNode)
+                  {
+                      splitPoint->mutex.lock();
+                      if (bestValue > splitPoint->bestValue)
+                          splitPoint->bestValue = bestValue;
+                  }
+                  continue;
+              }
           }
 
           // Prune moves with negative SEE at low depths
-          if (   predictedDepth < 2 * ONE_PLY
-              && pos.see_sign(move) < 0)
+          if (predictedDepth < 4 * ONE_PLY && pos.see_sign(move) < VALUE_ZERO)
           {
               if (SpNode)
-                  lock_grab(sp->lock);
+                  splitPoint->mutex.lock();
 
               continue;
           }
       }
 
-      // Check for legality only before to do the move
-      if (!pos.pl_move_is_legal(move, ci.pinned))
+      // Speculative prefetch as early as possible
+      prefetch((char*)TT.first_entry(pos.key_after(move)));
+
+      // Check for legality just before making the move
+      if (!RootNode && !SpNode && !pos.legal(move, ci.pinned))
       {
           moveCount--;
           continue;
       }
 
+      pvMove = PvNode && moveCount == 1;
       ss->currentMove = move;
-      if (!SpNode && !captureOrPromotion && playedMoveCount < 64)
-          movesSearched[playedMoveCount++] = move;
+      if (!SpNode && !captureOrPromotion && quietCount < 64)
+          quietsSearched[quietCount++] = move;
 
       // Step 14. Make the move
       pos.do_move(move, st, ci, givesCheck);
 
-      // Step 15. Reduced depth search (LMR). If the move fails high will be
+      // Step 15. Reduced depth search (LMR). If the move fails high it will be
       // re-searched at full depth.
-      if (    depth > 3 * ONE_PLY
-          && !isPvMove
+      if (    depth >= 3 * ONE_PLY
+          && !pvMove
           && !captureOrPromotion
-          && !dangerous
-          &&  type_of(move) != CASTLE
-          &&  ss->killers[0] != move
-          &&  ss->killers[1] != move)
+          &&  move != ttMove
+          &&  move != ss->killers[0]
+          &&  move != ss->killers[1])
       {
-          ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount);
+          ss->reduction = reduction<PvNode>(improving, depth, moveCount);
+
+          if (   (!PvNode && cutNode)
+              ||  History[pos.piece_on(to_sq(move))][to_sq(move)] < 0)
+              ss->reduction += ONE_PLY;
+
+          if (move == countermoves[0] || move == countermoves[1])
+              ss->reduction = std::max(DEPTH_ZERO, ss->reduction - ONE_PLY);
+
+          // Decrease reduction for moves that escape a capture
+          if (   ss->reduction
+              && type_of(move) == NORMAL
+              && type_of(pos.piece_on(to_sq(move))) != PAWN
+              && pos.see(make_move(to_sq(move), from_sq(move))) < 0)
+              ss->reduction = std::max(DEPTH_ZERO, ss->reduction - ONE_PLY);
+
           Depth d = std::max(newDepth - ss->reduction, ONE_PLY);
-          alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
+          if (SpNode)
+              alpha = splitPoint->alpha;
+
+          value = -search<NonPV, false>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true);
 
-          value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d);
+          // Re-search at intermediate depth if reduction is very high
+          if (value > alpha && ss->reduction >= 4 * ONE_PLY)
+          {
+              Depth d2 = std::max(newDepth - 2 * ONE_PLY, ONE_PLY);
+              value = -search<NonPV, false>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d2, true);
+          }
 
           doFullDepthSearch = (value > alpha && ss->reduction != DEPTH_ZERO);
           ss->reduction = DEPTH_ZERO;
       }
       else
-          doFullDepthSearch = !isPvMove;
+          doFullDepthSearch = !pvMove;
 
       // Step 16. Full depth search, when LMR is skipped or fails high
       if (doFullDepthSearch)
       {
-          alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
-          value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO)
-                                     : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth);
-      }
+          if (SpNode)
+              alpha = splitPoint->alpha;
 
-      // Only for PV nodes do a full PV search on the first move or after a fail
-      // high, in the latter case search only if value < beta, otherwise let the
-      // parent node to fail low with value <= alpha and to try another move.
-      if (PvNode && (isPvMove || (value > alpha && (RootNode || value < beta))))
-          value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
-                                     : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth);
+          value = newDepth <   ONE_PLY ?
+                            givesCheck ? -qsearch<NonPV,  true>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO)
+                                       : -qsearch<NonPV, false>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO)
+                                       : - search<NonPV, false>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, !cutNode);
+      }
 
+      // For PV nodes only, do a full PV search on the first move or after a fail
+      // high (in the latter case search only if value < beta), otherwise let the
+      // parent node fail low with value <= alpha and to try another move.
+      if (PvNode && (pvMove || (value > alpha && (RootNode || value < beta))))
+          value = newDepth <   ONE_PLY ?
+                            givesCheck ? -qsearch<PV,  true>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
+                                       : -qsearch<PV, false>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
+                                       : - search<PV, false>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, false);
       // Step 17. Undo move
       pos.undo_move(move);
 
@@ -1000,21 +878,23 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       // Step 18. Check for new best move
       if (SpNode)
       {
-          lock_grab(sp->lock);
-          bestValue = sp->bestValue;
-          alpha = sp->alpha;
+          splitPoint->mutex.lock();
+          bestValue = splitPoint->bestValue;
+          alpha = splitPoint->alpha;
       }
 
-      // Finished searching the move. If Signals.stop is true, the search
-      // was aborted because the user interrupted the search or because we
-      // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
-      // be trusted, and we don't update the best move and/or PV.
-      if (RootNode && !Signals.stop)
+      // Finished searching the move. If a stop or a cutoff occurred, the return
+      // value of the search cannot be trusted, and we return immediately without
+      // updating best move, PV and TT.
+      if (Signals.stop || thisThread->cutoff_occurred())
+          return VALUE_ZERO;
+
+      if (RootNode)
       {
-          RootMove& rm = *find(RootMoves.begin(), RootMoves.end(), move);
+          RootMove& rm = *std::find(RootMoves.begin(), RootMoves.end(), move);
 
           // PV move or new best move ?
-          if (isPvMove || value > alpha)
+          if (pvMove || value > alpha)
           {
               rm.score = value;
               rm.extract_pv_from_tt(pos);
@@ -1022,99 +902,86 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
               // We record how often the best move has been changed in each
               // iteration. This information is used for time management: When
               // the best move changes frequently, we allocate some more time.
-              if (!isPvMove && MultiPV == 1)
-                  BestMoveChanges++;
+              if (!pvMove)
+                  ++BestMoveChanges;
           }
           else
-              // All other moves but the PV are set to the lowest value, this
-              // is not a problem when sorting becuase sort is stable and move
-              // position in the list is preserved, just the PV is pushed up.
+              // All other moves but the PV are set to the lowest value: this is
+              // not a problem when sorting because the sort is stable and the
+              // move position in the list is preserved - just the PV is pushed up.
               rm.score = -VALUE_INFINITE;
-
       }
 
       if (value > bestValue)
       {
-          bestValue = value;
-          bestMove = move;
-
-          if (   PvNode
-              && value > alpha
-              && value < beta) // We want always alpha < beta
-              alpha = value;
+          bestValue = SpNode ? splitPoint->bestValue = value : value;
 
-          if (SpNode && !thisThread->cutoff_occurred())
+          if (value > alpha)
           {
-              sp->bestValue = value;
-              sp->bestMove = move;
-              sp->alpha = alpha;
+              bestMove = SpNode ? splitPoint->bestMove = move : move;
 
-              if (value >= beta)
-                  sp->cutoff = true;
+              if (PvNode && value < beta) // Update alpha! Always alpha < beta
+                  alpha = SpNode ? splitPoint->alpha = value : value;
+              else
+              {
+                  assert(value >= beta); // Fail high
+
+                  if (SpNode)
+                      splitPoint->cutoff = true;
+
+                  break;
+              }
           }
       }
 
-      // Step 19. Check for split
+      // Step 19. Check for splitting the search
       if (   !SpNode
-          &&  depth >= Threads.min_split_depth()
-          &&  bestValue < beta
-          &&  Threads.available_slave_exists(thisThread)
-          && !Signals.stop
-          && !thisThread->cutoff_occurred())
-          bestValue = Threads.split<FakeSplit>(pos, ss, alpha, beta, bestValue, &bestMove,
-                                               depth, threatMove, moveCount, &mp, NT);
-    }
+          &&  Threads.size() >= 2
+          &&  depth >= Threads.minimumSplitDepth
+          &&  (   !thisThread->activeSplitPoint
+               || !thisThread->activeSplitPoint->allSlavesSearching)
+          &&  thisThread->splitPointsSize < MAX_SPLITPOINTS_PER_THREAD)
+      {
+          assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < beta);
 
-    // Step 20. Check for mate and stalemate
-    // All legal moves have been searched and if there are no legal moves, it
-    // must be mate or stalemate. Note that we can have a false positive in
-    // case of Signals.stop or thread.cutoff_occurred() are set, but this is
-    // harmless because return value is discarded anyhow in the parent nodes.
-    // If we are in a singular extension search then return a fail low score.
-    if (!moveCount)
-        return excludedMove ? oldAlpha : inCheck ? mated_in(ss->ply) : VALUE_DRAW;
+          thisThread->split(pos, ss, alpha, beta, &bestValue, &bestMove,
+                            depth, moveCount, &mp, NT, cutNode);
 
-    // If we have pruned all the moves without searching return a fail-low score
-    if (bestValue == -VALUE_INFINITE)
-    {
-        assert(!playedMoveCount);
+          if (Signals.stop || thisThread->cutoff_occurred())
+              return VALUE_ZERO;
 
-        bestValue = oldAlpha;
+          if (bestValue >= beta)
+              break;
+      }
     }
 
-    // Step 21. Update tables
-    // Update transposition table entry, killers and history
-    if (!SpNode && !Signals.stop && !thisThread->cutoff_occurred())
-    {
-        move = bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : bestMove;
-        bt   = bestValue <= oldAlpha ? BOUND_UPPER
-             : bestValue >= beta ? BOUND_LOWER : BOUND_EXACT;
+    if (SpNode)
+        return bestValue;
 
-        TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), bt, depth, move, ss->eval, ss->evalMargin);
+    // Following condition would detect a stop or a cutoff set only after move
+    // loop has been completed. But in this case bestValue is valid because we
+    // have fully searched our subtree, and we can anyhow save the result in TT.
+    /*
+       if (Signals.stop || thisThread->cutoff_occurred())
+        return VALUE_DRAW;
+    */
 
-        // Update killers and history for non capture cut-off moves
-        if (    bestValue >= beta
-            && !pos.is_capture_or_promotion(move)
-            && !inCheck)
-        {
-            if (move != ss->killers[0])
-            {
-                ss->killers[1] = ss->killers[0];
-                ss->killers[0] = move;
-            }
+    // Step 20. Check for mate and stalemate
+    // All legal moves have been searched and if there are no legal moves, it
+    // must be mate or stalemate. If we are in a singular extension search then
+    // return a fail low score.
+    if (!moveCount)
+        bestValue = excludedMove ? alpha
+                   :     inCheck ? mated_in(ss->ply) : DrawValue[pos.side_to_move()];
 
-            // Increase history value of the cut-off move
-            Value bonus = Value(int(depth) * int(depth));
-            H.add(pos.piece_moved(move), to_sq(move), bonus);
+    // Quiet best move: update killers, history, countermoves and followupmoves
+    else if (bestValue >= beta && !pos.capture_or_promotion(bestMove) && !inCheck)
+        update_stats(pos, ss, bestMove, depth, quietsSearched, quietCount - 1);
 
-            // Decrease history of all the other played non-capture moves
-            for (int i = 0; i < playedMoveCount - 1; i++)
-            {
-                Move m = movesSearched[i];
-                H.add(pos.piece_moved(m), to_sq(m), -bonus);
-            }
-        }
-    }
+    TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply),
+             bestValue >= beta  ? BOUND_LOWER :
+             PvNode && bestMove ? BOUND_EXACT : BOUND_UPPER,
+             depth, bestMove, ss->staticEval);
 
     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
 
@@ -1126,74 +993,88 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
   // less than ONE_PLY).
 
-  template <NodeType NT>
+  template <NodeType NT, bool InCheck>
   Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
 
-    const bool PvNode = (NT == PV);
+    const bool PvNode = NT == PV;
 
     assert(NT == PV || NT == NonPV);
+    assert(InCheck == !!pos.checkers());
     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
-    assert((alpha == beta - 1) || PvNode);
+    assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
     assert(depth <= DEPTH_ZERO);
 
     StateInfo st;
-    Move ttMove, move, bestMove;
-    Value ttValue, bestValue, value, evalMargin, futilityValue, futilityBase;
-    bool inCheck, enoughMaterial, givesCheck, evasionPrunable;
     const TTEntry* tte;
+    Key posKey;
+    Move ttMove, move, bestMove;
+    Value bestValue, value, ttValue, futilityValue, futilityBase, oldAlpha;
+    bool givesCheck, evasionPrunable;
     Depth ttDepth;
-    Bound bt;
-    Value oldAlpha = alpha;
+
+    // To flag BOUND_EXACT a node with eval above alpha and no available moves
+    if (PvNode)
+        oldAlpha = alpha;
 
     ss->currentMove = bestMove = MOVE_NONE;
     ss->ply = (ss-1)->ply + 1;
 
-    // Check for an instant draw or maximum ply reached
-    if (pos.is_draw<true>() || ss->ply > MAX_PLY)
-        return VALUE_DRAW;
+    // Check for an instant draw or if the maximum ply has been reached
+    if (pos.is_draw() || ss->ply > MAX_PLY)
+        return ss->ply > MAX_PLY && !InCheck ? evaluate(pos) : DrawValue[pos.side_to_move()];
 
-    // Decide whether or not to include checks, this fixes also the type of
+    // Decide whether or not to include checks: this fixes also the type of
     // TT entry depth that we are going to use. Note that in qsearch we use
     // only two types of depth in TT: DEPTH_QS_CHECKS or DEPTH_QS_NO_CHECKS.
-    inCheck = pos.in_check();
-    ttDepth = (inCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS : DEPTH_QS_NO_CHECKS);
-
-    // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
-    // pruning, but only for move ordering.
-    tte = TT.probe(pos.key());
-    ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
-    ttValue = tte ? value_from_tt(tte->value(),ss->ply) : VALUE_ZERO;
+    ttDepth = InCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS
+                                                  : DEPTH_QS_NO_CHECKS;
 
-    if (!PvNode && tte && can_return_tt(tte, ttDepth, ttValue, beta))
+    // Transposition table lookup
+    posKey = pos.key();
+    tte = TT.probe(posKey);
+    ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
+    ttValue = tte ? value_from_tt(tte->value(),ss->ply) : VALUE_NONE;
+
+    if (   tte
+        && tte->depth() >= ttDepth
+        && ttValue != VALUE_NONE // Only in case of TT access race
+        && (           PvNode ?  tte->bound() == BOUND_EXACT
+            : ttValue >= beta ? (tte->bound() &  BOUND_LOWER)
+                              : (tte->bound() &  BOUND_UPPER)))
     {
         ss->currentMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
         return ttValue;
     }
 
     // Evaluate the position statically
-    if (inCheck)
+    if (InCheck)
     {
+        ss->staticEval = VALUE_NONE;
         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
-        ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
-        enoughMaterial = false;
     }
     else
     {
         if (tte)
         {
-            assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
-
-            evalMargin = tte->static_value_margin();
-            ss->eval = bestValue = tte->static_value();
+            // Never assume anything on values stored in TT
+            if ((ss->staticEval = bestValue = tte->eval_value()) == VALUE_NONE)
+                ss->staticEval = bestValue = evaluate(pos);
+
+            // Can ttValue be used as a better position evaluation?
+            if (ttValue != VALUE_NONE)
+                if (tte->bound() & (ttValue > bestValue ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER))
+                    bestValue = ttValue;
         }
         else
-            ss->eval = bestValue = evaluate(pos, evalMargin);
+            ss->staticEval = bestValue =
+            (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL ? evaluate(pos) : -(ss-1)->staticEval + 2 * Eval::Tempo;
 
         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
         if (bestValue >= beta)
         {
             if (!tte)
-                TT.store(pos.key(), value_to_tt(bestValue, ss->ply), BOUND_LOWER, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, evalMargin);
+                TT.store(pos.key(), value_to_tt(bestValue, ss->ply), BOUND_LOWER,
+                         DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->staticEval);
 
             return bestValue;
         }
@@ -1201,115 +1082,112 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
         if (PvNode && bestValue > alpha)
             alpha = bestValue;
 
-        futilityBase = ss->eval + evalMargin + FutilityMarginQS;
-        enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
+        futilityBase = bestValue + 128;
     }
 
     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
     // queen promotions and checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS) will
     // be generated.
-    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, H, to_sq((ss-1)->currentMove));
+    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, History, to_sq((ss-1)->currentMove));
     CheckInfo ci(pos);
 
     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
-    while (   bestValue < beta
-           && (move = mp.next_move()) != MOVE_NONE)
+    while ((move = mp.next_move<false>()) != MOVE_NONE)
     {
       assert(is_ok(move));
 
-      givesCheck = pos.move_gives_check(move, ci);
+      givesCheck =  type_of(move) == NORMAL && !ci.dcCandidates
+                  ? ci.checkSq[type_of(pos.piece_on(from_sq(move)))] & to_sq(move)
+                  : pos.gives_check(move, ci);
 
       // Futility pruning
       if (   !PvNode
-          && !inCheck
+          && !InCheck
           && !givesCheck
           &&  move != ttMove
-          &&  enoughMaterial
-          &&  type_of(move) != PROMOTION
-          && !pos.is_passed_pawn_push(move))
+          &&  futilityBase > -VALUE_KNOWN_WIN
+          && !pos.advanced_pawn_push(move))
       {
-          futilityValue =  futilityBase
-                         + PieceValueEndgame[pos.piece_on(to_sq(move))]
-                         + (type_of(move) == ENPASSANT ? PawnValueEndgame : VALUE_ZERO);
+          assert(type_of(move) != ENPASSANT); // Due to !pos.advanced_pawn_push
+
+          futilityValue = futilityBase + PieceValue[EG][pos.piece_on(to_sq(move))];
 
           if (futilityValue < beta)
           {
-              if (futilityValue > bestValue)
-                  bestValue = futilityValue;
-
+              bestValue = std::max(bestValue, futilityValue);
               continue;
           }
 
-          // Prune moves with negative or equal SEE
-          if (   futilityBase < beta
-              && depth < DEPTH_ZERO
-              && pos.see(move) <= 0)
+          if (futilityBase < beta && pos.see(move) <= VALUE_ZERO)
+          {
+              bestValue = std::max(bestValue, futilityBase);
               continue;
+          }
       }
 
-      // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
-      evasionPrunable =   !PvNode
-                       &&  inCheck
+      // Detect non-capture evasions that are candidates to be pruned
+      evasionPrunable =    InCheck
                        &&  bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY
-                       && !pos.is_capture(move)
+                       && !pos.capture(move)
                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
 
       // Don't search moves with negative SEE values
       if (   !PvNode
-          && (!inCheck || evasionPrunable)
+          && (!InCheck || evasionPrunable)
           &&  move != ttMove
           &&  type_of(move) != PROMOTION
-          &&  pos.see_sign(move) < 0)
+          &&  pos.see_sign(move) < VALUE_ZERO)
           continue;
 
-      // Don't search useless checks
-      if (   !PvNode
-          && !inCheck
-          &&  givesCheck
-          &&  move != ttMove
-          && !pos.is_capture_or_promotion(move)
-          &&  ss->eval + PawnValueMidgame / 4 < beta
-          && !check_is_dangerous(pos, move, futilityBase, beta))
-          continue;
+      // Speculative prefetch as early as possible
+      prefetch((char*)TT.first_entry(pos.key_after(move)));
 
-      // Check for legality only before to do the move
-      if (!pos.pl_move_is_legal(move, ci.pinned))
+      // Check for legality just before making the move
+      if (!pos.legal(move, ci.pinned))
           continue;
 
       ss->currentMove = move;
 
       // Make and search the move
       pos.do_move(move, st, ci, givesCheck);
-      value = -qsearch<NT>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY);
+      value = givesCheck ? -qsearch<NT,  true>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - ONE_PLY)
+                         : -qsearch<NT, false>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - ONE_PLY);
       pos.undo_move(move);
 
       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
 
-      // New best move?
+      // Check for new best move
       if (value > bestValue)
       {
           bestValue = value;
-          bestMove = move;
 
-          if (   PvNode
-              && value > alpha
-              && value < beta) // We want always alpha < beta
-              alpha = value;
+          if (value > alpha)
+          {
+              if (PvNode && value < beta) // Update alpha here! Always alpha < beta
+              {
+                  alpha = value;
+                  bestMove = move;
+              }
+              else // Fail high
+              {
+                  TT.store(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), BOUND_LOWER,
+                           ttDepth, move, ss->staticEval);
+
+                  return value;
+              }
+          }
        }
     }
 
     // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
     // and no legal moves were found, it is checkmate.
-    if (inCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
+    if (InCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
         return mated_in(ss->ply); // Plies to mate from the root
 
-    // Update transposition table
-    move = bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : bestMove;
-    bt   = bestValue <= oldAlpha ? BOUND_UPPER
-         : bestValue >= beta ? BOUND_LOWER : BOUND_EXACT;
-
-    TT.store(pos.key(), value_to_tt(bestValue, ss->ply), bt, ttDepth, move, ss->eval, evalMargin);
+    TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply),
+             PvNode && bestValue > oldAlpha ? BOUND_EXACT : BOUND_UPPER,
+             ttDepth, bestMove, ss->staticEval);
 
     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
 
@@ -1317,379 +1195,92 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   }
 
 
-  // check_is_dangerous() tests if a checking move can be pruned in qsearch().
-  // bestValue is updated only when returning false because in that case move
-  // will be pruned.
-
-  bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta)
-  {
-    Bitboard b, occ, oldAtt, newAtt, kingAtt;
-    Square from, to, ksq;
-    Piece pc;
-    Color them;
-
-    from = from_sq(move);
-    to = to_sq(move);
-    them = ~pos.side_to_move();
-    ksq = pos.king_square(them);
-    kingAtt = pos.attacks_from<KING>(ksq);
-    pc = pos.piece_moved(move);
-
-    occ = pos.pieces() ^ from ^ ksq;
-    oldAtt = pos.attacks_from(pc, from, occ);
-    newAtt = pos.attacks_from(pc,   to, occ);
-
-    // Rule 1. Checks which give opponent's king at most one escape square are dangerous
-    b = kingAtt & ~pos.pieces(them) & ~newAtt & ~(1ULL << to);
-
-    if (!more_than_one(b))
-        return true;
-
-    // Rule 2. Queen contact check is very dangerous
-    if (type_of(pc) == QUEEN && (kingAtt & to))
-        return true;
-
-    // Rule 3. Creating new double threats with checks
-    b = pos.pieces(them) & newAtt & ~oldAtt & ~(1ULL << ksq);
-    while (b)
-    {
-        // Note that here we generate illegal "double move"!
-        if (futilityBase + PieceValueEndgame[pos.piece_on(pop_lsb(&b))] >= beta)
-            return true;
-    }
-
-    return false;
-  }
-
-
-  // connected_moves() tests whether two moves are 'connected' in the sense
-  // that the first move somehow made the second move possible (for instance
-  // if the moving piece is the same in both moves). The first move is assumed
-  // to be the move that was made to reach the current position, while the
-  // second move is assumed to be a move from the current position.
-
-  bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
-
-    Square f1, t1, f2, t2;
-    Piece p1, p2;
-    Square ksq;
-
-    assert(is_ok(m1));
-    assert(is_ok(m2));
-
-    // Case 1: The moving piece is the same in both moves
-    f2 = from_sq(m2);
-    t1 = to_sq(m1);
-    if (f2 == t1)
-        return true;
-
-    // Case 2: The destination square for m2 was vacated by m1
-    t2 = to_sq(m2);
-    f1 = from_sq(m1);
-    if (t2 == f1)
-        return true;
-
-    // Case 3: Moving through the vacated square
-    p2 = pos.piece_on(f2);
-    if (piece_is_slider(p2) && (between_bb(f2, t2) & f1))
-      return true;
-
-    // Case 4: The destination square for m2 is defended by the moving piece in m1
-    p1 = pos.piece_on(t1);
-    if (pos.attacks_from(p1, t1) & t2)
-        return true;
-
-    // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
-    ksq = pos.king_square(pos.side_to_move());
-    if (    piece_is_slider(p1)
-        && (between_bb(t1, ksq) & f2)
-        && (pos.attacks_from(p1, t1, pos.pieces() ^ f2) & ksq))
-        return true;
-
-    return false;
-  }
-
-
   // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
   // "plies to mate from the current position". Non-mate scores are unchanged.
-  // The function is called before storing a value to the transposition table.
+  // The function is called before storing a value in the transposition table.
 
   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
 
-    if (v >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
-      return v + ply;
-
-    if (v <= VALUE_MATED_IN_MAX_PLY)
-      return v - ply;
+    assert(v != VALUE_NONE);
 
-    return v;
+    return  v >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY  ? v + ply
+          : v <= VALUE_MATED_IN_MAX_PLY ? v - ply : v;
   }
 
 
   // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate score
-  // from the transposition table (where refers to the plies to mate/be mated
+  // from the transposition table (which refers to the plies to mate/be mated
   // from current position) to "plies to mate/be mated from the root".
 
   Value value_from_tt(Value v, int ply) {
 
-    if (v >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
-      return v - ply;
-
-    if (v <= VALUE_MATED_IN_MAX_PLY)
-      return v + ply;
-
-    return v;
+    return  v == VALUE_NONE             ? VALUE_NONE
+          : v >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY  ? v - ply
+          : v <= VALUE_MATED_IN_MAX_PLY ? v + ply : v;
   }
 
 
-  // connected_threat() tests whether it is safe to forward prune a move or if
-  // is somehow connected to the threat move returned by null search.
-
-  bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
-
-    assert(is_ok(m));
-    assert(is_ok(threat));
-    assert(!pos.is_capture_or_promotion(m));
-    assert(!pos.is_passed_pawn_push(m));
-
-    Square mfrom, mto, tfrom, tto;
-
-    mfrom = from_sq(m);
-    mto = to_sq(m);
-    tfrom = from_sq(threat);
-    tto = to_sq(threat);
-
-    // Case 1: Don't prune moves which move the threatened piece
-    if (mfrom == tto)
-        return true;
-
-    // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
-    // value of the threatening piece, don't prune moves which defend it.
-    if (   pos.is_capture(threat)
-        && (   PieceValueMidgame[pos.piece_on(tfrom)] >= PieceValueMidgame[pos.piece_on(tto)]
-            || type_of(pos.piece_on(tfrom)) == KING)
-        && pos.move_attacks_square(m, tto))
-        return true;
-
-    // Case 3: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
-    // prune safe moves which block its ray.
-    if (    piece_is_slider(pos.piece_on(tfrom))
-        && (between_bb(tfrom, tto) & mto)
-        &&  pos.see_sign(m) >= 0)
-        return true;
-
-    return false;
-  }
-
+  // update_stats() updates killers, history, countermoves and followupmoves stats after a fail-high
+  // of a quiet move.
 
-  // can_return_tt() returns true if a transposition table score can be used to
-  // cut-off at a given point in search.
+  void update_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, Depth depth, Move* quiets, int quietsCnt) {
 
-  bool can_return_tt(const TTEntry* tte, Depth depth, Value v, Value beta) {
-
-    return   (   tte->depth() >= depth
-              || v >= std::max(VALUE_MATE_IN_MAX_PLY, beta)
-              || v < std::min(VALUE_MATED_IN_MAX_PLY, beta))
-
-          && (   ((tte->type() & BOUND_LOWER) && v >= beta)
-              || ((tte->type() & BOUND_UPPER) && v < beta));
-  }
-
-
-  // refine_eval() returns the transposition table score if possible, otherwise
-  // falls back on static position evaluation.
-
-  Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value v, Value defaultEval) {
-
-      assert(tte);
-
-      if (   ((tte->type() & BOUND_LOWER) && v >= defaultEval)
-          || ((tte->type() & BOUND_UPPER) && v < defaultEval))
-          return v;
-
-      return defaultEval;
-  }
-
-
-  // score_to_uci() converts a value to a string suitable for use with the UCI
-  // protocol specifications:
-  //
-  // cp <x>     The score from the engine's point of view in centipawns.
-  // mate <y>   Mate in y moves, not plies. If the engine is getting mated
-  //            use negative values for y.
-
-  string score_to_uci(Value v, Value alpha, Value beta) {
-
-    std::stringstream s;
-
-    if (abs(v) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
-        s << "cp " << v * 100 / int(PawnValueMidgame);
-    else
-        s << "mate " << (v > 0 ? VALUE_MATE - v + 1 : -VALUE_MATE - v) / 2;
-
-    s << (v >= beta ? " lowerbound" : v <= alpha ? " upperbound" : "");
-
-    return s.str();
-  }
-
-
-  // pv_info_to_uci() sends search info to GUI. UCI protocol requires to send all
-  // the PV lines also if are still to be searched and so refer to the previous
-  // search score.
-
-  void pv_info_to_uci(const Position& pos, int depth, Value alpha, Value beta) {
-
-    int t = SearchTime.elapsed();
-    int selDepth = 0;
-
-    for (int i = 0; i < Threads.size(); i++)
-        if (Threads[i].maxPly > selDepth)
-            selDepth = Threads[i].maxPly;
-
-    for (size_t i = 0; i < std::min(UCIMultiPV, RootMoves.size()); i++)
+    if (ss->killers[0] != move)
     {
-        bool updated = (i <= PVIdx);
-
-        if (depth == 1 && !updated)
-            continue;
-
-        int d = (updated ? depth : depth - 1);
-        Value v = (updated ? RootMoves[i].score : RootMoves[i].prevScore);
-        std::stringstream s;
-
-        for (int j = 0; RootMoves[i].pv[j] != MOVE_NONE; j++)
-            s <<  " " << move_to_uci(RootMoves[i].pv[j], Chess960);
-
-        cout << "info depth " << d
-             << " seldepth " << selDepth
-             << " score " << (i == PVIdx ? score_to_uci(v, alpha, beta) : score_to_uci(v))
-             << " nodes " << pos.nodes_searched()
-             << " nps " << (t > 0 ? pos.nodes_searched() * 1000 / t : 0)
-             << " time " << t
-             << " multipv " << i + 1
-             << " pv" << s.str() << endl;
+        ss->killers[1] = ss->killers[0];
+        ss->killers[0] = move;
     }
-  }
-
-
-  // pv_info_to_log() writes human-readable search information to the log file
-  // (which is created when the UCI parameter "Use Search Log" is "true"). It
-  // uses the two below helpers to pretty format time and score respectively.
-
-  string time_to_string(int millisecs) {
-
-    const int MSecMinute = 1000 * 60;
-    const int MSecHour   = 1000 * 60 * 60;
-
-    int hours = millisecs / MSecHour;
-    int minutes =  (millisecs % MSecHour) / MSecMinute;
-    int seconds = ((millisecs % MSecHour) % MSecMinute) / 1000;
-
-    std::stringstream s;
-
-    if (hours)
-        s << hours << ':';
-
-    s << std::setfill('0') << std::setw(2) << minutes << ':'
-                           << std::setw(2) << seconds;
-    return s.str();
-  }
-
-  string score_to_string(Value v) {
-
-    std::stringstream s;
-
-    if (v >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
-        s << "#" << (VALUE_MATE - v + 1) / 2;
-    else if (v <= VALUE_MATED_IN_MAX_PLY)
-        s << "-#" << (VALUE_MATE + v) / 2;
-    else
-        s << std::setprecision(2) << std::fixed << std::showpos
-          << float(v) / PawnValueMidgame;
 
-    return s.str();
-  }
-
-  void pv_info_to_log(Position& pos, int depth, Value value, int time, Move pv[]) {
-
-    const int64_t K = 1000;
-    const int64_t M = 1000000;
-
-    StateInfo state[MAX_PLY_PLUS_2], *st = state;
-    Move* m = pv;
-    string san, padding;
-    size_t length;
-    std::stringstream s;
-
-    s << std::setw(2) << depth
-      << std::setw(8) << score_to_string(value)
-      << std::setw(8) << time_to_string(time);
-
-    if (pos.nodes_searched() < M)
-        s << std::setw(8) << pos.nodes_searched() / 1 << "  ";
-
-    else if (pos.nodes_searched() < K * M)
-        s << std::setw(7) << pos.nodes_searched() / K << "K  ";
-
-    else
-        s << std::setw(7) << pos.nodes_searched() / M << "M  ";
-
-    padding = string(s.str().length(), ' ');
-    length = padding.length();
-
-    while (*m != MOVE_NONE)
+    // Increase history value of the cut-off move and decrease all the other
+    // played quiet moves.
+    Value bonus = Value(4 * int(depth) * int(depth));
+    History.update(pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
+    for (int i = 0; i < quietsCnt; ++i)
     {
-        san = move_to_san(pos, *m);
-
-        if (length + san.length() > 80)
-        {
-            s << "\n" + padding;
-            length = padding.length();
-        }
-
-        s << san << ' ';
-        length += san.length() + 1;
-
-        pos.do_move(*m++, *st++);
+        Move m = quiets[i];
+        History.update(pos.moved_piece(m), to_sq(m), -bonus);
     }
 
-    while (m != pv)
-        pos.undo_move(*--m);
+    if (is_ok((ss-1)->currentMove))
+    {
+        Square prevMoveSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
+        Countermoves.update(pos.piece_on(prevMoveSq), prevMoveSq, move);
+    }
 
-    Log l(Options["Search Log Filename"]);
-    l << s.str() << endl;
+    if (is_ok((ss-2)->currentMove) && (ss-1)->currentMove == (ss-1)->ttMove)
+    {
+        Square prevOwnMoveSq = to_sq((ss-2)->currentMove);
+        Followupmoves.update(pos.piece_on(prevOwnMoveSq), prevOwnMoveSq, move);
+    }
   }
 
 
-  // When playing with strength handicap choose best move among the MultiPV set
-  // using a statistical rule dependent on SkillLevel. Idea by Heinz van Saanen.
-
-  Move do_skill_level() {
+  // When playing with a strength handicap, choose best move among the first 'candidates'
+  // RootMoves using a statistical rule dependent on 'level'. Idea by Heinz van Saanen.
 
-    assert(MultiPV > 1);
+  Move Skill::pick_move() {
 
     static RKISS rk;
 
     // PRNG sequence should be not deterministic
-    for (int i = Time::current_time().msec() % 50; i > 0; i--)
+    for (int i = Time::now() % 50; i > 0; --i)
         rk.rand<unsigned>();
 
     // RootMoves are already sorted by score in descending order
-    size_t size = std::min(MultiPV, RootMoves.size());
-    int variance = std::min(RootMoves[0].score - RootMoves[size - 1].score, PawnValueMidgame);
-    int weakness = 120 - 2 * SkillLevel;
+    int variance = std::min(RootMoves[0].score - RootMoves[candidates - 1].score, PawnValueMg);
+    int weakness = 120 - 2 * level;
     int max_s = -VALUE_INFINITE;
-    Move best = MOVE_NONE;
+    best = MOVE_NONE;
 
     // Choose best move. For each move score we add two terms both dependent on
-    // weakness, one deterministic and bigger for weaker moves, and one random,
+    // weakness. One deterministic and bigger for weaker moves, and one random,
     // then we choose the move with the resulting highest score.
-    for (size_t i = 0; i < size; i++)
+    for (size_t i = 0; i < candidates; ++i)
     {
         int s = RootMoves[i].score;
 
         // Don't allow crazy blunders even at very low skills
-        if (i > 0 && RootMoves[i-1].score > s + EasyMoveMargin)
+        if (i > 0 && RootMoves[i - 1].score > s + 2 * PawnValueMg)
             break;
 
         // This is our magic formula
@@ -1705,41 +1296,88 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     return best;
   }
 
+
+  // uci_pv() formats PV information according to the UCI protocol. UCI
+  // requires that all (if any) unsearched PV lines are sent using a previous
+  // search score.
+
+  string uci_pv(const Position& pos, int depth, Value alpha, Value beta) {
+
+    std::stringstream ss;
+    Time::point elapsed = Time::now() - SearchTime + 1;
+    size_t uciPVSize = std::min((size_t)Options["MultiPV"], RootMoves.size());
+    int selDepth = 0;
+
+    for (size_t i = 0; i < Threads.size(); ++i)
+        if (Threads[i]->maxPly > selDepth)
+            selDepth = Threads[i]->maxPly;
+
+    for (size_t i = 0; i < uciPVSize; ++i)
+    {
+        bool updated = (i <= PVIdx);
+
+        if (depth == 1 && !updated)
+            continue;
+
+        int d   = updated ? depth : depth - 1;
+        Value v = updated ? RootMoves[i].score : RootMoves[i].prevScore;
+
+        if (ss.rdbuf()->in_avail()) // Not at first line
+            ss << "\n";
+
+        ss << "info depth " << d
+           << " seldepth "  << selDepth
+           << " score "     << (i == PVIdx ? score_to_uci(v, alpha, beta) : score_to_uci(v))
+           << " nodes "     << pos.nodes_searched()
+           << " nps "       << pos.nodes_searched() * 1000 / elapsed
+           << " time "      << elapsed
+           << " multipv "   << i + 1
+           << " pv";
+
+        for (size_t j = 0; RootMoves[i].pv[j] != MOVE_NONE; ++j)
+            ss << " " << move_to_uci(RootMoves[i].pv[j], pos.is_chess960());
+    }
+
+    return ss.str();
+  }
+
 } // namespace
 
 
 /// RootMove::extract_pv_from_tt() builds a PV by adding moves from the TT table.
-/// We consider also failing high nodes and not only BOUND_EXACT nodes so to
-/// allow to always have a ponder move even when we fail high at root, and a
-/// long PV to print that is important for position analysis.
+/// We also consider both failing high nodes and BOUND_EXACT nodes here to
+/// ensure that we have a ponder move even when we fail high at root. This
+/// results in a long PV to print that is important for position analysis.
 
 void RootMove::extract_pv_from_tt(Position& pos) {
 
-  StateInfo state[MAX_PLY_PLUS_2], *st = state;
-  TTEntry* tte;
-  int ply = 1;
-  Move m = pv[0];
-
-  assert(m != MOVE_NONE && pos.is_pseudo_legal(m));
+  StateInfo state[MAX_PLY_PLUS_6], *st = state;
+  const TTEntry* tte;
+  int ply = 1;    // At root ply is 1...
+  Move m = pv[0]; // ...instead pv[] array starts from 0
+  Value expectedScore = score;
 
   pv.clear();
-  pv.push_back(m);
-  pos.do_move(m, *st++);
-
-  while (   (tte = TT.probe(pos.key())) != NULL
-         && (m = tte->move()) != MOVE_NONE // Local copy, TT entry could change
-         && pos.is_pseudo_legal(m)
-         && pos.pl_move_is_legal(m, pos.pinned_pieces())
-         && ply < MAX_PLY
-         && (!pos.is_draw<false>() || ply < 2))
-  {
+
+  do {
       pv.push_back(m);
-      pos.do_move(m, *st++);
-      ply++;
-  }
-  pv.push_back(MOVE_NONE);
 
-  do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
+      assert(MoveList<LEGAL>(pos).contains(pv[ply - 1]));
+
+      pos.do_move(pv[ply++ - 1], *st++);
+      tte = TT.probe(pos.key());
+      expectedScore = -expectedScore;
+
+  } while (   tte
+           && expectedScore == value_from_tt(tte->value(), ply)
+           && pos.pseudo_legal(m = tte->move()) // Local copy, TT could change
+           && pos.legal(m, pos.pinned_pieces(pos.side_to_move()))
+           && ply < MAX_PLY
+           && (!pos.is_draw() || ply <= 2));
+
+  pv.push_back(MOVE_NONE); // Must be zero-terminating
+
+  while (--ply) pos.undo_move(pv[ply - 1]);
 }
 
 
@@ -1749,152 +1387,202 @@ void RootMove::extract_pv_from_tt(Position& pos) {
 
 void RootMove::insert_pv_in_tt(Position& pos) {
 
-  StateInfo state[MAX_PLY_PLUS_2], *st = state;
-  TTEntry* tte;
-  Key k;
-  Value v, m = VALUE_NONE;
-  int ply = 0;
-
-  assert(pv[ply] != MOVE_NONE && pos.is_pseudo_legal(pv[ply]));
+  StateInfo state[MAX_PLY_PLUS_6], *st = state;
+  const TTEntry* tte;
+  int idx = 0; // Ply starts from 1, we need to start from 0
 
   do {
-      k = pos.key();
-      tte = TT.probe(k);
+      tte = TT.probe(pos.key());
 
-      // Don't overwrite existing correct entries
-      if (!tte || tte->move() != pv[ply])
-      {
-          v = (pos.in_check() ? VALUE_NONE : evaluate(pos, m));
-          TT.store(k, VALUE_NONE, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, pv[ply], v, m);
-      }
-      pos.do_move(pv[ply], *st++);
+      if (!tte || tte->move() != pv[idx]) // Don't overwrite correct entries
+          TT.store(pos.key(), VALUE_NONE, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, pv[idx], VALUE_NONE);
 
-  } while (pv[++ply] != MOVE_NONE);
+      assert(MoveList<LEGAL>(pos).contains(pv[idx]));
 
-  do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
-}
+      pos.do_move(pv[idx++], *st++);
 
+  } while (pv[idx] != MOVE_NONE);
 
-/// Thread::idle_loop() is where the thread is parked when it has no work to do.
-/// The parameter 'master_sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
-/// object for which the thread is the master.
+  while (idx) pos.undo_move(pv[--idx]);
+}
 
-void Thread::idle_loop(SplitPoint* sp_master) {
 
-  // If this thread is the master of a split point and all slaves have
-  // finished their work at this split point, return from the idle loop.
-  while (!sp_master || sp_master->slavesMask)
-  {
-      // If we are not searching, wait for a condition to be signaled
-      // instead of wasting CPU time polling for work.
-      while (   do_sleep
-             || do_exit
-             || (!is_searching && Threads.use_sleeping_threads()))
-      {
-          if (do_exit)
-          {
-              assert(!sp_master);
-              return;
-          }
-
-          // Grab the lock to avoid races with Thread::wake_up()
-          lock_grab(sleepLock);
+/// Thread::idle_loop() is where the thread is parked when it has no work to do
 
-          // If we are master and all slaves have finished don't go to sleep
-          if (sp_master && !sp_master->slavesMask)
-          {
-              lock_release(sleepLock);
-              break;
-          }
+void Thread::idle_loop() {
 
-          // Do sleep after retesting sleep conditions under lock protection, in
-          // particular we need to avoid a deadlock in case a master thread has,
-          // in the meanwhile, allocated us and sent the wake_up() call before we
-          // had the chance to grab the lock.
-          if (do_sleep || !is_searching)
-              cond_wait(sleepCond, sleepLock);
+  // Pointer 'this_sp' is not null only if we are called from split(), and not
+  // at the thread creation. This means we are the split point's master.
+  SplitPoint* this_sp = splitPointsSize ? activeSplitPoint : NULL;
 
-          lock_release(sleepLock);
-      }
+  assert(!this_sp || (this_sp->masterThread == this && searching));
 
+  while (!exit)
+  {
       // If this thread has been assigned work, launch a search
-      if (is_searching)
+      while (searching)
       {
-          assert(!do_sleep && !do_exit);
-
-          lock_grab(Threads.splitLock);
+          Threads.mutex.lock();
 
-          assert(is_searching);
-          SplitPoint* sp = curSplitPoint;
+          assert(activeSplitPoint);
+          SplitPoint* sp = activeSplitPoint;
 
-          lock_release(Threads.splitLock);
+          Threads.mutex.unlock();
 
-          Stack ss[MAX_PLY_PLUS_2];
+          Stack stack[MAX_PLY_PLUS_6], *ss = stack+2; // To allow referencing (ss-2)
           Position pos(*sp->pos, this);
 
-          memcpy(ss, sp->ss - 1, 4 * sizeof(Stack));
-          (ss+1)->sp = sp;
+          std::memcpy(ss-2, sp->ss-2, 5 * sizeof(Stack));
+          ss->splitPoint = sp;
+
+          sp->mutex.lock();
+
+          assert(activePosition == NULL);
+
+          activePosition = &pos;
 
-          lock_grab(sp->lock);
+          if (sp->nodeType == NonPV)
+              search<NonPV, true>(pos, ss, sp->alpha, sp->beta, sp->depth, sp->cutNode);
 
-          if (sp->nodeType == Root)
-              search<SplitPointRoot>(pos, ss+1, sp->alpha, sp->beta, sp->depth);
           else if (sp->nodeType == PV)
-              search<SplitPointPV>(pos, ss+1, sp->alpha, sp->beta, sp->depth);
-          else if (sp->nodeType == NonPV)
-              search<SplitPointNonPV>(pos, ss+1, sp->alpha, sp->beta, sp->depth);
+              search<PV, true>(pos, ss, sp->alpha, sp->beta, sp->depth, sp->cutNode);
+
+          else if (sp->nodeType == Root)
+              search<Root, true>(pos, ss, sp->alpha, sp->beta, sp->depth, sp->cutNode);
+
           else
               assert(false);
 
-          assert(is_searching);
+          assert(searching);
 
-          is_searching = false;
-          sp->slavesMask &= ~(1ULL << idx);
+          searching = false;
+          activePosition = NULL;
+          sp->slavesMask.reset(idx);
+          sp->allSlavesSearching = false;
           sp->nodes += pos.nodes_searched();
 
-          // Wake up master thread so to allow it to return from the idle loop in
-          // case we are the last slave of the split point.
-          if (    Threads.use_sleeping_threads()
-              &&  this != sp->master
-              && !sp->master->is_searching)
-              sp->master->wake_up();
-
-          // After releasing the lock we cannot access anymore any SplitPoint
-          // related data in a safe way becuase it could have been released under
-          // our feet by the sp master. Also accessing other Thread objects is
-          // unsafe because if we are exiting there is a chance are already freed.
-          lock_release(sp->lock);
+          // Wake up the master thread so to allow it to return from the idle
+          // loop in case we are the last slave of the split point.
+          if (    this != sp->masterThread
+              &&  sp->slavesMask.none())
+          {
+              assert(!sp->masterThread->searching);
+              sp->masterThread->notify_one();
+          }
+
+          // After releasing the lock we can't access any SplitPoint related data
+          // in a safe way because it could have been released under our feet by
+          // the sp master.
+          sp->mutex.unlock();
+
+          // Try to late join to another split point if none of its slaves has
+          // already finished.
+          if (Threads.size() > 2)
+              for (size_t i = 0; i < Threads.size(); ++i)
+              {
+                  const int size = Threads[i]->splitPointsSize; // Local copy
+                  sp = size ? &Threads[i]->splitPoints[size - 1] : NULL;
+
+                  if (   sp
+                      && sp->allSlavesSearching
+                      && available_to(Threads[i]))
+                  {
+                      // Recheck the conditions under lock protection
+                      Threads.mutex.lock();
+                      sp->mutex.lock();
+
+                      if (   sp->allSlavesSearching
+                          && available_to(Threads[i]))
+                      {
+                           sp->slavesMask.set(idx);
+                           activeSplitPoint = sp;
+                           searching = true;
+                      }
+
+                      sp->mutex.unlock();
+                      Threads.mutex.unlock();
+
+                      break; // Just a single attempt
+                  }
+              }
+      }
+
+      // Grab the lock to avoid races with Thread::notify_one()
+      mutex.lock();
+
+      // If we are master and all slaves have finished then exit idle_loop
+      if (this_sp && this_sp->slavesMask.none())
+      {
+          assert(!searching);
+          mutex.unlock();
+          break;
       }
+
+      // If we are not searching, wait for a condition to be signaled instead of
+      // wasting CPU time polling for work.
+      if (!searching && !exit)
+          sleepCondition.wait(mutex);
+
+      mutex.unlock();
   }
 }
 
 
 /// check_time() is called by the timer thread when the timer triggers. It is
-/// used to print debug info and, more important, to detect when we are out of
-/// available time and so stop the search.
+/// used to print debug info and, more importantly, to detect when we are out of
+/// available time and thus stop the search.
 
 void check_time() {
 
-  static Time lastInfoTime = Time::current_time();
+  static Time::point lastInfoTime = Time::now();
+  int64_t nodes = 0; // Workaround silly 'uninitialized' gcc warning
 
-  if (lastInfoTime.elapsed() >= 1000)
+  if (Time::now() - lastInfoTime >= 1000)
   {
-      lastInfoTime.restart();
+      lastInfoTime = Time::now();
       dbg_print();
   }
 
   if (Limits.ponder)
       return;
 
-  int e = SearchTime.elapsed();
+  if (Limits.nodes)
+  {
+      Threads.mutex.lock();
+
+      nodes = RootPos.nodes_searched();
+
+      // Loop across all split points and sum accumulated SplitPoint nodes plus
+      // all the currently active positions nodes.
+      for (size_t i = 0; i < Threads.size(); ++i)
+          for (int j = 0; j < Threads[i]->splitPointsSize; ++j)
+          {
+              SplitPoint& sp = Threads[i]->splitPoints[j];
+
+              sp.mutex.lock();
+
+              nodes += sp.nodes;
+
+              for (size_t idx = 0; idx < Threads.size(); ++idx)
+                  if (sp.slavesMask.test(idx) && Threads[idx]->activePosition)
+                      nodes += Threads[idx]->activePosition->nodes_searched();
+
+              sp.mutex.unlock();
+          }
+
+      Threads.mutex.unlock();
+  }
+
+  Time::point elapsed = Time::now() - SearchTime;
   bool stillAtFirstMove =    Signals.firstRootMove
                          && !Signals.failedLowAtRoot
-                         &&  e > TimeMgr.available_time();
+                         &&  elapsed > TimeMgr.available_time() * 75 / 100;
 
-  bool noMoreTime =   e > TimeMgr.maximum_time() - 2 * TimerResolution
+  bool noMoreTime =   elapsed > TimeMgr.maximum_time() - 2 * TimerThread::Resolution
                    || stillAtFirstMove;
 
   if (   (Limits.use_time_management() && noMoreTime)
-      || (Limits.movetime && e >= Limits.movetime))
+      || (Limits.movetime && elapsed >= Limits.movetime)
+      || (Limits.nodes && nodes >= Limits.nodes))
       Signals.stop = true;
 }