]> git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/search.cpp
Fix a shadowed variable warning under icc
[stockfish] / src / search.cpp
1 /*
2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
4   Copyright (C) 2008-2010 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
5
6   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
9   (at your option) any later version.
10
11   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14   GNU General Public License for more details.
15
16   You should have received a copy of the GNU General Public License
17   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18 */
19
20
21 ////
22 //// Includes
23 ////
24
25 #include <cassert>
26 #include <cmath>
27 #include <cstring>
28 #include <fstream>
29 #include <iostream>
30 #include <sstream>
31
32 #include "book.h"
33 #include "evaluate.h"
34 #include "history.h"
35 #include "misc.h"
36 #include "movegen.h"
37 #include "movepick.h"
38 #include "lock.h"
39 #include "san.h"
40 #include "search.h"
41 #include "timeman.h"
42 #include "thread.h"
43 #include "tt.h"
44 #include "ucioption.h"
45
46 using std::cout;
47 using std::endl;
48
49 ////
50 //// Local definitions
51 ////
52
53 namespace {
54
55   // Types
56   enum NodeType { NonPV, PV };
57
58   // Set to true to force running with one thread.
59   // Used for debugging SMP code.
60   const bool FakeSplit = false;
61
62   // ThreadsManager class is used to handle all the threads related stuff in search,
63   // init, starting, parking and, the most important, launching a slave thread at a
64   // split point are what this class does. All the access to shared thread data is
65   // done through this class, so that we avoid using global variables instead.
66
67   class ThreadsManager {
68     /* As long as the single ThreadsManager object is defined as a global we don't
69        need to explicitly initialize to zero its data members because variables with
70        static storage duration are automatically set to zero before enter main()
71     */
72   public:
73     void init_threads();
74     void exit_threads();
75
76     int active_threads() const { return ActiveThreads; }
77     void set_active_threads(int newActiveThreads) { ActiveThreads = newActiveThreads; }
78     void incrementNodeCounter(int threadID) { threads[threadID].nodes++; }
79
80     void resetNodeCounters();
81     int64_t nodes_searched() const;
82     bool available_thread_exists(int master) const;
83     bool thread_is_available(int slave, int master) const;
84     bool thread_should_stop(int threadID) const;
85     void wake_sleeping_threads();
86     void put_threads_to_sleep();
87     void idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp);
88
89     template <bool Fake>
90     void split(const Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha, const Value beta, Value* bestValue,
91                Depth depth, Move threatMove, bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode);
92
93   private:
94     friend void poll();
95
96     int ActiveThreads;
97     volatile bool AllThreadsShouldExit, AllThreadsShouldSleep;
98     Thread threads[MAX_THREADS];
99
100     Lock MPLock, WaitLock;
101
102 #if !defined(_MSC_VER)
103     pthread_cond_t WaitCond;
104 #else
105     HANDLE SitIdleEvent[MAX_THREADS];
106 #endif
107
108   };
109
110
111   // RootMove struct is used for moves at the root at the tree. For each
112   // root move, we store a score, a node count, and a PV (really a refutation
113   // in the case of moves which fail low).
114
115   struct RootMove {
116
117     RootMove() : mp_score(0), nodes(0) {}
118
119     // RootMove::operator<() is the comparison function used when
120     // sorting the moves. A move m1 is considered to be better
121     // than a move m2 if it has a higher score, or if the moves
122     // have equal score but m1 has the higher beta cut-off count.
123     bool operator<(const RootMove& m) const {
124
125         return score != m.score ? score < m.score : mp_score <= m.mp_score;
126     }
127
128     Move move;
129     Value score;
130     int mp_score;
131     int64_t nodes;
132     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
133   };
134
135
136   // The RootMoveList class is essentially an array of RootMove objects, with
137   // a handful of methods for accessing the data in the individual moves.
138
139   class RootMoveList {
140
141   public:
142     RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]);
143
144     Move move(int moveNum) const { return moves[moveNum].move; }
145     Move move_pv(int moveNum, int i) const { return moves[moveNum].pv[i]; }
146     int move_count() const { return count; }
147     Value move_score(int moveNum) const { return moves[moveNum].score; }
148     int64_t move_nodes(int moveNum) const { return moves[moveNum].nodes; }
149     void add_move_nodes(int moveNum, int64_t nodes) { moves[moveNum].nodes += nodes; }
150     void set_move_score(int moveNum, Value score) { moves[moveNum].score = score; }
151
152     void set_move_pv(int moveNum, const Move pv[]);
153     void score_moves(const Position& pos);
154     void sort();
155     void sort_multipv(int n);
156
157   private:
158     RootMove moves[MOVES_MAX];
159     int count;
160   };
161
162
163   // When formatting a move for std::cout we must know if we are in Chess960
164   // or not. To keep using the handy operator<<() on the move the trick is to
165   // embed this flag in the stream itself. Function-like named enum set960 is
166   // used as a custom manipulator and the stream internal general-purpose array,
167   // accessed through ios_base::iword(), is used to pass the flag to the move's
168   // operator<<() that will use it to properly format castling moves.
169   enum set960 {};
170
171   std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const set960& m) {
172
173     os.iword(0) = int(m);
174     return os;
175   }
176
177
178   /// Adjustments
179
180   // Step 6. Razoring
181
182   // Maximum depth for razoring
183   const Depth RazorDepth = 4 * ONE_PLY;
184
185   // Dynamic razoring margin based on depth
186   inline Value razor_margin(Depth d) { return Value(0x200 + 0x10 * int(d)); }
187
188   // Maximum depth for use of dynamic threat detection when null move fails low
189   const Depth ThreatDepth = 5 * ONE_PLY;
190
191   // Step 9. Internal iterative deepening
192
193   // Minimum depth for use of internal iterative deepening
194   const Depth IIDDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 5 * ONE_PLY /* PV */};
195
196   // At Non-PV nodes we do an internal iterative deepening search
197   // when the static evaluation is bigger then beta - IIDMargin.
198   const Value IIDMargin = Value(0x100);
199
200   // Step 11. Decide the new search depth
201
202   // Extensions. Configurable UCI options
203   // Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
204   Depth CheckExtension[2], SingleEvasionExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2];
205   Depth PassedPawnExtension[2], PawnEndgameExtension[2], MateThreatExtension[2];
206
207   // Minimum depth for use of singular extension
208   const Depth SingularExtensionDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 6 * ONE_PLY /* PV */};
209
210   // If the TT move is at least SingularExtensionMargin better then the
211   // remaining ones we will extend it.
212   const Value SingularExtensionMargin = Value(0x20);
213
214   // Step 12. Futility pruning
215
216   // Futility margin for quiescence search
217   const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
218
219   // Futility lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
220   Value FutilityMarginsMatrix[16][64]; // [depth][moveNumber]
221   int FutilityMoveCountArray[32]; // [depth]
222
223   inline Value futility_margin(Depth d, int mn) { return d < 7 * ONE_PLY ? FutilityMarginsMatrix[Max(d, 1)][Min(mn, 63)] : 2 * VALUE_INFINITE; }
224   inline int futility_move_count(Depth d) { return d < 16 * ONE_PLY ? FutilityMoveCountArray[d] : 512; }
225
226   // Step 14. Reduced search
227
228   // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
229   int8_t ReductionMatrix[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
230
231   template <NodeType PV>
232   inline Depth reduction(Depth d, int mn) { return (Depth) ReductionMatrix[PV][Min(d / 2, 63)][Min(mn, 63)]; }
233
234   // Common adjustments
235
236   // Search depth at iteration 1
237   const Depth InitialDepth = ONE_PLY;
238
239   // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
240   // better than the second best move.
241   const Value EasyMoveMargin = Value(0x200);
242
243
244   /// Global variables
245
246   // Iteration counter
247   int Iteration;
248
249   // Scores and number of times the best move changed for each iteration
250   Value ValueByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
251   int BestMoveChangesByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
252
253   // Search window management
254   int AspirationDelta;
255
256   // MultiPV mode
257   int MultiPV;
258
259   // Time managment variables
260   int SearchStartTime, MaxNodes, MaxDepth, ExactMaxTime;
261   bool UseTimeManagement, InfiniteSearch, PonderSearch, StopOnPonderhit;
262   bool FirstRootMove, AbortSearch, Quit, AspirationFailLow;
263   TimeManager TimeMgr;
264
265   // Log file
266   bool UseLogFile;
267   std::ofstream LogFile;
268
269   // Multi-threads related variables
270   Depth MinimumSplitDepth;
271   int MaxThreadsPerSplitPoint;
272   ThreadsManager ThreadsMgr;
273
274   // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different cache
275   // lines (64 bytes each) from the heavy multi-thread read accessed variables.
276   int NodesSincePoll;
277   int NodesBetweenPolls = 30000;
278
279   // History table
280   History H;
281
282   /// Local functions
283
284   Value id_loop(const Position& pos, Move searchMoves[]);
285   Value root_search(Position& pos, SearchStack* ss, Move* pv, RootMoveList& rml, Value* alphaPtr, Value* betaPtr);
286
287   template <NodeType PvNode, bool SplitPoint>
288   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
289
290   template <NodeType PvNode>
291   inline Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
292       return search<PvNode, false>(pos, ss, alpha, beta, depth, ply);
293   }
294
295   template <NodeType PvNode>
296   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
297
298   template <NodeType PvNode>
299   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck, bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous);
300
301   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2);
302   bool value_is_mate(Value value);
303   Value value_to_tt(Value v, int ply);
304   Value value_from_tt(Value v, int ply);
305   bool move_is_killer(Move m, SearchStack* ss);
306   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply);
307   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat);
308   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply);
309   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
310   void update_killers(Move m, SearchStack* ss);
311   void update_gains(const Position& pos, Move move, Value before, Value after);
312
313   int current_search_time();
314   std::string value_to_uci(Value v);
315   int nps();
316   void poll();
317   void ponderhit();
318   void wait_for_stop_or_ponderhit();
319   void init_ss_array(SearchStack* ss, int size);
320   void print_pv_info(const Position& pos, Move pv[], Value alpha, Value beta, Value value);
321   void insert_pv_in_tt(const Position& pos, Move pv[]);
322   void extract_pv_from_tt(const Position& pos, Move bestMove, Move pv[]);
323
324 #if !defined(_MSC_VER)
325   void *init_thread(void *threadID);
326 #else
327   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID);
328 #endif
329
330 }
331
332
333 ////
334 //// Functions
335 ////
336
337 /// init_threads(), exit_threads() and nodes_searched() are helpers to
338 /// give accessibility to some TM methods from outside of current file.
339
340 void init_threads() { ThreadsMgr.init_threads(); }
341 void exit_threads() { ThreadsMgr.exit_threads(); }
342 int64_t nodes_searched() { return ThreadsMgr.nodes_searched(); }
343
344
345 /// init_search() is called during startup. It initializes various lookup tables
346
347 void init_search() {
348
349   int d;  // depth (ONE_PLY == 2)
350   int hd; // half depth (ONE_PLY == 1)
351   int mc; // moveCount
352
353   // Init reductions array
354   for (hd = 1; hd < 64; hd++) for (mc = 1; mc < 64; mc++)
355   {
356       double    pvRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 4.5;
357       double nonPVRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 2.25;
358       ReductionMatrix[PV][hd][mc]    = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
359       ReductionMatrix[NonPV][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
360   }
361
362   // Init futility margins array
363   for (d = 1; d < 16; d++) for (mc = 0; mc < 64; mc++)
364       FutilityMarginsMatrix[d][mc] = Value(112 * int(log(double(d * d) / 2) / log(2.0) + 1.001) - 8 * mc + 45);
365
366   // Init futility move count array
367   for (d = 0; d < 32; d++)
368       FutilityMoveCountArray[d] = int(3.001 + 0.25 * pow(d, 2.0));
369 }
370
371
372 /// perft() is our utility to verify move generation is bug free. All the legal
373 /// moves up to given depth are generated and counted and the sum returned.
374
375 int perft(Position& pos, Depth depth)
376 {
377     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
378     StateInfo st;
379     Move m;
380     int sum = 0;
381
382     // Generate all legal moves
383     MoveStack* last = generate_moves(pos, mlist);
384
385     // If we are at the last ply we don't need to do and undo
386     // the moves, just to count them.
387     if (depth <= ONE_PLY)
388         return int(last - mlist);
389
390     // Loop through all legal moves
391     CheckInfo ci(pos);
392     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
393     {
394         m = cur->move;
395         pos.do_move(m, st, ci, pos.move_is_check(m, ci));
396         sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
397         pos.undo_move(m);
398     }
399     return sum;
400 }
401
402
403 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
404 /// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various
405 /// search-related global variables, and calls root_search(). It returns false
406 /// when a quit command is received during the search.
407
408 bool think(const Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[],
409            int movesToGo, int maxDepth, int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
410
411   // Initialize global search variables
412   StopOnPonderhit = AbortSearch = Quit = AspirationFailLow = false;
413   NodesSincePoll = 0;
414   ThreadsMgr.resetNodeCounters();
415   SearchStartTime = get_system_time();
416   ExactMaxTime = maxTime;
417   MaxDepth = maxDepth;
418   MaxNodes = maxNodes;
419   InfiniteSearch = infinite;
420   PonderSearch = ponder;
421   UseTimeManagement = !ExactMaxTime && !MaxDepth && !MaxNodes && !InfiniteSearch;
422
423   // Look for a book move, only during games, not tests
424   if (UseTimeManagement && get_option_value_bool("OwnBook"))
425   {
426       if (get_option_value_string("Book File") != OpeningBook.file_name())
427           OpeningBook.open(get_option_value_string("Book File"));
428
429       Move bookMove = OpeningBook.get_move(pos, get_option_value_bool("Best Book Move"));
430       if (bookMove != MOVE_NONE)
431       {
432           if (PonderSearch)
433               wait_for_stop_or_ponderhit();
434
435           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
436           return true;
437       }
438   }
439
440   // Read UCI option values
441   TT.set_size(get_option_value_int("Hash"));
442   if (button_was_pressed("Clear Hash"))
443       TT.clear();
444
445   CheckExtension[1]         = Depth(get_option_value_int("Check Extension (PV nodes)"));
446   CheckExtension[0]         = Depth(get_option_value_int("Check Extension (non-PV nodes)"));
447   SingleEvasionExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Single Evasion Extension (PV nodes)"));
448   SingleEvasionExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Single Evasion Extension (non-PV nodes)"));
449   PawnPushTo7thExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Pawn Push to 7th Extension (PV nodes)"));
450   PawnPushTo7thExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Pawn Push to 7th Extension (non-PV nodes)"));
451   PassedPawnExtension[1]    = Depth(get_option_value_int("Passed Pawn Extension (PV nodes)"));
452   PassedPawnExtension[0]    = Depth(get_option_value_int("Passed Pawn Extension (non-PV nodes)"));
453   PawnEndgameExtension[1]   = Depth(get_option_value_int("Pawn Endgame Extension (PV nodes)"));
454   PawnEndgameExtension[0]   = Depth(get_option_value_int("Pawn Endgame Extension (non-PV nodes)"));
455   MateThreatExtension[1]    = Depth(get_option_value_int("Mate Threat Extension (PV nodes)"));
456   MateThreatExtension[0]    = Depth(get_option_value_int("Mate Threat Extension (non-PV nodes)"));
457
458   MinimumSplitDepth       = get_option_value_int("Minimum Split Depth") * ONE_PLY;
459   MaxThreadsPerSplitPoint = get_option_value_int("Maximum Number of Threads per Split Point");
460   MultiPV                 = get_option_value_int("MultiPV");
461   UseLogFile              = get_option_value_bool("Use Search Log");
462
463   if (UseLogFile)
464       LogFile.open(get_option_value_string("Search Log Filename").c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
465
466   read_weights(pos.side_to_move());
467
468   // Set the number of active threads
469   int newActiveThreads = get_option_value_int("Threads");
470   if (newActiveThreads != ThreadsMgr.active_threads())
471   {
472       ThreadsMgr.set_active_threads(newActiveThreads);
473       init_eval(ThreadsMgr.active_threads());
474   }
475
476   // Wake up sleeping threads
477   ThreadsMgr.wake_sleeping_threads();
478
479   // Set thinking time
480   int myTime = time[pos.side_to_move()];
481   int myIncrement = increment[pos.side_to_move()];
482   if (UseTimeManagement)
483       TimeMgr.init(myTime, myIncrement, movesToGo, pos.startpos_ply_counter());
484
485   // Set best NodesBetweenPolls interval to avoid lagging under
486   // heavy time pressure.
487   if (MaxNodes)
488       NodesBetweenPolls = Min(MaxNodes, 30000);
489   else if (myTime && myTime < 1000)
490       NodesBetweenPolls = 1000;
491   else if (myTime && myTime < 5000)
492       NodesBetweenPolls = 5000;
493   else
494       NodesBetweenPolls = 30000;
495
496   // Write search information to log file
497   if (UseLogFile)
498       LogFile << "Searching: " << pos.to_fen() << endl
499               << "infinite: "  << infinite
500               << " ponder: "   << ponder
501               << " time: "     << myTime
502               << " increment: " << myIncrement
503               << " moves to go: " << movesToGo << endl;
504
505   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
506   id_loop(pos, searchMoves);
507
508   if (UseLogFile)
509       LogFile.close();
510
511   ThreadsMgr.put_threads_to_sleep();
512
513   return !Quit;
514 }
515
516
517 namespace {
518
519   // id_loop() is the main iterative deepening loop. It calls root_search
520   // repeatedly with increasing depth until the allocated thinking time has
521   // been consumed, the user stops the search, or the maximum search depth is
522   // reached.
523
524   Value id_loop(const Position& pos, Move searchMoves[]) {
525
526     Position p(pos, pos.thread());
527     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
528     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
529     Move EasyMove = MOVE_NONE;
530     Value value, alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
531
532     // Moves to search are verified, copied, scored and sorted
533     RootMoveList rml(p, searchMoves);
534
535     // Handle special case of searching on a mate/stale position
536     if (rml.move_count() == 0)
537     {
538         if (PonderSearch)
539             wait_for_stop_or_ponderhit();
540
541         return pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW;
542     }
543
544     // Print RootMoveList startup scoring to the standard output,
545     // so to output information also for iteration 1.
546     cout << set960(p.is_chess960()) // Is enough to set once at the beginning
547          << "info depth " << 1
548          << "\ninfo depth " << 1
549          << " score " << value_to_uci(rml.move_score(0))
550          << " time " << current_search_time()
551          << " nodes " << ThreadsMgr.nodes_searched()
552          << " nps " << nps()
553          << " pv " << rml.move(0) << "\n";
554
555     // Initialize
556     TT.new_search();
557     H.clear();
558     init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
559     pv[0] = pv[1] = MOVE_NONE;
560     ValueByIteration[1] = rml.move_score(0);
561     Iteration = 1;
562
563     // Is one move significantly better than others after initial scoring ?
564     if (   rml.move_count() == 1
565         || rml.move_score(0) > rml.move_score(1) + EasyMoveMargin)
566         EasyMove = rml.move(0);
567
568     // Iterative deepening loop
569     while (Iteration < PLY_MAX)
570     {
571         // Initialize iteration
572         Iteration++;
573         BestMoveChangesByIteration[Iteration] = 0;
574
575         cout << "info depth " << Iteration << endl;
576
577         // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
578         if (MultiPV == 1 && Iteration >= 6 && abs(ValueByIteration[Iteration - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
579         {
580             int prevDelta1 = ValueByIteration[Iteration - 1] - ValueByIteration[Iteration - 2];
581             int prevDelta2 = ValueByIteration[Iteration - 2] - ValueByIteration[Iteration - 3];
582
583             AspirationDelta = Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16);
584             AspirationDelta = (AspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
585
586             alpha = Max(ValueByIteration[Iteration - 1] - AspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
587             beta  = Min(ValueByIteration[Iteration - 1] + AspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
588         }
589
590         // Search to the current depth, rml is updated and sorted, alpha and beta could change
591         value = root_search(p, ss, pv, rml, &alpha, &beta);
592
593         // Write PV to transposition table, in case the relevant entries have
594         // been overwritten during the search.
595         insert_pv_in_tt(p, pv);
596
597         if (AbortSearch)
598             break; // Value cannot be trusted. Break out immediately!
599
600         //Save info about search result
601         ValueByIteration[Iteration] = value;
602
603         // Drop the easy move if differs from the new best move
604         if (pv[0] != EasyMove)
605             EasyMove = MOVE_NONE;
606
607         if (UseTimeManagement)
608         {
609             // Time to stop?
610             bool stopSearch = false;
611
612             // Stop search early if there is only a single legal move,
613             // we search up to Iteration 6 anyway to get a proper score.
614             if (Iteration >= 6 && rml.move_count() == 1)
615                 stopSearch = true;
616
617             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
618             if (  Iteration >= 6
619                 && abs(ValueByIteration[Iteration]) >= abs(VALUE_MATE) - 100
620                 && abs(ValueByIteration[Iteration-1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
621                 stopSearch = true;
622
623             // Stop search early if one move seems to be much better than the others
624             int64_t nodes = ThreadsMgr.nodes_searched();
625             if (   Iteration >= 8
626                 && EasyMove == pv[0]
627                 && (  (   rml.move_nodes(0) > (nodes * 85) / 100
628                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 16)
629                     ||(   rml.move_nodes(0) > (nodes * 98) / 100
630                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 32)))
631                 stopSearch = true;
632
633             // Add some extra time if the best move has changed during the last two iterations
634             if (Iteration > 5 && Iteration <= 50)
635                 TimeMgr.pv_instability(BestMoveChangesByIteration[Iteration],
636                                        BestMoveChangesByIteration[Iteration-1]);
637
638             // Stop search if most of MaxSearchTime is consumed at the end of the
639             // iteration. We probably don't have enough time to search the first
640             // move at the next iteration anyway.
641             if (current_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 80) / 128)
642                 stopSearch = true;
643
644             if (stopSearch)
645             {
646                 if (PonderSearch)
647                     StopOnPonderhit = true;
648                 else
649                     break;
650             }
651         }
652
653         if (MaxDepth && Iteration >= MaxDepth)
654             break;
655     }
656
657     // If we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the
658     // best move before we are told to do so.
659     if (!AbortSearch && (PonderSearch || InfiniteSearch))
660         wait_for_stop_or_ponderhit();
661     else
662         // Print final search statistics
663         cout << "info nodes " << ThreadsMgr.nodes_searched()
664              << " nps " << nps()
665              << " time " << current_search_time() << endl;
666
667     // Print the best move and the ponder move to the standard output
668     if (pv[0] == MOVE_NONE)
669     {
670         pv[0] = rml.move(0);
671         pv[1] = MOVE_NONE;
672     }
673
674     assert(pv[0] != MOVE_NONE);
675
676     cout << "bestmove " << pv[0];
677
678     if (pv[1] != MOVE_NONE)
679         cout << " ponder " << pv[1];
680
681     cout << endl;
682
683     if (UseLogFile)
684     {
685         if (dbg_show_mean)
686             dbg_print_mean(LogFile);
687
688         if (dbg_show_hit_rate)
689             dbg_print_hit_rate(LogFile);
690
691         LogFile << "\nNodes: " << ThreadsMgr.nodes_searched()
692                 << "\nNodes/second: " << nps()
693                 << "\nBest move: " << move_to_san(p, pv[0]);
694
695         StateInfo st;
696         p.do_move(pv[0], st);
697         LogFile << "\nPonder move: "
698                 << move_to_san(p, pv[1]) // Works also with MOVE_NONE
699                 << endl;
700     }
701     return rml.move_score(0);
702   }
703
704
705   // root_search() is the function which searches the root node. It is
706   // similar to search_pv except that it uses a different move ordering
707   // scheme, prints some information to the standard output and handles
708   // the fail low/high loops.
709
710   Value root_search(Position& pos, SearchStack* ss, Move* pv, RootMoveList& rml, Value* alphaPtr, Value* betaPtr) {
711
712     StateInfo st;
713     CheckInfo ci(pos);
714     int64_t nodes;
715     Move move;
716     Depth depth, ext, newDepth;
717     Value value, alpha, beta;
718     bool isCheck, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
719     int researchCountFH, researchCountFL;
720
721     researchCountFH = researchCountFL = 0;
722     alpha = *alphaPtr;
723     beta = *betaPtr;
724     isCheck = pos.is_check();
725     depth = (Iteration - 2) * ONE_PLY + InitialDepth;
726
727     // Step 1. Initialize node (polling is omitted at root)
728     ss->currentMove = ss->bestMove = MOVE_NONE;
729
730     // Step 2. Check for aborted search (omitted at root)
731     // Step 3. Mate distance pruning (omitted at root)
732     // Step 4. Transposition table lookup (omitted at root)
733
734     // Step 5. Evaluate the position statically
735     // At root we do this only to get reference value for child nodes
736     ss->evalMargin = VALUE_NONE;
737     ss->eval = isCheck ? VALUE_NONE : evaluate(pos, ss->evalMargin);
738
739     // Step 6. Razoring (omitted at root)
740     // Step 7. Static null move pruning (omitted at root)
741     // Step 8. Null move search with verification search (omitted at root)
742     // Step 9. Internal iterative deepening (omitted at root)
743
744     // Step extra. Fail low loop
745     // We start with small aspiration window and in case of fail low, we research
746     // with bigger window until we are not failing low anymore.
747     while (1)
748     {
749         // Sort the moves before to (re)search
750         rml.score_moves(pos);
751         rml.sort();
752
753         // Step 10. Loop through all moves in the root move list
754         for (int i = 0; i <  rml.move_count() && !AbortSearch; i++)
755         {
756             // This is used by time management
757             FirstRootMove = (i == 0);
758
759             // Save the current node count before the move is searched
760             nodes = ThreadsMgr.nodes_searched();
761
762             // Pick the next root move, and print the move and the move number to
763             // the standard output.
764             move = ss->currentMove = rml.move(i);
765
766             if (current_search_time() >= 1000)
767                 cout << "info currmove " << move
768                      << " currmovenumber " << i + 1 << endl;
769
770             moveIsCheck = pos.move_is_check(move);
771             captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
772
773             // Step 11. Decide the new search depth
774             ext = extension<PV>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, false, &dangerous);
775             newDepth = depth + ext;
776
777             // Step 12. Futility pruning (omitted at root)
778
779             // Step extra. Fail high loop
780             // If move fails high, we research with bigger window until we are not failing
781             // high anymore.
782             value = - VALUE_INFINITE;
783
784             while (1)
785             {
786                 // Step 13. Make the move
787                 pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
788
789                 // Step extra. pv search
790                 // We do pv search for first moves (i < MultiPV)
791                 // and for fail high research (value > alpha)
792                 if (i < MultiPV || value > alpha)
793                 {
794                     // Aspiration window is disabled in multi-pv case
795                     if (MultiPV > 1)
796                         alpha = -VALUE_INFINITE;
797
798                     // Full depth PV search, done on first move or after a fail high
799                     value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, 1);
800                 }
801                 else
802                 {
803                     // Step 14. Reduced search
804                     // if the move fails high will be re-searched at full depth
805                     bool doFullDepthSearch = true;
806
807                     if (    depth >= 3 * ONE_PLY
808                         && !dangerous
809                         && !captureOrPromotion
810                         && !move_is_castle(move))
811                     {
812                         ss->reduction = reduction<PV>(depth, i - MultiPV + 2);
813                         if (ss->reduction)
814                         {
815                             assert(newDepth-ss->reduction >= ONE_PLY);
816
817                             // Reduced depth non-pv search using alpha as upperbound
818                             value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, 1);
819                             doFullDepthSearch = (value > alpha);
820                         }
821
822                         // The move failed high, but if reduction is very big we could
823                         // face a false positive, retry with a less aggressive reduction,
824                         // if the move fails high again then go with full depth search.
825                         if (doFullDepthSearch && ss->reduction > 2 * ONE_PLY)
826                         {
827                             assert(newDepth - ONE_PLY >= ONE_PLY);
828
829                             ss->reduction = ONE_PLY;
830                             value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, 1);
831                             doFullDepthSearch = (value > alpha);
832                         }
833                         ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
834                     }
835
836                     // Step 15. Full depth search
837                     if (doFullDepthSearch)
838                     {
839                         // Full depth non-pv search using alpha as upperbound
840                         value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, 1);
841
842                         // If we are above alpha then research at same depth but as PV
843                         // to get a correct score or eventually a fail high above beta.
844                         if (value > alpha)
845                             value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, 1);
846                     }
847                 }
848
849                 // Step 16. Undo move
850                 pos.undo_move(move);
851
852                 // Can we exit fail high loop ?
853                 if (AbortSearch || value < beta)
854                     break;
855
856                 // We are failing high and going to do a research. It's important to update
857                 // the score before research in case we run out of time while researching.
858                 rml.set_move_score(i, value);
859                 ss->bestMove = move;
860                 extract_pv_from_tt(pos, move, pv);
861                 rml.set_move_pv(i, pv);
862
863                 // Print information to the standard output
864                 print_pv_info(pos, pv, alpha, beta, value);
865
866                 // Prepare for a research after a fail high, each time with a wider window
867                 *betaPtr = beta = Min(beta + AspirationDelta * (1 << researchCountFH), VALUE_INFINITE);
868                 researchCountFH++;
869
870             } // End of fail high loop
871
872             // Finished searching the move. If AbortSearch is true, the search
873             // was aborted because the user interrupted the search or because we
874             // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
875             // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
876             // move and/or PV.
877             if (AbortSearch)
878                 break;
879
880             // Remember searched nodes counts for this move
881             rml.add_move_nodes(i, ThreadsMgr.nodes_searched() - nodes);
882
883             assert(value >= -VALUE_INFINITE && value <= VALUE_INFINITE);
884             assert(value < beta);
885
886             // Step 17. Check for new best move
887             if (value <= alpha && i >= MultiPV)
888                 rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
889             else
890             {
891                 // PV move or new best move!
892
893                 // Update PV
894                 rml.set_move_score(i, value);
895                 ss->bestMove = move;
896                 extract_pv_from_tt(pos, move, pv);
897                 rml.set_move_pv(i, pv);
898
899                 if (MultiPV == 1)
900                 {
901                     // We record how often the best move has been changed in each
902                     // iteration. This information is used for time managment: When
903                     // the best move changes frequently, we allocate some more time.
904                     if (i > 0)
905                         BestMoveChangesByIteration[Iteration]++;
906
907                     // Print information to the standard output
908                     print_pv_info(pos, pv, alpha, beta, value);
909
910                     // Raise alpha to setup proper non-pv search upper bound
911                     if (value > alpha)
912                         alpha = value;
913                 }
914                 else // MultiPV > 1
915                 {
916                     rml.sort_multipv(i);
917                     for (int j = 0; j < Min(MultiPV, rml.move_count()); j++)
918                     {
919                         cout << "info multipv " << j + 1
920                              << " score " << value_to_uci(rml.move_score(j))
921                              << " depth " << (j <= i ? Iteration : Iteration - 1)
922                              << " time " << current_search_time()
923                              << " nodes " << ThreadsMgr.nodes_searched()
924                              << " nps " << nps()
925                              << " pv ";
926
927                         for (int k = 0; rml.move_pv(j, k) != MOVE_NONE && k < PLY_MAX; k++)
928                             cout << rml.move_pv(j, k) << " ";
929
930                         cout << endl;
931                     }
932                     alpha = rml.move_score(Min(i, MultiPV - 1));
933                 }
934             } // PV move or new best move
935
936             assert(alpha >= *alphaPtr);
937
938             AspirationFailLow = (alpha == *alphaPtr);
939
940             if (AspirationFailLow && StopOnPonderhit)
941                 StopOnPonderhit = false;
942         }
943
944         // Can we exit fail low loop ?
945         if (AbortSearch || !AspirationFailLow)
946             break;
947
948         // Prepare for a research after a fail low, each time with a wider window
949         *alphaPtr = alpha = Max(alpha - AspirationDelta * (1 << researchCountFL), -VALUE_INFINITE);
950         researchCountFL++;
951
952     } // Fail low loop
953
954     // Sort the moves before to return
955     rml.sort();
956
957     return alpha;
958   }
959
960
961   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes and for
962   // normal and SplitPoint nodes. When called just after a split point the search
963   // is simpler because we have already probed the hash table, done a null move
964   // search, and searched the first move before splitting, we don't have to repeat
965   // all this work again. We also don't need to store anything to the hash table
966   // here: This is taken care of after we return from the split point.
967
968   template <NodeType PvNode, bool SplitPoint>
969   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
970
971     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
972     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
973     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
974     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
975     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
976
977     Move movesSearched[MOVES_MAX];
978     StateInfo st;
979     const TTEntry *tte;
980     Key posKey;
981     Move ttMove, move, excludedMove, threatMove;
982     Depth ext, newDepth;
983     Value bestValue, value, oldAlpha;
984     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValueScaled; // Non-PV specific
985     bool isCheck, singleEvasion, singularExtensionNode, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
986     bool mateThreat = false;
987     int moveCount = 0;
988     int threadID = pos.thread();
989     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
990     oldAlpha = alpha;
991     isCheck = pos.is_check();
992
993     if (SplitPoint)
994     {
995         tte = NULL;
996         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
997         threatMove = ss->sp->threatMove;
998         mateThreat = ss->sp->mateThreat;
999         goto split_point_start;
1000     }
1001
1002     // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
1003     ThreadsMgr.incrementNodeCounter(threadID);
1004     ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = MOVE_NONE;
1005     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = (ss+2)->mateKiller = MOVE_NONE;
1006
1007     if (threadID == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
1008     {
1009         NodesSincePoll = 0;
1010         poll();
1011     }
1012
1013     // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
1014     if (AbortSearch || ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
1015         return VALUE_DRAW;
1016
1017     if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1018         return VALUE_DRAW;
1019
1020     // Step 3. Mate distance pruning
1021     alpha = Max(value_mated_in(ply), alpha);
1022     beta = Min(value_mate_in(ply+1), beta);
1023     if (alpha >= beta)
1024         return alpha;
1025
1026     // Step 4. Transposition table lookup
1027
1028     // We don't want the score of a partial search to overwrite a previous full search
1029     // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move exists.
1030     excludedMove = ss->excludedMove;
1031     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
1032
1033     tte = TT.retrieve(posKey);
1034     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1035
1036     // At PV nodes, we don't use the TT for pruning, but only for move ordering.
1037     // This is to avoid problems in the following areas:
1038     //
1039     // * Repetition draw detection
1040     // * Fifty move rule detection
1041     // * Searching for a mate
1042     // * Printing of full PV line
1043
1044     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
1045     {
1046         // Refresh tte entry to avoid aging
1047         TT.store(posKey, tte->value(), tte->type(), tte->depth(), ttMove, tte->static_value(), tte->static_value_margin());
1048
1049         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1050         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1051     }
1052
1053     // Step 5. Evaluate the position statically and
1054     // update gain statistics of parent move.
1055     if (isCheck)
1056         ss->eval = ss->evalMargin = VALUE_NONE;
1057     else if (tte)
1058     {
1059         assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1060
1061         ss->eval = tte->static_value();
1062         ss->evalMargin = tte->static_value_margin();
1063         refinedValue = refine_eval(tte, ss->eval, ply);
1064     }
1065     else
1066     {
1067         refinedValue = ss->eval = evaluate(pos, ss->evalMargin);
1068         TT.store(posKey, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, ss->evalMargin);
1069     }
1070
1071     // Save gain for the parent non-capture move
1072     update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1073
1074     // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
1075     if (   !PvNode
1076         &&  depth < RazorDepth
1077         && !isCheck
1078         &&  refinedValue < beta - razor_margin(depth)
1079         &&  ttMove == MOVE_NONE
1080         &&  (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL
1081         && !value_is_mate(beta)
1082         && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
1083     {
1084         Value rbeta = beta - razor_margin(depth);
1085         Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, DEPTH_ZERO, ply);
1086         if (v < rbeta)
1087             // Logically we should return (v + razor_margin(depth)), but
1088             // surprisingly this did slightly weaker in tests.
1089             return v;
1090     }
1091
1092     // Step 7. Static null move pruning (is omitted in PV nodes)
1093     // We're betting that the opponent doesn't have a move that will reduce
1094     // the score by more than futility_margin(depth) if we do a null move.
1095     if (   !PvNode
1096         && !ss->skipNullMove
1097         &&  depth < RazorDepth
1098         && !isCheck
1099         &&  refinedValue >= beta + futility_margin(depth, 0)
1100         && !value_is_mate(beta)
1101         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
1102         return refinedValue - futility_margin(depth, 0);
1103
1104     // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
1105     if (   !PvNode
1106         && !ss->skipNullMove
1107         &&  depth > ONE_PLY
1108         && !isCheck
1109         &&  refinedValue >= beta
1110         && !value_is_mate(beta)
1111         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
1112     {
1113         ss->currentMove = MOVE_NULL;
1114
1115         // Null move dynamic reduction based on depth
1116         int R = 3 + (depth >= 5 * ONE_PLY ? depth / 8 : 0);
1117
1118         // Null move dynamic reduction based on value
1119         if (refinedValue - beta > PawnValueMidgame)
1120             R++;
1121
1122         pos.do_null_move(st);
1123         (ss+1)->skipNullMove = true;
1124
1125         nullValue = depth-R*ONE_PLY < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO, ply+1)
1126                                               : - search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY, ply+1);
1127         (ss+1)->skipNullMove = false;
1128         pos.undo_null_move();
1129
1130         if (nullValue >= beta)
1131         {
1132             // Do not return unproven mate scores
1133             if (nullValue >= value_mate_in(PLY_MAX))
1134                 nullValue = beta;
1135
1136             if (depth < 6 * ONE_PLY)
1137                 return nullValue;
1138
1139             // Do verification search at high depths
1140             ss->skipNullMove = true;
1141             Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R*ONE_PLY, ply);
1142             ss->skipNullMove = false;
1143
1144             if (v >= beta)
1145                 return nullValue;
1146         }
1147         else
1148         {
1149             // The null move failed low, which means that we may be faced with
1150             // some kind of threat. If the previous move was reduced, check if
1151             // the move that refuted the null move was somehow connected to the
1152             // move which was reduced. If a connection is found, return a fail
1153             // low score (which will cause the reduced move to fail high in the
1154             // parent node, which will trigger a re-search with full depth).
1155             if (nullValue == value_mated_in(ply + 2))
1156                 mateThreat = true;
1157
1158             threatMove = (ss+1)->bestMove;
1159             if (   depth < ThreatDepth
1160                 && (ss-1)->reduction
1161                 && connected_moves(pos, (ss-1)->currentMove, threatMove))
1162                 return beta - 1;
1163         }
1164     }
1165
1166     // Step 9. Internal iterative deepening
1167     if (    depth >= IIDDepth[PvNode]
1168         &&  ttMove == MOVE_NONE
1169         && (PvNode || (!isCheck && ss->eval >= beta - IIDMargin)))
1170     {
1171         Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
1172
1173         ss->skipNullMove = true;
1174         search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d, ply);
1175         ss->skipNullMove = false;
1176
1177         ttMove = ss->bestMove;
1178         tte = TT.retrieve(posKey);
1179     }
1180
1181     // Expensive mate threat detection (only for PV nodes)
1182     if (PvNode)
1183         mateThreat = pos.has_mate_threat();
1184
1185 split_point_start: // At split points actual search starts from here
1186
1187     // Initialize a MovePicker object for the current position
1188     // FIXME currently MovePicker() c'tor is needless called also in SplitPoint
1189     MovePicker mpBase = MovePicker(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
1190     MovePicker& mp = SplitPoint ? *ss->sp->mp : mpBase;
1191     CheckInfo ci(pos);
1192     ss->bestMove = MOVE_NONE;
1193     singleEvasion = !SplitPoint && isCheck && mp.number_of_evasions() == 1;
1194     futilityBase = ss->eval + ss->evalMargin;
1195     singularExtensionNode =  !SplitPoint
1196                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
1197                            && tte
1198                            && tte->move()
1199                            && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
1200                            && (tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER)
1201                            && tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
1202
1203     // Step 10. Loop through moves
1204     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1205     if (SplitPoint)
1206     {
1207         lock_grab(&(ss->sp->lock));
1208         bestValue = ss->sp->bestValue;
1209     }
1210
1211     while (   bestValue < beta
1212            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
1213            && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
1214     {
1215       if (SplitPoint)
1216       {
1217           moveCount = ++ss->sp->moveCount;
1218           lock_release(&(ss->sp->lock));
1219       }
1220
1221       assert(move_is_ok(move));
1222
1223       if (move == excludedMove)
1224           continue;
1225
1226       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1227       captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
1228
1229       // Step 11. Decide the new search depth
1230       ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, singleEvasion, mateThreat, &dangerous);
1231
1232       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of (alpha-s, beta-s),
1233       // and just one fails high on (alpha, beta), then that move is singular and should be extended.
1234       // To verify this we do a reduced search on all the other moves but the ttMove, if result is
1235       // lower then ttValue minus a margin then we extend ttMove.
1236       if (   singularExtensionNode
1237           && move == tte->move()
1238           && ext < ONE_PLY)
1239       {
1240           Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ply);
1241
1242           if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
1243           {
1244               Value b = ttValue - SingularExtensionMargin;
1245               ss->excludedMove = move;
1246               ss->skipNullMove = true;
1247               Value v = search<NonPV>(pos, ss, b - 1, b, depth / 2, ply);
1248               ss->skipNullMove = false;
1249               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1250               ss->bestMove = MOVE_NONE;
1251               if (v < b)
1252                   ext = ONE_PLY;
1253           }
1254       }
1255
1256       newDepth = depth - ONE_PLY + ext;
1257
1258       // Update current move (this must be done after singular extension search)
1259       movesSearched[moveCount++] = ss->currentMove = move;
1260
1261       // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
1262       if (   !PvNode
1263           && !captureOrPromotion
1264           && !isCheck
1265           && !dangerous
1266           &&  move != ttMove
1267           && !move_is_castle(move))
1268       {
1269           // Move count based pruning
1270           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
1271               && !(threatMove && connected_threat(pos, move, threatMove))
1272               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)) // FIXME bestValue is racy
1273           {
1274               if (SplitPoint)
1275                   lock_grab(&(ss->sp->lock));
1276               continue;
1277           }
1278
1279           // Value based pruning
1280           // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*ONE_PLY for predicted depth,
1281           // but fixing this made program slightly weaker.
1282           Depth predictedDepth = newDepth - reduction<NonPV>(depth, moveCount);
1283           futilityValueScaled =  futilityBase + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
1284                                + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move));
1285
1286           if (futilityValueScaled < beta)
1287           {
1288               if (SplitPoint)
1289               {
1290                   lock_grab(&(ss->sp->lock));
1291                   if (futilityValueScaled > ss->sp->bestValue)
1292                       ss->sp->bestValue = bestValue = futilityValueScaled;
1293               }
1294               else if (futilityValueScaled > bestValue)
1295                   bestValue = futilityValueScaled;
1296               continue;
1297           }
1298       }
1299
1300       // Step 13. Make the move
1301       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1302
1303       // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1304       // The first move in list is the expected PV
1305       if (!SplitPoint && PvNode && moveCount == 1)
1306           value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO, ply+1)
1307                                      : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1308       else
1309       {
1310           // Step 14. Reduced depth search
1311           // If the move fails high will be re-searched at full depth.
1312           bool doFullDepthSearch = true;
1313
1314           if (    depth >= 3 * ONE_PLY
1315               && !captureOrPromotion
1316               && !dangerous
1317               && !move_is_castle(move)
1318               && !move_is_killer(move, ss))
1319           {
1320               ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount);
1321               if (ss->reduction)
1322               {
1323                   alpha = SplitPoint ? ss->sp->alpha : alpha;
1324                   Depth d = newDepth - ss->reduction;
1325                   value = d < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO, ply+1)
1326                                       : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, ply+1);
1327
1328                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1329               }
1330
1331               // The move failed high, but if reduction is very big we could
1332               // face a false positive, retry with a less aggressive reduction,
1333               // if the move fails high again then go with full depth search.
1334               if (doFullDepthSearch && ss->reduction > 2 * ONE_PLY)
1335               {
1336                   assert(newDepth - ONE_PLY >= ONE_PLY);
1337
1338                   ss->reduction = ONE_PLY;
1339                   alpha = SplitPoint ? ss->sp->alpha : alpha;
1340                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, ply+1);
1341                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1342               }
1343               ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
1344           }
1345
1346           // Step 15. Full depth search
1347           if (doFullDepthSearch)
1348           {
1349               alpha = SplitPoint ? ss->sp->alpha : alpha;
1350               value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO, ply+1)
1351                                          : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, ply+1);
1352
1353               // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1354               // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
1355               // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
1356               if (PvNode && value > alpha && value < beta)
1357                   value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO, ply+1)
1358                                              : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1359           }
1360       }
1361
1362       // Step 16. Undo move
1363       pos.undo_move(move);
1364
1365       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1366
1367       // Step 17. Check for new best move
1368       if (SplitPoint)
1369       {
1370           lock_grab(&(ss->sp->lock));
1371           bestValue = ss->sp->bestValue;
1372           alpha = ss->sp->alpha;
1373       }
1374
1375       if (value > bestValue && !(SplitPoint && ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID)))
1376       {
1377           bestValue = value;
1378           if (value > alpha)
1379           {
1380               if (SplitPoint && (!PvNode || value >= beta))
1381                   ss->sp->stopRequest = true;
1382
1383               if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
1384                   alpha = value;
1385
1386               if (value == value_mate_in(ply + 1))
1387                   ss->mateKiller = move;
1388
1389               ss->bestMove = move;
1390           }
1391           if (SplitPoint)
1392           {
1393               ss->sp->bestValue = bestValue;
1394               ss->sp->alpha = alpha;
1395               ss->sp->parentSstack->bestMove = ss->bestMove;
1396           }
1397       }
1398
1399       // Step 18. Check for split
1400       if (   !SplitPoint
1401           && depth >= MinimumSplitDepth
1402           && ThreadsMgr.active_threads() > 1
1403           && bestValue < beta
1404           && ThreadsMgr.available_thread_exists(threadID)
1405           && !AbortSearch
1406           && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID)
1407           && Iteration <= 99)
1408           ThreadsMgr.split<FakeSplit>(pos, ss, ply, &alpha, beta, &bestValue, depth,
1409                                       threatMove, mateThreat, moveCount, &mp, PvNode);
1410     }
1411
1412     if (SplitPoint)
1413     {
1414         /* Here we have the lock still grabbed */
1415         ss->sp->slaves[threadID] = 0;
1416         lock_release(&(ss->sp->lock));
1417         return bestValue;
1418     }
1419
1420     // Step 19. Check for mate and stalemate
1421     // All legal moves have been searched and if there are
1422     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
1423     // If one move was excluded return fail low score.
1424     if (!moveCount)
1425         return excludedMove ? oldAlpha : isCheck ? value_mated_in(ply) : VALUE_DRAW;
1426
1427     // Step 20. Update tables
1428     // If the search is not aborted, update the transposition table,
1429     // history counters, and killer moves.
1430     if (AbortSearch || ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
1431         return bestValue;
1432
1433     ValueType vt = (bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT);
1434     move = (bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : ss->bestMove);
1435     TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ply), vt, depth, move, ss->eval, ss->evalMargin);
1436
1437     // Update killers and history only for non capture moves that fails high
1438     if (    bestValue >= beta
1439         && !pos.move_is_capture_or_promotion(move))
1440     {
1441             update_history(pos, move, depth, movesSearched, moveCount);
1442             update_killers(move, ss);
1443     }
1444
1445     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1446
1447     return bestValue;
1448   }
1449
1450
1451   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
1452   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
1453   // less than ONE_PLY).
1454
1455   template <NodeType PvNode>
1456   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
1457
1458     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
1459     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
1460     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
1461     assert(depth <= 0);
1462     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
1463     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
1464
1465     StateInfo st;
1466     Move ttMove, move;
1467     Value bestValue, value, evalMargin, futilityValue, futilityBase;
1468     bool isCheck, deepChecks, enoughMaterial, moveIsCheck, evasionPrunable;
1469     const TTEntry* tte;
1470     Value oldAlpha = alpha;
1471
1472     ThreadsMgr.incrementNodeCounter(pos.thread());
1473     ss->bestMove = ss->currentMove = MOVE_NONE;
1474
1475     // Check for an instant draw or maximum ply reached
1476     if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1477         return VALUE_DRAW;
1478
1479     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
1480     // pruning, but only for move ordering.
1481     tte = TT.retrieve(pos.get_key());
1482     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1483
1484     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
1485     {
1486         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1487         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1488     }
1489
1490     isCheck = pos.is_check();
1491
1492     // Evaluate the position statically
1493     if (isCheck)
1494     {
1495         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
1496         ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
1497         deepChecks = enoughMaterial = false;
1498     }
1499     else
1500     {
1501         if (tte)
1502         {
1503             assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1504
1505             evalMargin = tte->static_value_margin();
1506             ss->eval = bestValue = tte->static_value();
1507         }
1508         else
1509             ss->eval = bestValue = evaluate(pos, evalMargin);
1510
1511         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1512
1513         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
1514         if (bestValue >= beta)
1515         {
1516             if (!tte)
1517                 TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, evalMargin);
1518
1519             return bestValue;
1520         }
1521
1522         if (PvNode && bestValue > alpha)
1523             alpha = bestValue;
1524
1525         // If we are near beta then try to get a cutoff pushing checks a bit further
1526         deepChecks = (depth == -ONE_PLY && bestValue >= beta - PawnValueMidgame / 8);
1527
1528         // Futility pruning parameters, not needed when in check
1529         futilityBase = ss->eval + evalMargin + FutilityMarginQS;
1530         enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
1531     }
1532
1533     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1534     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
1535     // queen promotions and checks (only if depth == 0 or depth == -ONE_PLY
1536     // and we are near beta) will be generated.
1537     MovePicker mp = MovePicker(pos, ttMove, deepChecks ? DEPTH_ZERO : depth, H);
1538     CheckInfo ci(pos);
1539
1540     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1541     while (   alpha < beta
1542            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
1543     {
1544       assert(move_is_ok(move));
1545
1546       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1547
1548       // Futility pruning
1549       if (   !PvNode
1550           && !isCheck
1551           && !moveIsCheck
1552           &&  move != ttMove
1553           &&  enoughMaterial
1554           && !move_is_promotion(move)
1555           && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
1556       {
1557           futilityValue =  futilityBase
1558                          + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move))
1559                          + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : VALUE_ZERO);
1560
1561           if (futilityValue < alpha)
1562           {
1563               if (futilityValue > bestValue)
1564                   bestValue = futilityValue;
1565               continue;
1566           }
1567       }
1568
1569       // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
1570       evasionPrunable =   isCheck
1571                        && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1572                        && !pos.move_is_capture(move)
1573                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
1574
1575       // Don't search moves with negative SEE values
1576       if (   !PvNode
1577           && (!isCheck || evasionPrunable)
1578           &&  move != ttMove
1579           && !move_is_promotion(move)
1580           &&  pos.see_sign(move) < 0)
1581           continue;
1582
1583       // Update current move
1584       ss->currentMove = move;
1585
1586       // Make and search the move
1587       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1588       value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY, ply+1);
1589       pos.undo_move(move);
1590
1591       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1592
1593       // New best move?
1594       if (value > bestValue)
1595       {
1596           bestValue = value;
1597           if (value > alpha)
1598           {
1599               alpha = value;
1600               ss->bestMove = move;
1601           }
1602        }
1603     }
1604
1605     // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
1606     // and no legal moves were found, it is checkmate.
1607     if (isCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
1608         return value_mated_in(ply);
1609
1610     // Update transposition table
1611     Depth d = (depth == DEPTH_ZERO ? DEPTH_ZERO : DEPTH_ZERO - ONE_PLY);
1612     ValueType vt = (bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT);
1613     TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), vt, d, ss->bestMove, ss->eval, evalMargin);
1614
1615     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1616
1617     return bestValue;
1618   }
1619
1620
1621   // connected_moves() tests whether two moves are 'connected' in the sense
1622   // that the first move somehow made the second move possible (for instance
1623   // if the moving piece is the same in both moves). The first move is assumed
1624   // to be the move that was made to reach the current position, while the
1625   // second move is assumed to be a move from the current position.
1626
1627   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
1628
1629     Square f1, t1, f2, t2;
1630     Piece p;
1631
1632     assert(move_is_ok(m1));
1633     assert(move_is_ok(m2));
1634
1635     if (m2 == MOVE_NONE)
1636         return false;
1637
1638     // Case 1: The moving piece is the same in both moves
1639     f2 = move_from(m2);
1640     t1 = move_to(m1);
1641     if (f2 == t1)
1642         return true;
1643
1644     // Case 2: The destination square for m2 was vacated by m1
1645     t2 = move_to(m2);
1646     f1 = move_from(m1);
1647     if (t2 == f1)
1648         return true;
1649
1650     // Case 3: Moving through the vacated square
1651     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(f2))
1652         && bit_is_set(squares_between(f2, t2), f1))
1653       return true;
1654
1655     // Case 4: The destination square for m2 is defended by the moving piece in m1
1656     p = pos.piece_on(t1);
1657     if (bit_is_set(pos.attacks_from(p, t1), t2))
1658         return true;
1659
1660     // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
1661     if (    piece_is_slider(p)
1662         &&  bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
1663         && !bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), t2))
1664     {
1665         // discovered_check_candidates() works also if the Position's side to
1666         // move is the opposite of the checking piece.
1667         Color them = opposite_color(pos.side_to_move());
1668         Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(them);
1669
1670         if (bit_is_set(dcCandidates, f2))
1671             return true;
1672     }
1673     return false;
1674   }
1675
1676
1677   // value_is_mate() checks if the given value is a mate one eventually
1678   // compensated for the ply.
1679
1680   bool value_is_mate(Value value) {
1681
1682     assert(abs(value) <= VALUE_INFINITE);
1683
1684     return   value <= value_mated_in(PLY_MAX)
1685           || value >= value_mate_in(PLY_MAX);
1686   }
1687
1688
1689   // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
1690   // "plies to mate from the current ply".  Non-mate scores are unchanged.
1691   // The function is called before storing a value to the transposition table.
1692
1693   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
1694
1695     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1696       return v + ply;
1697
1698     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1699       return v - ply;
1700
1701     return v;
1702   }
1703
1704
1705   // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate score from
1706   // the transposition table to a mate score corrected for the current ply.
1707
1708   Value value_from_tt(Value v, int ply) {
1709
1710     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1711       return v - ply;
1712
1713     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1714       return v + ply;
1715
1716     return v;
1717   }
1718
1719
1720   // move_is_killer() checks if the given move is among the killer moves
1721
1722   bool move_is_killer(Move m, SearchStack* ss) {
1723
1724       if (ss->killers[0] == m || ss->killers[1] == m)
1725           return true;
1726
1727       return false;
1728   }
1729
1730
1731   // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
1732   // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
1733   // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
1734   // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
1735   // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
1736   // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
1737   template <NodeType PvNode>
1738   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck,
1739                   bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous) {
1740
1741     assert(m != MOVE_NONE);
1742
1743     Depth result = DEPTH_ZERO;
1744     *dangerous = moveIsCheck | singleEvasion | mateThreat;
1745
1746     if (*dangerous)
1747     {
1748         if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
1749             result += CheckExtension[PvNode];
1750
1751         if (singleEvasion)
1752             result += SingleEvasionExtension[PvNode];
1753
1754         if (mateThreat)
1755             result += MateThreatExtension[PvNode];
1756     }
1757
1758     if (pos.type_of_piece_on(move_from(m)) == PAWN)
1759     {
1760         Color c = pos.side_to_move();
1761         if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
1762         {
1763             result += PawnPushTo7thExtension[PvNode];
1764             *dangerous = true;
1765         }
1766         if (pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
1767         {
1768             result += PassedPawnExtension[PvNode];
1769             *dangerous = true;
1770         }
1771     }
1772
1773     if (   captureOrPromotion
1774         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1775         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
1776             - pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) == VALUE_ZERO)
1777         && !move_is_promotion(m)
1778         && !move_is_ep(m))
1779     {
1780         result += PawnEndgameExtension[PvNode];
1781         *dangerous = true;
1782     }
1783
1784     if (   PvNode
1785         && captureOrPromotion
1786         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1787         && pos.see_sign(m) >= 0)
1788     {
1789         result += ONE_PLY / 2;
1790         *dangerous = true;
1791     }
1792
1793     return Min(result, ONE_PLY);
1794   }
1795
1796
1797   // connected_threat() tests whether it is safe to forward prune a move or if
1798   // is somehow coonected to the threat move returned by null search.
1799
1800   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
1801
1802     assert(move_is_ok(m));
1803     assert(threat && move_is_ok(threat));
1804     assert(!pos.move_is_check(m));
1805     assert(!pos.move_is_capture_or_promotion(m));
1806     assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
1807
1808     Square mfrom, mto, tfrom, tto;
1809
1810     mfrom = move_from(m);
1811     mto = move_to(m);
1812     tfrom = move_from(threat);
1813     tto = move_to(threat);
1814
1815     // Case 1: Don't prune moves which move the threatened piece
1816     if (mfrom == tto)
1817         return true;
1818
1819     // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
1820     // value of the threatening piece, don't prune move which defend it.
1821     if (   pos.move_is_capture(threat)
1822         && (   pos.midgame_value_of_piece_on(tfrom) >= pos.midgame_value_of_piece_on(tto)
1823             || pos.type_of_piece_on(tfrom) == KING)
1824         && pos.move_attacks_square(m, tto))
1825         return true;
1826
1827     // Case 3: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
1828     // prune safe moves which block its ray.
1829     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(tfrom))
1830         && bit_is_set(squares_between(tfrom, tto), mto)
1831         && pos.see_sign(m) >= 0)
1832         return true;
1833
1834     return false;
1835   }
1836
1837
1838   // ok_to_use_TT() returns true if a transposition table score
1839   // can be used at a given point in search.
1840
1841   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply) {
1842
1843     Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1844
1845     return   (   tte->depth() >= depth
1846               || v >= Max(value_mate_in(PLY_MAX), beta)
1847               || v < Min(value_mated_in(PLY_MAX), beta))
1848
1849           && (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= beta)
1850               || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < beta));
1851   }
1852
1853
1854   // refine_eval() returns the transposition table score if
1855   // possible otherwise falls back on static position evaluation.
1856
1857   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply) {
1858
1859       assert(tte);
1860
1861       Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1862
1863       if (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= defaultEval)
1864           || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < defaultEval))
1865           return v;
1866
1867       return defaultEval;
1868   }
1869
1870
1871   // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
1872   // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
1873
1874   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth,
1875                       Move movesSearched[], int moveCount) {
1876
1877     Move m;
1878
1879     H.success(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move), depth);
1880
1881     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
1882     {
1883         m = movesSearched[i];
1884
1885         assert(m != move);
1886
1887         if (!pos.move_is_capture_or_promotion(m))
1888             H.failure(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), depth);
1889     }
1890   }
1891
1892
1893   // update_killers() add a good move that produced a beta-cutoff
1894   // among the killer moves of that ply.
1895
1896   void update_killers(Move m, SearchStack* ss) {
1897
1898     if (m == ss->killers[0])
1899         return;
1900
1901     ss->killers[1] = ss->killers[0];
1902     ss->killers[0] = m;
1903   }
1904
1905
1906   // update_gains() updates the gains table of a non-capture move given
1907   // the static position evaluation before and after the move.
1908
1909   void update_gains(const Position& pos, Move m, Value before, Value after) {
1910
1911     if (   m != MOVE_NULL
1912         && before != VALUE_NONE
1913         && after != VALUE_NONE
1914         && pos.captured_piece_type() == PIECE_TYPE_NONE
1915         && !move_is_special(m))
1916         H.set_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
1917   }
1918
1919
1920   // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
1921   // since the beginning of the current search.
1922
1923   int current_search_time() {
1924
1925     return get_system_time() - SearchStartTime;
1926   }
1927
1928
1929   // value_to_uci() converts a value to a string suitable for use with the UCI protocol
1930
1931   std::string value_to_uci(Value v) {
1932
1933     std::stringstream s;
1934
1935     if (abs(v) < VALUE_MATE - PLY_MAX * ONE_PLY)
1936       s << "cp " << int(v) * 100 / int(PawnValueMidgame); // Scale to pawn = 100
1937     else
1938       s << "mate " << (v > 0 ? (VALUE_MATE - v + 1) / 2 : -(VALUE_MATE + v) / 2 );
1939
1940     return s.str();
1941   }
1942
1943   // nps() computes the current nodes/second count.
1944
1945   int nps() {
1946
1947     int t = current_search_time();
1948     return (t > 0 ? int((ThreadsMgr.nodes_searched() * 1000) / t) : 0);
1949   }
1950
1951
1952   // poll() performs two different functions: It polls for user input, and it
1953   // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
1954   // search.
1955
1956   void poll() {
1957
1958     static int lastInfoTime;
1959     int t = current_search_time();
1960
1961     //  Poll for input
1962     if (Bioskey())
1963     {
1964         // We are line oriented, don't read single chars
1965         std::string command;
1966
1967         if (!std::getline(std::cin, command))
1968             command = "quit";
1969
1970         if (command == "quit")
1971         {
1972             AbortSearch = true;
1973             PonderSearch = false;
1974             Quit = true;
1975             return;
1976         }
1977         else if (command == "stop")
1978         {
1979             AbortSearch = true;
1980             PonderSearch = false;
1981         }
1982         else if (command == "ponderhit")
1983             ponderhit();
1984     }
1985
1986     // Print search information
1987     if (t < 1000)
1988         lastInfoTime = 0;
1989
1990     else if (lastInfoTime > t)
1991         // HACK: Must be a new search where we searched less than
1992         // NodesBetweenPolls nodes during the first second of search.
1993         lastInfoTime = 0;
1994
1995     else if (t - lastInfoTime >= 1000)
1996     {
1997         lastInfoTime = t;
1998
1999         if (dbg_show_mean)
2000             dbg_print_mean();
2001
2002         if (dbg_show_hit_rate)
2003             dbg_print_hit_rate();
2004
2005         cout << "info nodes " << ThreadsMgr.nodes_searched() << " nps " << nps()
2006              << " time " << t << endl;
2007     }
2008
2009     // Should we stop the search?
2010     if (PonderSearch)
2011         return;
2012
2013     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
2014                            && !AspirationFailLow
2015                            &&  t > TimeMgr.available_time();
2016
2017     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
2018                      || stillAtFirstMove;
2019
2020     if (   (Iteration >= 3 && UseTimeManagement && noMoreTime)
2021         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
2022         || (Iteration >= 3 && MaxNodes && ThreadsMgr.nodes_searched() >= MaxNodes))
2023         AbortSearch = true;
2024   }
2025
2026
2027   // ponderhit() is called when the program is pondering (i.e. thinking while
2028   // it's the opponent's turn to move) in order to let the engine know that
2029   // it correctly predicted the opponent's move.
2030
2031   void ponderhit() {
2032
2033     int t = current_search_time();
2034     PonderSearch = false;
2035
2036     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
2037                            && !AspirationFailLow
2038                            &&  t > TimeMgr.available_time();
2039
2040     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
2041                      || stillAtFirstMove;
2042
2043     if (Iteration >= 3 && UseTimeManagement && (noMoreTime || StopOnPonderhit))
2044         AbortSearch = true;
2045   }
2046
2047
2048   // init_ss_array() does a fast reset of the first entries of a SearchStack
2049   // array and of all the excludedMove and skipNullMove entries.
2050
2051   void init_ss_array(SearchStack* ss, int size) {
2052
2053     for (int i = 0; i < size; i++, ss++)
2054     {
2055         ss->excludedMove = MOVE_NONE;
2056         ss->skipNullMove = false;
2057         ss->reduction = DEPTH_ZERO;
2058         ss->sp = NULL;
2059
2060         if (i < 3)
2061             ss->killers[0] = ss->killers[1] = ss->mateKiller = MOVE_NONE;
2062     }
2063   }
2064
2065
2066   // wait_for_stop_or_ponderhit() is called when the maximum depth is reached
2067   // while the program is pondering. The point is to work around a wrinkle in
2068   // the UCI protocol: When pondering, the engine is not allowed to give a
2069   // "bestmove" before the GUI sends it a "stop" or "ponderhit" command.
2070   // We simply wait here until one of these commands is sent, and return,
2071   // after which the bestmove and pondermove will be printed (in id_loop()).
2072
2073   void wait_for_stop_or_ponderhit() {
2074
2075     std::string command;
2076
2077     while (true)
2078     {
2079         if (!std::getline(std::cin, command))
2080             command = "quit";
2081
2082         if (command == "quit")
2083         {
2084             Quit = true;
2085             break;
2086         }
2087         else if (command == "ponderhit" || command == "stop")
2088             break;
2089     }
2090   }
2091
2092
2093   // print_pv_info() prints to standard output and eventually to log file information on
2094   // the current PV line. It is called at each iteration or after a new pv is found.
2095
2096   void print_pv_info(const Position& pos, Move pv[], Value alpha, Value beta, Value value) {
2097
2098     cout << "info depth " << Iteration
2099          << " score "     << value_to_uci(value)
2100          << (value >= beta ? " lowerbound" : value <= alpha ? " upperbound" : "")
2101          << " time "  << current_search_time()
2102          << " nodes " << ThreadsMgr.nodes_searched()
2103          << " nps "   << nps()
2104          << " pv ";
2105
2106     for (Move* m = pv; *m != MOVE_NONE; m++)
2107         cout << *m << " ";
2108
2109     cout << endl;
2110
2111     if (UseLogFile)
2112     {
2113         ValueType t = value >= beta  ? VALUE_TYPE_LOWER :
2114                       value <= alpha ? VALUE_TYPE_UPPER : VALUE_TYPE_EXACT;
2115
2116         LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), Iteration,
2117                              ThreadsMgr.nodes_searched(), value, t, pv) << endl;
2118     }
2119   }
2120
2121
2122   // insert_pv_in_tt() is called at the end of a search iteration, and inserts
2123   // the PV back into the TT. This makes sure the old PV moves are searched
2124   // first, even if the old TT entries have been overwritten.
2125
2126   void insert_pv_in_tt(const Position& pos, Move pv[]) {
2127
2128     StateInfo st;
2129     TTEntry* tte;
2130     Position p(pos, pos.thread());
2131     Value v, m = VALUE_NONE;
2132
2133     for (int i = 0; pv[i] != MOVE_NONE; i++)
2134     {
2135         tte = TT.retrieve(p.get_key());
2136         if (!tte || tte->move() != pv[i])
2137         {
2138             v = (p.is_check() ? VALUE_NONE : evaluate(p, m));
2139             TT.store(p.get_key(), VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, pv[i], v, m);
2140         }
2141         p.do_move(pv[i], st);
2142     }
2143   }
2144
2145
2146   // extract_pv_from_tt() builds a PV by adding moves from the transposition table.
2147   // We consider also failing high nodes and not only VALUE_TYPE_EXACT nodes. This
2148   // allow to always have a ponder move even when we fail high at root and also a
2149   // long PV to print that is important for position analysis.
2150
2151   void extract_pv_from_tt(const Position& pos, Move bestMove, Move pv[]) {
2152
2153     StateInfo st;
2154     TTEntry* tte;
2155     Position p(pos, pos.thread());
2156     int ply = 0;
2157
2158     assert(bestMove != MOVE_NONE);
2159
2160     pv[ply] = bestMove;
2161     p.do_move(pv[ply++], st);
2162
2163     while (   (tte = TT.retrieve(p.get_key())) != NULL
2164            && tte->move() != MOVE_NONE
2165            && move_is_legal(p, tte->move())
2166            && ply < PLY_MAX
2167            && (!p.is_draw() || ply < 2))
2168     {
2169         pv[ply] = tte->move();
2170         p.do_move(pv[ply++], st);
2171     }
2172     pv[ply] = MOVE_NONE;
2173   }
2174
2175
2176   // init_thread() is the function which is called when a new thread is
2177   // launched. It simply calls the idle_loop() function with the supplied
2178   // threadID. There are two versions of this function; one for POSIX
2179   // threads and one for Windows threads.
2180
2181 #if !defined(_MSC_VER)
2182
2183   void* init_thread(void *threadID) {
2184
2185     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2186     return NULL;
2187   }
2188
2189 #else
2190
2191   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID) {
2192
2193     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2194     return 0;
2195   }
2196
2197 #endif
2198
2199
2200   /// The ThreadsManager class
2201
2202   // resetNodeCounters(), resetBetaCounters(), searched_nodes() and
2203   // get_beta_counters() are getters/setters for the per thread
2204   // counters used to sort the moves at root.
2205
2206   void ThreadsManager::resetNodeCounters() {
2207
2208     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2209         threads[i].nodes = 0ULL;
2210   }
2211
2212   int64_t ThreadsManager::nodes_searched() const {
2213
2214     int64_t result = 0ULL;
2215     for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2216         result += threads[i].nodes;
2217
2218     return result;
2219   }
2220
2221
2222   // idle_loop() is where the threads are parked when they have no work to do.
2223   // The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
2224   // object for which the current thread is the master.
2225
2226   void ThreadsManager::idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp) {
2227
2228     assert(threadID >= 0 && threadID < MAX_THREADS);
2229
2230     while (true)
2231     {
2232         // Slave threads can exit as soon as AllThreadsShouldExit raises,
2233         // master should exit as last one.
2234         if (AllThreadsShouldExit)
2235         {
2236             assert(!sp);
2237             threads[threadID].state = THREAD_TERMINATED;
2238             return;
2239         }
2240
2241         // If we are not thinking, wait for a condition to be signaled
2242         // instead of wasting CPU time polling for work.
2243         while (AllThreadsShouldSleep || threadID >= ActiveThreads)
2244         {
2245             assert(!sp);
2246             assert(threadID != 0);
2247             threads[threadID].state = THREAD_SLEEPING;
2248
2249 #if !defined(_MSC_VER)
2250             lock_grab(&WaitLock);
2251             if (AllThreadsShouldSleep || threadID >= ActiveThreads)
2252                 pthread_cond_wait(&WaitCond, &WaitLock);
2253             lock_release(&WaitLock);
2254 #else
2255             WaitForSingleObject(SitIdleEvent[threadID], INFINITE);
2256 #endif
2257         }
2258
2259         // If thread has just woken up, mark it as available
2260         if (threads[threadID].state == THREAD_SLEEPING)
2261             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2262
2263         // If this thread has been assigned work, launch a search
2264         if (threads[threadID].state == THREAD_WORKISWAITING)
2265         {
2266             assert(!AllThreadsShouldExit && !AllThreadsShouldSleep);
2267
2268             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2269
2270             // Here we call search() with SplitPoint template parameter set to true
2271             SplitPoint* tsp = threads[threadID].splitPoint;
2272             Position pos(*tsp->pos, threadID);
2273             SearchStack* ss = tsp->sstack[threadID] + 1;
2274             ss->sp = tsp;
2275
2276             if (tsp->pvNode)
2277                 search<PV, true>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2278             else
2279                 search<NonPV, true>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2280
2281             assert(threads[threadID].state == THREAD_SEARCHING);
2282
2283             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2284         }
2285
2286         // If this thread is the master of a split point and all slaves have
2287         // finished their work at this split point, return from the idle loop.
2288         int i = 0;
2289         for ( ; sp && i < ActiveThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2290
2291         if (i == ActiveThreads)
2292         {
2293             // Because sp->slaves[] is reset under lock protection,
2294             // be sure sp->lock has been released before to return.
2295             lock_grab(&(sp->lock));
2296             lock_release(&(sp->lock));
2297
2298             // In helpful master concept a master can help only a sub-tree, and
2299             // because here is all finished is not possible master is booked.
2300             assert(threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE);
2301
2302             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2303             return;
2304         }
2305     }
2306   }
2307
2308
2309   // init_threads() is called during startup. It launches all helper threads,
2310   // and initializes the split point stack and the global locks and condition
2311   // objects.
2312
2313   void ThreadsManager::init_threads() {
2314
2315     volatile int i;
2316     bool ok;
2317
2318 #if !defined(_MSC_VER)
2319     pthread_t pthread[1];
2320 #endif
2321
2322     // Initialize global locks
2323     lock_init(&MPLock);
2324     lock_init(&WaitLock);
2325
2326 #if !defined(_MSC_VER)
2327     pthread_cond_init(&WaitCond, NULL);
2328 #else
2329     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2330         SitIdleEvent[i] = CreateEvent(0, FALSE, FALSE, 0);
2331 #endif
2332
2333     // Initialize splitPoints[] locks
2334     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2335         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2336             lock_init(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2337
2338     // Will be set just before program exits to properly end the threads
2339     AllThreadsShouldExit = false;
2340
2341     // Threads will be put to sleep as soon as created
2342     AllThreadsShouldSleep = true;
2343
2344     // All threads except the main thread should be initialized to THREAD_AVAILABLE
2345     ActiveThreads = 1;
2346     threads[0].state = THREAD_SEARCHING;
2347     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2348         threads[i].state = THREAD_AVAILABLE;
2349
2350     // Launch the helper threads
2351     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2352     {
2353
2354 #if !defined(_MSC_VER)
2355         ok = (pthread_create(pthread, NULL, init_thread, (void*)(&i)) == 0);
2356 #else
2357         ok = (CreateThread(NULL, 0, init_thread, (LPVOID)(&i), 0, NULL) != NULL);
2358 #endif
2359
2360         if (!ok)
2361         {
2362             cout << "Failed to create thread number " << i << endl;
2363             Application::exit_with_failure();
2364         }
2365
2366         // Wait until the thread has finished launching and is gone to sleep
2367         while (threads[i].state != THREAD_SLEEPING) {}
2368     }
2369   }
2370
2371
2372   // exit_threads() is called when the program exits. It makes all the
2373   // helper threads exit cleanly.
2374
2375   void ThreadsManager::exit_threads() {
2376
2377     ActiveThreads = MAX_THREADS;  // Wake up all the threads
2378     AllThreadsShouldExit = true;  // Let the woken up threads to exit idle_loop()
2379     AllThreadsShouldSleep = true; // Avoid an assert in wake_sleeping_threads()
2380     wake_sleeping_threads();
2381
2382     // Wait for thread termination
2383     for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2384         while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED) {}
2385
2386     // Now we can safely destroy the locks
2387     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2388         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2389             lock_destroy(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2390
2391     lock_destroy(&WaitLock);
2392     lock_destroy(&MPLock);
2393   }
2394
2395
2396   // thread_should_stop() checks whether the thread should stop its search.
2397   // This can happen if a beta cutoff has occurred in the thread's currently
2398   // active split point, or in some ancestor of the current split point.
2399
2400   bool ThreadsManager::thread_should_stop(int threadID) const {
2401
2402     assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
2403
2404     SplitPoint* sp = threads[threadID].splitPoint;
2405
2406     for ( ; sp && !sp->stopRequest; sp = sp->parent) {}
2407     return sp != NULL;
2408   }
2409
2410
2411   // thread_is_available() checks whether the thread with threadID "slave" is
2412   // available to help the thread with threadID "master" at a split point. An
2413   // obvious requirement is that "slave" must be idle. With more than two
2414   // threads, this is not by itself sufficient:  If "slave" is the master of
2415   // some active split point, it is only available as a slave to the other
2416   // threads which are busy searching the split point at the top of "slave"'s
2417   // split point stack (the "helpful master concept" in YBWC terminology).
2418
2419   bool ThreadsManager::thread_is_available(int slave, int master) const {
2420
2421     assert(slave >= 0 && slave < ActiveThreads);
2422     assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
2423     assert(ActiveThreads > 1);
2424
2425     if (threads[slave].state != THREAD_AVAILABLE || slave == master)
2426         return false;
2427
2428     // Make a local copy to be sure doesn't change under our feet
2429     int localActiveSplitPoints = threads[slave].activeSplitPoints;
2430
2431     // No active split points means that the thread is available as
2432     // a slave for any other thread.
2433     if (localActiveSplitPoints == 0 || ActiveThreads == 2)
2434         return true;
2435
2436     // Apply the "helpful master" concept if possible. Use localActiveSplitPoints
2437     // that is known to be > 0, instead of threads[slave].activeSplitPoints that
2438     // could have been set to 0 by another thread leading to an out of bound access.
2439     if (threads[slave].splitPoints[localActiveSplitPoints - 1].slaves[master])
2440         return true;
2441
2442     return false;
2443   }
2444
2445
2446   // available_thread_exists() tries to find an idle thread which is available as
2447   // a slave for the thread with threadID "master".
2448
2449   bool ThreadsManager::available_thread_exists(int master) const {
2450
2451     assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
2452     assert(ActiveThreads > 1);
2453
2454     for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2455         if (thread_is_available(i, master))
2456             return true;
2457
2458     return false;
2459   }
2460
2461
2462   // split() does the actual work of distributing the work at a node between
2463   // several available threads. If it does not succeed in splitting the
2464   // node (because no idle threads are available, or because we have no unused
2465   // split point objects), the function immediately returns. If splitting is
2466   // possible, a SplitPoint object is initialized with all the data that must be
2467   // copied to the helper threads and we tell our helper threads that they have
2468   // been assigned work. This will cause them to instantly leave their idle loops
2469   // and call sp_search(). When all threads have returned from sp_search() then
2470   // split() returns.
2471
2472   template <bool Fake>
2473   void ThreadsManager::split(const Position& p, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha,
2474                              const Value beta, Value* bestValue, Depth depth, Move threatMove,
2475                              bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode) {
2476     assert(p.is_ok());
2477     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
2478     assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
2479     assert(*bestValue <= *alpha);
2480     assert(*alpha < beta);
2481     assert(beta <= VALUE_INFINITE);
2482     assert(depth > DEPTH_ZERO);
2483     assert(p.thread() >= 0 && p.thread() < ActiveThreads);
2484     assert(ActiveThreads > 1);
2485
2486     int i, master = p.thread();
2487     Thread& masterThread = threads[master];
2488
2489     lock_grab(&MPLock);
2490
2491     // If no other thread is available to help us, or if we have too many
2492     // active split points, don't split.
2493     if (   !available_thread_exists(master)
2494         || masterThread.activeSplitPoints >= MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS)
2495     {
2496         lock_release(&MPLock);
2497         return;
2498     }
2499
2500     // Pick the next available split point object from the split point stack
2501     SplitPoint& splitPoint = masterThread.splitPoints[masterThread.activeSplitPoints++];
2502
2503     // Initialize the split point object
2504     splitPoint.parent = masterThread.splitPoint;
2505     splitPoint.stopRequest = false;
2506     splitPoint.ply = ply;
2507     splitPoint.depth = depth;
2508     splitPoint.threatMove = threatMove;
2509     splitPoint.mateThreat = mateThreat;
2510     splitPoint.alpha = *alpha;
2511     splitPoint.beta = beta;
2512     splitPoint.pvNode = pvNode;
2513     splitPoint.bestValue = *bestValue;
2514     splitPoint.mp = mp;
2515     splitPoint.moveCount = moveCount;
2516     splitPoint.pos = &p;
2517     splitPoint.parentSstack = ss;
2518     for (i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2519         splitPoint.slaves[i] = 0;
2520
2521     masterThread.splitPoint = &splitPoint;
2522
2523     // If we are here it means we are not available
2524     assert(masterThread.state != THREAD_AVAILABLE);
2525
2526     int workersCnt = 1; // At least the master is included
2527
2528     // Allocate available threads setting state to THREAD_BOOKED
2529     for (i = 0; !Fake && i < ActiveThreads && workersCnt < MaxThreadsPerSplitPoint; i++)
2530         if (thread_is_available(i, master))
2531         {
2532             threads[i].state = THREAD_BOOKED;
2533             threads[i].splitPoint = &splitPoint;
2534             splitPoint.slaves[i] = 1;
2535             workersCnt++;
2536         }
2537
2538     assert(Fake || workersCnt > 1);
2539
2540     // We can release the lock because slave threads are already booked and master is not available
2541     lock_release(&MPLock);
2542
2543     // Tell the threads that they have work to do. This will make them leave
2544     // their idle loop. But before copy search stack tail for each thread.
2545     for (i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2546         if (i == master || splitPoint.slaves[i])
2547         {
2548             memcpy(splitPoint.sstack[i], ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
2549
2550             assert(i == master || threads[i].state == THREAD_BOOKED);
2551
2552             threads[i].state = THREAD_WORKISWAITING; // This makes the slave to exit from idle_loop()
2553         }
2554
2555     // Everything is set up. The master thread enters the idle loop, from
2556     // which it will instantly launch a search, because its state is
2557     // THREAD_WORKISWAITING.  We send the split point as a second parameter to the
2558     // idle loop, which means that the main thread will return from the idle
2559     // loop when all threads have finished their work at this split point.
2560     idle_loop(master, &splitPoint);
2561
2562     // We have returned from the idle loop, which means that all threads are
2563     // finished. Update alpha and bestValue, and return.
2564     lock_grab(&MPLock);
2565
2566     *alpha = splitPoint.alpha;
2567     *bestValue = splitPoint.bestValue;
2568     masterThread.activeSplitPoints--;
2569     masterThread.splitPoint = splitPoint.parent;
2570
2571     lock_release(&MPLock);
2572   }
2573
2574
2575   // wake_sleeping_threads() wakes up all sleeping threads when it is time
2576   // to start a new search from the root.
2577
2578   void ThreadsManager::wake_sleeping_threads() {
2579
2580     assert(AllThreadsShouldSleep);
2581     assert(ActiveThreads > 0);
2582
2583     AllThreadsShouldSleep = false;
2584
2585     if (ActiveThreads == 1)
2586         return;
2587
2588 #if !defined(_MSC_VER)
2589     pthread_mutex_lock(&WaitLock);
2590     pthread_cond_broadcast(&WaitCond);
2591     pthread_mutex_unlock(&WaitLock);
2592 #else
2593     for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2594         SetEvent(SitIdleEvent[i]);
2595 #endif
2596
2597   }
2598
2599
2600   // put_threads_to_sleep() makes all the threads go to sleep just before
2601   // to leave think(), at the end of the search. Threads should have already
2602   // finished the job and should be idle.
2603
2604   void ThreadsManager::put_threads_to_sleep() {
2605
2606     assert(!AllThreadsShouldSleep);
2607
2608     // This makes the threads to go to sleep
2609     AllThreadsShouldSleep = true;
2610   }
2611
2612   /// The RootMoveList class
2613
2614   // RootMoveList c'tor
2615
2616   RootMoveList::RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]) {
2617
2618     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
2619     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
2620     StateInfo st;
2621     bool includeAllMoves = (searchMoves[0] == MOVE_NONE);
2622
2623     // Initialize search stack
2624     init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
2625     ss[0].eval = ss[0].evalMargin = VALUE_NONE;
2626     count = 0;
2627
2628     // Generate all legal moves
2629     MoveStack* last = generate_moves(pos, mlist);
2630
2631     // Add each move to the moves[] array
2632     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
2633     {
2634         bool includeMove = includeAllMoves;
2635
2636         for (int k = 0; !includeMove && searchMoves[k] != MOVE_NONE; k++)
2637             includeMove = (searchMoves[k] == cur->move);
2638
2639         if (!includeMove)
2640             continue;
2641
2642         // Find a quick score for the move
2643         moves[count].move = ss[0].currentMove = moves[count].pv[0] = cur->move;
2644         moves[count].pv[1] = MOVE_NONE;
2645         pos.do_move(cur->move, st);
2646         moves[count].score = -qsearch<PV>(pos, ss+1, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, DEPTH_ZERO, 1);
2647         pos.undo_move(cur->move);
2648         count++;
2649     }
2650     sort();
2651   }
2652
2653   // Score root moves using the standard way used in main search, the moves
2654   // are scored according to the order in which are returned by MovePicker.
2655
2656   void RootMoveList::score_moves(const Position& pos)
2657   {
2658       Move move;
2659       int score = 1000;
2660       MovePicker mp = MovePicker(pos, MOVE_NONE, ONE_PLY, H);
2661
2662       while ((move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
2663           for (int i = 0; i < count; i++)
2664               if (moves[i].move == move)
2665               {
2666                   moves[i].mp_score = score--;
2667                   break;
2668               }
2669   }
2670
2671   // RootMoveList simple methods definitions
2672
2673   void RootMoveList::set_move_pv(int moveNum, const Move pv[]) {
2674
2675     int j;
2676
2677     for (j = 0; pv[j] != MOVE_NONE; j++)
2678         moves[moveNum].pv[j] = pv[j];
2679
2680     moves[moveNum].pv[j] = MOVE_NONE;
2681   }
2682
2683
2684   // RootMoveList::sort() sorts the root move list at the beginning of a new
2685   // iteration.
2686
2687   void RootMoveList::sort() {
2688
2689     sort_multipv(count - 1); // Sort all items
2690   }
2691
2692
2693   // RootMoveList::sort_multipv() sorts the first few moves in the root move
2694   // list by their scores and depths. It is used to order the different PVs
2695   // correctly in MultiPV mode.
2696
2697   void RootMoveList::sort_multipv(int n) {
2698
2699     int i,j;
2700
2701     for (i = 1; i <= n; i++)
2702     {
2703         RootMove rm = moves[i];
2704         for (j = i; j > 0 && moves[j - 1] < rm; j--)
2705             moves[j] = moves[j - 1];
2706
2707         moves[j] = rm;
2708     }
2709   }
2710
2711 } // namespace