]> git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/search.cpp
Correctly implementg selDepth feature
[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 #include <cassert>
21 #include <cmath>
22 #include <cstring>
23 #include <fstream>
24 #include <iostream>
25 #include <sstream>
26 #include <vector>
27
28 #include "book.h"
29 #include "evaluate.h"
30 #include "history.h"
31 #include "misc.h"
32 #include "move.h"
33 #include "movegen.h"
34 #include "movepick.h"
35 #include "lock.h"
36 #include "search.h"
37 #include "timeman.h"
38 #include "thread.h"
39 #include "tt.h"
40 #include "ucioption.h"
41
42 using std::cout;
43 using std::endl;
44
45 namespace {
46
47   // Different node types, used as template parameter
48   enum NodeType { NonPV, PV };
49
50   // Set to true to force running with one thread. Used for debugging.
51   const bool FakeSplit = false;
52
53   // Lookup table to check if a Piece is a slider and its access function
54   const bool Slidings[18] = { 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1 };
55   inline bool piece_is_slider(Piece p) { return Slidings[p]; }
56
57   // ThreadsManager class is used to handle all the threads related stuff like init,
58   // starting, parking and, the most important, launching a slave thread at a split
59   // point. All the access to shared thread data is done through this class.
60
61   class ThreadsManager {
62     /* As long as the single ThreadsManager object is defined as a global we don't
63        need to explicitly initialize to zero its data members because variables with
64        static storage duration are automatically set to zero before enter main()
65     */
66   public:
67     Thread& operator[](int threadID) { return threads[threadID]; }
68     void init_threads();
69     void exit_threads();
70
71     int min_split_depth() const { return minimumSplitDepth; }
72     int active_threads() const { return activeThreads; }
73     void set_active_threads(int cnt) { activeThreads = cnt; }
74
75     void read_uci_options();
76     bool available_thread_exists(int master) const;
77     bool thread_is_available(int slave, int master) const;
78     bool cutoff_at_splitpoint(int threadID) const;
79     void wake_sleeping_thread(int threadID);
80     void idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp);
81
82     template <bool Fake>
83     void split(Position& pos, SearchStack* ss, Value* alpha, const Value beta, Value* bestValue,
84                Depth depth, Move threatMove, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode);
85
86   private:
87     Lock mpLock;
88     Depth minimumSplitDepth;
89     int maxThreadsPerSplitPoint;
90     bool useSleepingThreads;
91     int activeThreads;
92     volatile bool allThreadsShouldExit;
93     Thread threads[MAX_THREADS];
94   };
95
96
97   // RootMove struct is used for moves at the root of the tree. For each root
98   // move, we store two scores, a node count, and a PV (really a refutation
99   // in the case of moves which fail low). Value pv_score is normally set at
100   // -VALUE_INFINITE for all non-pv moves, while non_pv_score is computed
101   // according to the order in which moves are returned by MovePicker.
102
103   struct RootMove {
104
105     RootMove();
106     RootMove(const RootMove& rm) { *this = rm; }
107     RootMove& operator=(const RootMove& rm);
108
109     // RootMove::operator<() is the comparison function used when
110     // sorting the moves. A move m1 is considered to be better
111     // than a move m2 if it has an higher pv_score, or if it has
112     // equal pv_score but m1 has the higher non_pv_score. In this way
113     // we are guaranteed that PV moves are always sorted as first.
114     bool operator<(const RootMove& m) const {
115       return pv_score != m.pv_score ? pv_score < m.pv_score
116                                     : non_pv_score < m.non_pv_score;
117     }
118
119     void extract_pv_from_tt(Position& pos);
120     void insert_pv_in_tt(Position& pos);
121     std::string pv_info_to_uci(Position& pos, int depth, int selDepth, Value alpha, Value beta, int pvIdx);
122
123     int64_t nodes;
124     Value pv_score;
125     Value non_pv_score;
126     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
127   };
128
129
130   // RootMoveList struct is just a std::vector<> of RootMove objects,
131   // with an handful of methods above the standard ones.
132
133   struct RootMoveList : public std::vector<RootMove> {
134
135     typedef std::vector<RootMove> Base;
136
137     void init(Position& pos, Move searchMoves[]);
138     void sort() { insertion_sort<RootMove, Base::iterator>(begin(), end()); }
139     void sort_multipv(int n) { insertion_sort<RootMove, Base::iterator>(begin(), begin() + n); }
140
141     int bestMoveChanges;
142   };
143
144
145   // Overload operator<<() to make it easier to print moves in a coordinate
146   // notation compatible with UCI protocol.
147   std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Move m) {
148
149     bool chess960 = (os.iword(0) != 0); // See set960()
150     return os << move_to_uci(m, chess960);
151   }
152
153
154   // When formatting a move for std::cout we must know if we are in Chess960
155   // or not. To keep using the handy operator<<() on the move the trick is to
156   // embed this flag in the stream itself. Function-like named enum set960 is
157   // used as a custom manipulator and the stream internal general-purpose array,
158   // accessed through ios_base::iword(), is used to pass the flag to the move's
159   // operator<<() that will read it to properly format castling moves.
160   enum set960 {};
161
162   std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const set960& f) {
163
164     os.iword(0) = int(f);
165     return os;
166   }
167
168
169   /// Adjustments
170
171   // Step 6. Razoring
172
173   // Maximum depth for razoring
174   const Depth RazorDepth = 4 * ONE_PLY;
175
176   // Dynamic razoring margin based on depth
177   inline Value razor_margin(Depth d) { return Value(0x200 + 0x10 * int(d)); }
178
179   // Maximum depth for use of dynamic threat detection when null move fails low
180   const Depth ThreatDepth = 5 * ONE_PLY;
181
182   // Step 9. Internal iterative deepening
183
184   // Minimum depth for use of internal iterative deepening
185   const Depth IIDDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 5 * ONE_PLY /* PV */};
186
187   // At Non-PV nodes we do an internal iterative deepening search
188   // when the static evaluation is bigger then beta - IIDMargin.
189   const Value IIDMargin = Value(0x100);
190
191   // Step 11. Decide the new search depth
192
193   // Extensions. Configurable UCI options
194   // Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
195   Depth CheckExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2];
196   Depth PassedPawnExtension[2], PawnEndgameExtension[2];
197
198   // Minimum depth for use of singular extension
199   const Depth SingularExtensionDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 6 * ONE_PLY /* PV */};
200
201   // Step 12. Futility pruning
202
203   // Futility margin for quiescence search
204   const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
205
206   // Futility lookup tables (initialized at startup) and their access functions
207   Value FutilityMarginsMatrix[16][64]; // [depth][moveNumber]
208   int FutilityMoveCountArray[32]; // [depth]
209
210   inline Value futility_margin(Depth d, int mn) { return d < 7 * ONE_PLY ? FutilityMarginsMatrix[Max(d, 1)][Min(mn, 63)] : 2 * VALUE_INFINITE; }
211   inline int futility_move_count(Depth d) { return d < 16 * ONE_PLY ? FutilityMoveCountArray[d] : 512; }
212
213   // Step 14. Reduced search
214
215   // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
216   int8_t ReductionMatrix[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
217
218   template <NodeType PV>
219   inline Depth reduction(Depth d, int mn) { return (Depth) ReductionMatrix[PV][Min(d / ONE_PLY, 63)][Min(mn, 63)]; }
220
221   // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
222   // better than the second best move.
223   const Value EasyMoveMargin = Value(0x200);
224
225
226   /// Namespace variables
227
228   // Book
229   Book OpeningBook;
230
231   // Root move list
232   RootMoveList Rml;
233
234   // MultiPV mode
235   int MultiPV, UCIMultiPV;
236
237   // Time management variables
238   int SearchStartTime, MaxNodes, MaxDepth, ExactMaxTime;
239   bool UseTimeManagement, InfiniteSearch, Pondering, StopOnPonderhit;
240   bool FirstRootMove, StopRequest, QuitRequest, AspirationFailLow;
241   TimeManager TimeMgr;
242
243   // Log file
244   bool UseLogFile;
245   std::ofstream LogFile;
246
247   // Skill level adjustment
248   int SkillLevel;
249   bool SkillLevelEnabled;
250   RKISS RK;
251
252   // Multi-threads manager
253   ThreadsManager ThreadsMgr;
254
255   // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different cache
256   // lines (64 bytes each) from the heavy multi-thread read accessed variables.
257   bool SendSearchedNodes;
258   int NodesSincePoll;
259   int NodesBetweenPolls = 30000;
260
261   // History table
262   History H;
263
264
265   /// Local functions
266
267   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove);
268
269   template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
270   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
271
272   template <NodeType PvNode>
273   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
274
275   template <NodeType PvNode>
276   inline Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
277
278     return depth < ONE_PLY ? qsearch<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, DEPTH_ZERO)
279                            : search<PvNode, false, false>(pos, ss, alpha, beta, depth);
280   }
281
282   template <NodeType PvNode>
283   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck, bool* dangerous);
284
285   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bValue);
286   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2);
287   Value value_to_tt(Value v, int ply);
288   Value value_from_tt(Value v, int ply);
289   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply);
290   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat);
291   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply);
292   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
293   void update_gains(const Position& pos, Move move, Value before, Value after);
294   void do_skill_level(Move* best, Move* ponder);
295
296   int current_search_time();
297   std::string value_to_uci(Value v);
298   std::string speed_to_uci(int64_t nodes);
299   void poll(const Position& pos);
300   void wait_for_stop_or_ponderhit();
301
302 #if !defined(_MSC_VER)
303   void* init_thread(void* threadID);
304 #else
305   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID);
306 #endif
307
308
309   // MovePickerExt is an extended MovePicker used to choose at compile time
310   // the proper move source according to the type of node.
311   template<bool SpNode, bool Root> struct MovePickerExt;
312
313   // In Root nodes use RootMoveList as source. Score and sort the root moves
314   // before to search them.
315   template<> struct MovePickerExt<false, true> : public MovePicker {
316
317     MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
318                  : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b), firstCall(true) {
319       Move move;
320       Value score = VALUE_ZERO;
321
322       // Score root moves using standard ordering used in main search, the moves
323       // are scored according to the order in which they are returned by MovePicker.
324       // This is the second order score that is used to compare the moves when
325       // the first orders pv_score of both moves are equal.
326       while ((move = MovePicker::get_next_move()) != MOVE_NONE)
327           for (rm = Rml.begin(); rm != Rml.end(); ++rm)
328               if (rm->pv[0] == move)
329               {
330                   rm->non_pv_score = score--;
331                   break;
332               }
333
334       Rml.sort();
335       rm = Rml.begin();
336     }
337
338     Move get_next_move() {
339
340       if (!firstCall)
341           ++rm;
342       else
343           firstCall = false;
344
345       return rm != Rml.end() ? rm->pv[0] : MOVE_NONE;
346     }
347
348     RootMoveList::iterator rm;
349     bool firstCall;
350   };
351
352   // In SpNodes use split point's shared MovePicker object as move source
353   template<> struct MovePickerExt<true, false> : public MovePicker {
354
355     MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
356                   : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b), mp(ss->sp->mp) {}
357
358     Move get_next_move() { return mp->get_next_move(); }
359
360     RootMoveList::iterator rm; // Dummy, needed to compile
361     MovePicker* mp;
362   };
363
364   // Default case, create and use a MovePicker object as source
365   template<> struct MovePickerExt<false, false> : public MovePicker {
366
367     MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
368                   : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b) {}
369
370     RootMoveList::iterator rm; // Dummy, needed to compile
371   };
372
373 } // namespace
374
375
376 /// init_threads() is called during startup. It initializes various lookup tables
377 /// and creates and launches search threads.
378
379 void init_threads() {
380
381   int d;  // depth (ONE_PLY == 2)
382   int hd; // half depth (ONE_PLY == 1)
383   int mc; // moveCount
384
385   // Init reductions array
386   for (hd = 1; hd < 64; hd++) for (mc = 1; mc < 64; mc++)
387   {
388       double    pvRed = log(double(hd)) * log(double(mc)) / 3.0;
389       double nonPVRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 2.25;
390       ReductionMatrix[PV][hd][mc]    = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
391       ReductionMatrix[NonPV][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
392   }
393
394   // Init futility margins array
395   for (d = 1; d < 16; d++) for (mc = 0; mc < 64; mc++)
396       FutilityMarginsMatrix[d][mc] = Value(112 * int(log(double(d * d) / 2) / log(2.0) + 1.001) - 8 * mc + 45);
397
398   // Init futility move count array
399   for (d = 0; d < 32; d++)
400       FutilityMoveCountArray[d] = int(3.001 + 0.25 * pow(d, 2.0));
401
402   // Create and startup threads
403   ThreadsMgr.init_threads();
404 }
405
406
407 /// exit_threads() is a trampoline to access ThreadsMgr from outside of current file
408 void exit_threads() { ThreadsMgr.exit_threads(); }
409
410
411 /// perft() is our utility to verify move generation. All the legal moves up to
412 /// given depth are generated and counted and the sum returned.
413
414 int64_t perft(Position& pos, Depth depth) {
415
416   MoveStack mlist[MOVES_MAX];
417   StateInfo st;
418   Move m;
419   int64_t sum = 0;
420
421   // Generate all legal moves
422   MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
423
424   // If we are at the last ply we don't need to do and undo
425   // the moves, just to count them.
426   if (depth <= ONE_PLY)
427       return int(last - mlist);
428
429   // Loop through all legal moves
430   CheckInfo ci(pos);
431   for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
432   {
433       m = cur->move;
434       pos.do_move(m, st, ci, pos.move_is_check(m, ci));
435       sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
436       pos.undo_move(m);
437   }
438   return sum;
439 }
440
441
442 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
443 /// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various global
444 /// variables, and calls id_loop(). It returns false when a quit command is
445 /// received during the search.
446
447 bool think(Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[],
448            int movesToGo, int maxDepth, int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
449
450   // Initialize global search-related variables
451   StopOnPonderhit = StopRequest = QuitRequest = AspirationFailLow = SendSearchedNodes = false;
452   NodesSincePoll = 0;
453   SearchStartTime = get_system_time();
454   ExactMaxTime = maxTime;
455   MaxDepth = maxDepth;
456   MaxNodes = maxNodes;
457   InfiniteSearch = infinite;
458   Pondering = ponder;
459   UseTimeManagement = !ExactMaxTime && !MaxDepth && !MaxNodes && !InfiniteSearch;
460
461   // Look for a book move, only during games, not tests
462   if (UseTimeManagement && Options["OwnBook"].value<bool>())
463   {
464       if (Options["Book File"].value<std::string>() != OpeningBook.name())
465           OpeningBook.open(Options["Book File"].value<std::string>());
466
467       Move bookMove = OpeningBook.get_move(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
468       if (bookMove != MOVE_NONE)
469       {
470           if (Pondering)
471               wait_for_stop_or_ponderhit();
472
473           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
474           return !QuitRequest;
475       }
476   }
477
478   // Read UCI options
479   CheckExtension[1]         = Options["Check Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
480   CheckExtension[0]         = Options["Check Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
481   PawnPushTo7thExtension[1] = Options["Pawn Push to 7th Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
482   PawnPushTo7thExtension[0] = Options["Pawn Push to 7th Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
483   PassedPawnExtension[1]    = Options["Passed Pawn Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
484   PassedPawnExtension[0]    = Options["Passed Pawn Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
485   PawnEndgameExtension[1]   = Options["Pawn Endgame Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
486   PawnEndgameExtension[0]   = Options["Pawn Endgame Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
487   UCIMultiPV                = Options["MultiPV"].value<int>();
488   SkillLevel                = Options["Skill level"].value<int>();
489   UseLogFile                = Options["Use Search Log"].value<bool>();
490
491   read_evaluation_uci_options(pos.side_to_move());
492
493   if (Options["Clear Hash"].value<bool>())
494   {
495       Options["Clear Hash"].set_value("false");
496       TT.clear();
497   }
498   TT.set_size(Options["Hash"].value<int>());
499
500   // Do we have to play with skill handicap? In this case enable MultiPV that
501   // we will use behind the scenes to retrieve a set of possible moves.
502   SkillLevelEnabled = (SkillLevel < 20);
503   MultiPV = (SkillLevelEnabled ? Max(UCIMultiPV, 4) : UCIMultiPV);
504
505   // Set the number of active threads
506   ThreadsMgr.read_uci_options();
507   init_eval(ThreadsMgr.active_threads());
508
509   // Wake up needed threads and reset maxPly counter
510   for (int i = 0; i < ThreadsMgr.active_threads(); i++)
511   {
512       ThreadsMgr.wake_sleeping_thread(i);
513       ThreadsMgr[i].maxPly = 0;
514   }
515
516   // Set thinking time
517   int myTime = time[pos.side_to_move()];
518   int myIncrement = increment[pos.side_to_move()];
519   if (UseTimeManagement)
520       TimeMgr.init(myTime, myIncrement, movesToGo, pos.startpos_ply_counter());
521
522   // Set best NodesBetweenPolls interval to avoid lagging under time pressure
523   if (MaxNodes)
524       NodesBetweenPolls = Min(MaxNodes, 30000);
525   else if (myTime && myTime < 1000)
526       NodesBetweenPolls = 1000;
527   else if (myTime && myTime < 5000)
528       NodesBetweenPolls = 5000;
529   else
530       NodesBetweenPolls = 30000;
531
532   // Write search information to log file
533   if (UseLogFile)
534   {
535       std::string name = Options["Search Log Filename"].value<std::string>();
536       LogFile.open(name.c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
537
538       LogFile << "\nSearching: "  << pos.to_fen()
539               << "\ninfinite: "   << infinite
540               << " ponder: "      << ponder
541               << " time: "        << myTime
542               << " increment: "   << myIncrement
543               << " moves to go: " << movesToGo
544               << endl;
545   }
546
547   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
548   Move ponderMove = MOVE_NONE;
549   Move bestMove = id_loop(pos, searchMoves, &ponderMove);
550
551   // Print final search statistics
552   cout << "info" << speed_to_uci(pos.nodes_searched()) << endl;
553
554   if (UseLogFile)
555   {
556       int t = current_search_time();
557
558       LogFile << "Nodes: "          << pos.nodes_searched()
559               << "\nNodes/second: " << (t > 0 ? int(pos.nodes_searched() * 1000 / t) : 0)
560               << "\nBest move: "    << move_to_san(pos, bestMove);
561
562       StateInfo st;
563       pos.do_move(bestMove, st);
564       LogFile << "\nPonder move: " << move_to_san(pos, ponderMove) << endl;
565       pos.undo_move(bestMove); // Return from think() with unchanged position
566       LogFile.close();
567   }
568
569   // This makes all the threads to go to sleep
570   ThreadsMgr.set_active_threads(1);
571
572   // If we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the
573   // best move before we are told to do so.
574   if (!StopRequest && (Pondering || InfiniteSearch))
575       wait_for_stop_or_ponderhit();
576
577   // Could be MOVE_NONE when searching on a stalemate position
578   cout << "bestmove " << bestMove;
579
580   // UCI protol is not clear on allowing sending an empty ponder move, instead
581   // it is clear that ponder move is optional. So skip it if empty.
582   if (ponderMove != MOVE_NONE)
583       cout << " ponder " << ponderMove;
584
585   cout << endl;
586
587   return !QuitRequest;
588 }
589
590
591 namespace {
592
593   // id_loop() is the main iterative deepening loop. It calls search() repeatedly
594   // with increasing depth until the allocated thinking time has been consumed,
595   // user stops the search, or the maximum search depth is reached.
596
597   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove) {
598
599     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
600     Value bestValues[PLY_MAX_PLUS_2];
601     int bestMoveChanges[PLY_MAX_PLUS_2];
602     int depth, selDepth, aspirationDelta;
603     Value value, alpha, beta;
604     Move bestMove, easyMove, skillBest, skillPonder;
605
606     // Initialize stuff before a new search
607     memset(ss, 0, 4 * sizeof(SearchStack));
608     TT.new_search();
609     H.clear();
610     *ponderMove = bestMove = easyMove = skillBest = skillPonder = MOVE_NONE;
611     depth = aspirationDelta = 0;
612     alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
613     ss->currentMove = MOVE_NULL; // Hack to skip update_gains()
614
615     // Moves to search are verified and copied
616     Rml.init(pos, searchMoves);
617
618     // Handle special case of searching on a mate/stalemate position
619     if (Rml.size() == 0)
620     {
621         cout << "info depth 0 score "
622              << value_to_uci(pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW)
623              << endl;
624
625         return MOVE_NONE;
626     }
627
628     // Iterative deepening loop
629     while (++depth <= PLY_MAX && (!MaxDepth || depth <= MaxDepth) && !StopRequest)
630     {
631         Rml.bestMoveChanges = 0;
632         cout << set960(pos.is_chess960()) << "info depth " << depth << endl;
633
634         // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
635         if (MultiPV == 1 && depth >= 5 && abs(bestValues[depth - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
636         {
637             int prevDelta1 = bestValues[depth - 1] - bestValues[depth - 2];
638             int prevDelta2 = bestValues[depth - 2] - bestValues[depth - 3];
639
640             aspirationDelta = Min(Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16), 24);
641             aspirationDelta = (aspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
642
643             alpha = Max(bestValues[depth - 1] - aspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
644             beta  = Min(bestValues[depth - 1] + aspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
645         }
646
647         // Start with a small aspiration window and, in case of fail high/low,
648         // research with bigger window until not failing high/low anymore.
649         do {
650             // Search starting from ss+1 to allow calling update_gains()
651             value = search<PV, false, true>(pos, ss+1, alpha, beta, depth * ONE_PLY);
652
653             // Write PV back to transposition table in case the relevant entries
654             // have been overwritten during the search.
655             for (int i = 0; i < Min(MultiPV, (int)Rml.size()); i++)
656                 Rml[i].insert_pv_in_tt(pos);
657
658             // Value cannot be trusted. Break out immediately!
659             if (StopRequest)
660                 break;
661
662             assert(value >= alpha);
663
664             // In case of failing high/low increase aspiration window and research,
665             // otherwise exit the fail high/low loop.
666             if (value >= beta)
667             {
668                 beta = Min(beta + aspirationDelta, VALUE_INFINITE);
669                 aspirationDelta += aspirationDelta / 2;
670             }
671             else if (value <= alpha)
672             {
673                 AspirationFailLow = true;
674                 StopOnPonderhit = false;
675
676                 alpha = Max(alpha - aspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
677                 aspirationDelta += aspirationDelta / 2;
678             }
679             else
680                 break;
681
682         } while (abs(value) < VALUE_KNOWN_WIN);
683
684         // Collect info about search result
685         bestMove = Rml[0].pv[0];
686         *ponderMove = Rml[0].pv[1];
687         bestValues[depth] = value;
688         bestMoveChanges[depth] = Rml.bestMoveChanges;
689
690         // Do we need to pick now the best and the ponder moves ?
691         if (SkillLevelEnabled && depth == 1 + SkillLevel)
692             do_skill_level(&skillBest, &skillPonder);
693
694         // Retrieve max searched depth among threads
695         selDepth = 0;
696         for (int i = 0; i < ThreadsMgr.active_threads(); i++)
697             if (ThreadsMgr[i].maxPly > selDepth)
698                 selDepth = ThreadsMgr[i].maxPly;
699
700         // Send PV line to GUI and to log file
701         for (int i = 0; i < Min(UCIMultiPV, (int)Rml.size()); i++)
702             cout << Rml[i].pv_info_to_uci(pos, depth, selDepth, alpha, beta, i) << endl;
703
704         if (UseLogFile)
705             LogFile << pretty_pv(pos, depth, value, current_search_time(), Rml[0].pv) << endl;
706
707         // Init easyMove after first iteration or drop if differs from the best move
708         if (depth == 1 && (Rml.size() == 1 || Rml[0].pv_score > Rml[1].pv_score + EasyMoveMargin))
709             easyMove = bestMove;
710         else if (bestMove != easyMove)
711             easyMove = MOVE_NONE;
712
713         if (UseTimeManagement && !StopRequest)
714         {
715             // Time to stop?
716             bool noMoreTime = false;
717
718             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
719             if (   depth >= 5
720                 && abs(bestValues[depth])     >= abs(VALUE_MATE) - 100
721                 && abs(bestValues[depth - 1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
722                 noMoreTime = true;
723
724             // Stop search early if one move seems to be much better than the
725             // others or if there is only a single legal move. In this latter
726             // case we search up to Iteration 8 anyway to get a proper score.
727             if (   depth >= 7
728                 && easyMove == bestMove
729                 && (   Rml.size() == 1
730                     ||(   Rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 85) / 100
731                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 16)
732                     ||(   Rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 98) / 100
733                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 32)))
734                 noMoreTime = true;
735
736             // Add some extra time if the best move has changed during the last two iterations
737             if (depth > 4 && depth < 50)
738                 TimeMgr.pv_instability(bestMoveChanges[depth], bestMoveChanges[depth-1]);
739
740             // Stop search if most of MaxSearchTime is consumed at the end of the
741             // iteration. We probably don't have enough time to search the first
742             // move at the next iteration anyway.
743             if (current_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 80) / 128)
744                 noMoreTime = true;
745
746             if (noMoreTime)
747             {
748                 if (Pondering)
749                     StopOnPonderhit = true;
750                 else
751                     break;
752             }
753         }
754     }
755
756     // When using skills fake best and ponder moves with the sub-optimal ones
757     if (SkillLevelEnabled)
758     {
759         if (skillBest == MOVE_NONE) // Still unassigned ?
760             do_skill_level(&skillBest, &skillPonder);
761
762         bestMove = skillBest;
763         *ponderMove = skillPonder;
764     }
765
766     return bestMove;
767   }
768
769
770   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes and for
771   // normal and SplitPoint nodes. When called just after a split point the search
772   // is simpler because we have already probed the hash table, done a null move
773   // search, and searched the first move before splitting, we don't have to repeat
774   // all this work again. We also don't need to store anything to the hash table
775   // here: This is taken care of after we return from the split point.
776
777   template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
778   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
779
780     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
781     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
782     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
783     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
784
785     Move movesSearched[MOVES_MAX];
786     int64_t nodes;
787     StateInfo st;
788     const TTEntry *tte;
789     Key posKey;
790     Move ttMove, move, excludedMove, threatMove;
791     Depth ext, newDepth;
792     ValueType vt;
793     Value bestValue, value, oldAlpha;
794     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValueScaled; // Non-PV specific
795     bool isPvMove, isCheck, singularExtensionNode, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous, isBadCap;
796     int moveCount = 0, playedMoveCount = 0;
797     int threadID = pos.thread();
798     SplitPoint* sp = NULL;
799
800     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
801     oldAlpha = alpha;
802     isCheck = pos.is_check();
803     ss->ply = (ss-1)->ply + 1;
804
805     // Used to send selDepth info to GUI
806     if (PvNode && ThreadsMgr[threadID].maxPly < ss->ply)
807         ThreadsMgr[threadID].maxPly = ss->ply;
808
809     if (SpNode)
810     {
811         sp = ss->sp;
812         tte = NULL;
813         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
814         threatMove = sp->threatMove;
815         goto split_point_start;
816     }
817     else if (Root)
818         bestValue = alpha;
819
820     // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
821     ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = (ss+1)->excludedMove = MOVE_NONE;
822     (ss+1)->skipNullMove = false; (ss+1)->reduction = DEPTH_ZERO;
823     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = (ss+2)->mateKiller = MOVE_NONE;
824
825     if (threadID == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
826     {
827         NodesSincePoll = 0;
828         poll(pos);
829     }
830
831     // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
832     if ((   StopRequest
833          || ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)
834          || pos.is_draw()
835          || ss->ply > PLY_MAX) && !Root)
836         return VALUE_DRAW;
837
838     // Step 3. Mate distance pruning
839     alpha = Max(value_mated_in(ss->ply), alpha);
840     beta = Min(value_mate_in(ss->ply+1), beta);
841     if (alpha >= beta)
842         return alpha;
843
844     // Step 4. Transposition table lookup
845     // We don't want the score of a partial search to overwrite a previous full search
846     // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move.
847     excludedMove = ss->excludedMove;
848     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
849
850     tte = TT.retrieve(posKey);
851     ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
852
853     // At PV nodes we check for exact scores, while at non-PV nodes we check for
854     // a fail high/low. Biggest advantage at probing at PV nodes is to have a
855     // smooth experience in analysis mode.
856     if (   !Root
857         && tte
858         && (PvNode ? tte->depth() >= depth && tte->type() == VALUE_TYPE_EXACT
859                    : ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ss->ply)))
860     {
861         TT.refresh(tte);
862         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
863         return value_from_tt(tte->value(), ss->ply);
864     }
865
866     // Step 5. Evaluate the position statically and update parent's gain statistics
867     if (isCheck)
868         ss->eval = ss->evalMargin = VALUE_NONE;
869     else if (tte)
870     {
871         assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
872
873         ss->eval = tte->static_value();
874         ss->evalMargin = tte->static_value_margin();
875         refinedValue = refine_eval(tte, ss->eval, ss->ply);
876     }
877     else
878     {
879         refinedValue = ss->eval = evaluate(pos, ss->evalMargin);
880         TT.store(posKey, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, ss->evalMargin);
881     }
882
883     // Save gain for the parent non-capture move
884     update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
885
886     // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
887     if (   !PvNode
888         &&  depth < RazorDepth
889         && !isCheck
890         &&  refinedValue + razor_margin(depth) < beta
891         &&  ttMove == MOVE_NONE
892         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
893         && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
894     {
895         Value rbeta = beta - razor_margin(depth);
896         Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, DEPTH_ZERO);
897         if (v < rbeta)
898             // Logically we should return (v + razor_margin(depth)), but
899             // surprisingly this did slightly weaker in tests.
900             return v;
901     }
902
903     // Step 7. Static null move pruning (is omitted in PV nodes)
904     // We're betting that the opponent doesn't have a move that will reduce
905     // the score by more than futility_margin(depth) if we do a null move.
906     if (   !PvNode
907         && !ss->skipNullMove
908         &&  depth < RazorDepth
909         && !isCheck
910         &&  refinedValue - futility_margin(depth, 0) >= beta
911         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
912         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
913         return refinedValue - futility_margin(depth, 0);
914
915     // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
916     if (   !PvNode
917         && !ss->skipNullMove
918         &&  depth > ONE_PLY
919         && !isCheck
920         &&  refinedValue >= beta
921         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
922         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
923     {
924         ss->currentMove = MOVE_NULL;
925
926         // Null move dynamic reduction based on depth
927         int R = 3 + (depth >= 5 * ONE_PLY ? depth / 8 : 0);
928
929         // Null move dynamic reduction based on value
930         if (refinedValue - PawnValueMidgame > beta)
931             R++;
932
933         pos.do_null_move(st);
934         (ss+1)->skipNullMove = true;
935         nullValue = -search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY);
936         (ss+1)->skipNullMove = false;
937         pos.undo_null_move();
938
939         if (nullValue >= beta)
940         {
941             // Do not return unproven mate scores
942             if (nullValue >= VALUE_MATE_IN_PLY_MAX)
943                 nullValue = beta;
944
945             if (depth < 6 * ONE_PLY)
946                 return nullValue;
947
948             // Do verification search at high depths
949             ss->skipNullMove = true;
950             Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R*ONE_PLY);
951             ss->skipNullMove = false;
952
953             if (v >= beta)
954                 return nullValue;
955         }
956         else
957         {
958             // The null move failed low, which means that we may be faced with
959             // some kind of threat. If the previous move was reduced, check if
960             // the move that refuted the null move was somehow connected to the
961             // move which was reduced. If a connection is found, return a fail
962             // low score (which will cause the reduced move to fail high in the
963             // parent node, which will trigger a re-search with full depth).
964             threatMove = (ss+1)->bestMove;
965
966             if (   depth < ThreatDepth
967                 && (ss-1)->reduction
968                 && threatMove != MOVE_NONE
969                 && connected_moves(pos, (ss-1)->currentMove, threatMove))
970                 return beta - 1;
971         }
972     }
973
974     // Step 9. Internal iterative deepening
975     if (   depth >= IIDDepth[PvNode]
976         && ttMove == MOVE_NONE
977         && (PvNode || (!isCheck && ss->eval + IIDMargin >= beta)))
978     {
979         Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
980
981         ss->skipNullMove = true;
982         search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d);
983         ss->skipNullMove = false;
984
985         ttMove = ss->bestMove;
986         tte = TT.retrieve(posKey);
987     }
988
989 split_point_start: // At split points actual search starts from here
990
991     // Initialize a MovePicker object for the current position
992     MovePickerExt<SpNode, Root> mp(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
993     CheckInfo ci(pos);
994     ss->bestMove = MOVE_NONE;
995     futilityBase = ss->eval + ss->evalMargin;
996     singularExtensionNode =   !Root
997                            && !SpNode
998                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
999                            && tte
1000                            && tte->move()
1001                            && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
1002                            && (tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER)
1003                            && tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
1004     if (SpNode)
1005     {
1006         lock_grab(&(sp->lock));
1007         bestValue = sp->bestValue;
1008     }
1009
1010     // Step 10. Loop through moves
1011     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1012     while (   bestValue < beta
1013            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
1014            && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1015     {
1016       assert(move_is_ok(move));
1017
1018       if (SpNode)
1019       {
1020           moveCount = ++sp->moveCount;
1021           lock_release(&(sp->lock));
1022       }
1023       else if (move == excludedMove)
1024           continue;
1025       else
1026           moveCount++;
1027
1028       if (Root)
1029       {
1030           // This is used by time management
1031           FirstRootMove = (moveCount == 1);
1032
1033           // Save the current node count before the move is searched
1034           nodes = pos.nodes_searched();
1035
1036           // If it's time to send nodes info, do it here where we have the
1037           // correct accumulated node counts searched by each thread.
1038           if (SendSearchedNodes)
1039           {
1040               SendSearchedNodes = false;
1041               cout << "info" << speed_to_uci(pos.nodes_searched()) << endl;
1042           }
1043
1044           if (current_search_time() > 2000)
1045               cout << "info currmove " << move
1046                    << " currmovenumber " << moveCount << endl;
1047       }
1048
1049       // At Root and at first iteration do a PV search on all the moves to score root moves
1050       isPvMove = (PvNode && moveCount <= (Root ? depth <= ONE_PLY ? 1000 : MultiPV : 1));
1051       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1052       captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
1053
1054       // Step 11. Decide the new search depth
1055       ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, &dangerous);
1056
1057       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of
1058       // (alpha-s, beta-s), and just one fails high on (alpha, beta), then that move
1059       // is singular and should be extended. To verify this we do a reduced search
1060       // on all the other moves but the ttMove, if result is lower than ttValue minus
1061       // a margin then we extend ttMove.
1062       if (   singularExtensionNode
1063           && move == tte->move()
1064           && ext < ONE_PLY)
1065       {
1066           Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ss->ply);
1067
1068           if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
1069           {
1070               Value rBeta = ttValue - int(depth);
1071               ss->excludedMove = move;
1072               ss->skipNullMove = true;
1073               Value v = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, depth / 2);
1074               ss->skipNullMove = false;
1075               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1076               ss->bestMove = MOVE_NONE;
1077               if (v < rBeta)
1078                   ext = ONE_PLY;
1079           }
1080       }
1081
1082       // Update current move (this must be done after singular extension search)
1083       ss->currentMove = move;
1084       newDepth = depth - ONE_PLY + ext;
1085
1086       // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
1087       if (   !PvNode
1088           && !captureOrPromotion
1089           && !isCheck
1090           && !dangerous
1091           &&  move != ttMove
1092           && !move_is_castle(move))
1093       {
1094           // Move count based pruning
1095           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
1096               && (!threatMove || !connected_threat(pos, move, threatMove))
1097               && bestValue > VALUE_MATED_IN_PLY_MAX) // FIXME bestValue is racy
1098           {
1099               if (SpNode)
1100                   lock_grab(&(sp->lock));
1101
1102               continue;
1103           }
1104
1105           // Value based pruning
1106           // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*ONE_PLY for predicted depth,
1107           // but fixing this made program slightly weaker.
1108           Depth predictedDepth = newDepth - reduction<NonPV>(depth, moveCount);
1109           futilityValueScaled =  futilityBase + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
1110                                + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move));
1111
1112           if (futilityValueScaled < beta)
1113           {
1114               if (SpNode)
1115               {
1116                   lock_grab(&(sp->lock));
1117                   if (futilityValueScaled > sp->bestValue)
1118                       sp->bestValue = bestValue = futilityValueScaled;
1119               }
1120               else if (futilityValueScaled > bestValue)
1121                   bestValue = futilityValueScaled;
1122
1123               continue;
1124           }
1125
1126           // Prune moves with negative SEE at low depths
1127           if (   predictedDepth < 2 * ONE_PLY
1128               && bestValue > VALUE_MATED_IN_PLY_MAX
1129               && pos.see_sign(move) < 0)
1130           {
1131               if (SpNode)
1132                   lock_grab(&(sp->lock));
1133
1134               continue;
1135           }
1136       }
1137
1138       // Bad capture detection. Will be used by prob-cut search
1139       isBadCap =   depth >= 3 * ONE_PLY
1140                 && depth < 8 * ONE_PLY
1141                 && captureOrPromotion
1142                 && move != ttMove
1143                 && !dangerous
1144                 && !move_is_promotion(move)
1145                 &&  abs(alpha) < VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
1146                 &&  pos.see_sign(move) < 0;
1147
1148       // Step 13. Make the move
1149       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1150
1151       if (!SpNode && !captureOrPromotion)
1152           movesSearched[playedMoveCount++] = move;
1153
1154       // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1155       // The first move in list is the expected PV
1156       if (isPvMove)
1157       {
1158           // Aspiration window is disabled in multi-pv case
1159           if (Root && MultiPV > 1)
1160               alpha = -VALUE_INFINITE;
1161
1162           value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth);
1163       }
1164       else
1165       {
1166           // Step 14. Reduced depth search
1167           // If the move fails high will be re-searched at full depth.
1168           bool doFullDepthSearch = true;
1169           alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1170
1171           if (    depth >= 3 * ONE_PLY
1172               && !captureOrPromotion
1173               && !dangerous
1174               && !move_is_castle(move)
1175               &&  ss->killers[0] != move
1176               &&  ss->killers[1] != move)
1177           {
1178               ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount);
1179               if (ss->reduction)
1180               {
1181                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1182                   Depth d = newDepth - ss->reduction;
1183                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d);
1184
1185                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1186               }
1187               ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
1188           }
1189
1190           // Probcut search for bad captures. If a reduced search returns a value
1191           // very below beta then we can (almost) safely prune the bad capture.
1192           if (isBadCap)
1193           {
1194               ss->reduction = 3 * ONE_PLY;
1195               Value rAlpha = alpha - 300;
1196               Depth d = newDepth - ss->reduction;
1197               value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(rAlpha+1), -rAlpha, d);
1198               doFullDepthSearch = (value > rAlpha);
1199               ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
1200           }
1201
1202           // Step 15. Full depth search
1203           if (doFullDepthSearch)
1204           {
1205               alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1206               value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth);
1207
1208               // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1209               // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
1210               // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
1211               if (PvNode && value > alpha && (Root || value < beta))
1212                   value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth);
1213           }
1214       }
1215
1216       // Step 16. Undo move
1217       pos.undo_move(move);
1218
1219       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1220
1221       // Step 17. Check for new best move
1222       if (SpNode)
1223       {
1224           lock_grab(&(sp->lock));
1225           bestValue = sp->bestValue;
1226           alpha = sp->alpha;
1227       }
1228
1229       if (value > bestValue && !(SpNode && ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)))
1230       {
1231           bestValue = value;
1232
1233           if (SpNode)
1234               sp->bestValue = value;
1235
1236           if (!Root && value > alpha)
1237           {
1238               if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
1239               {
1240                   alpha = value;
1241
1242                   if (SpNode)
1243                       sp->alpha = value;
1244               }
1245               else if (SpNode)
1246                   sp->betaCutoff = true;
1247
1248               if (value == value_mate_in(ss->ply + 1))
1249                   ss->mateKiller = move;
1250
1251               ss->bestMove = move;
1252
1253               if (SpNode)
1254                   sp->ss->bestMove = move;
1255           }
1256       }
1257
1258       if (Root)
1259       {
1260           // Finished searching the move. If StopRequest is true, the search
1261           // was aborted because the user interrupted the search or because we
1262           // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
1263           // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
1264           // move and/or PV.
1265           if (StopRequest)
1266               break;
1267
1268           // Remember searched nodes counts for this move
1269           mp.rm->nodes += pos.nodes_searched() - nodes;
1270
1271           // PV move or new best move ?
1272           if (isPvMove || value > alpha)
1273           {
1274               // Update PV
1275               ss->bestMove = move;
1276               mp.rm->pv_score = value;
1277               mp.rm->extract_pv_from_tt(pos);
1278
1279               // We record how often the best move has been changed in each
1280               // iteration. This information is used for time management: When
1281               // the best move changes frequently, we allocate some more time.
1282               if (!isPvMove && MultiPV == 1)
1283                   Rml.bestMoveChanges++;
1284
1285               Rml.sort_multipv(moveCount);
1286
1287               // Update alpha. In multi-pv we don't use aspiration window, so
1288               // set alpha equal to minimum score among the PV lines.
1289               if (MultiPV > 1)
1290                   alpha = Rml[Min(moveCount, MultiPV) - 1].pv_score; // FIXME why moveCount?
1291               else if (value > alpha)
1292                   alpha = value;
1293           }
1294           else
1295               mp.rm->pv_score = -VALUE_INFINITE;
1296
1297       } // Root
1298
1299       // Step 18. Check for split
1300       if (   !Root
1301           && !SpNode
1302           && depth >= ThreadsMgr.min_split_depth()
1303           && ThreadsMgr.active_threads() > 1
1304           && bestValue < beta
1305           && ThreadsMgr.available_thread_exists(threadID)
1306           && !StopRequest
1307           && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1308           ThreadsMgr.split<FakeSplit>(pos, ss, &alpha, beta, &bestValue, depth,
1309                                       threatMove, moveCount, &mp, PvNode);
1310     }
1311
1312     // Step 19. Check for mate and stalemate
1313     // All legal moves have been searched and if there are
1314     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
1315     // If one move was excluded return fail low score.
1316     if (!SpNode && !moveCount)
1317         return excludedMove ? oldAlpha : isCheck ? value_mated_in(ss->ply) : VALUE_DRAW;
1318
1319     // Step 20. Update tables
1320     // If the search is not aborted, update the transposition table,
1321     // history counters, and killer moves.
1322     if (!SpNode && !StopRequest && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
1323     {
1324         move = bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : ss->bestMove;
1325         vt   = bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER
1326              : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT;
1327
1328         TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), vt, depth, move, ss->eval, ss->evalMargin);
1329
1330         // Update killers and history only for non capture moves that fails high
1331         if (    bestValue >= beta
1332             && !pos.move_is_capture_or_promotion(move))
1333         {
1334             if (move != ss->killers[0])
1335             {
1336                 ss->killers[1] = ss->killers[0];
1337                 ss->killers[0] = move;
1338             }
1339             update_history(pos, move, depth, movesSearched, playedMoveCount);
1340         }
1341     }
1342
1343     if (SpNode)
1344     {
1345         // Here we have the lock still grabbed
1346         sp->slaves[threadID] = 0;
1347         sp->nodes += pos.nodes_searched();
1348         lock_release(&(sp->lock));
1349     }
1350
1351     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1352
1353     return bestValue;
1354   }
1355
1356   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
1357   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
1358   // less than ONE_PLY).
1359
1360   template <NodeType PvNode>
1361   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
1362
1363     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
1364     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
1365     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
1366     assert(depth <= 0);
1367     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
1368
1369     StateInfo st;
1370     Move ttMove, move;
1371     Value bestValue, value, evalMargin, futilityValue, futilityBase;
1372     bool isCheck, enoughMaterial, moveIsCheck, evasionPrunable;
1373     const TTEntry* tte;
1374     Depth ttDepth;
1375     Value oldAlpha = alpha;
1376
1377     ss->bestMove = ss->currentMove = MOVE_NONE;
1378     ss->ply = (ss-1)->ply + 1;
1379
1380     // Check for an instant draw or maximum ply reached
1381     if (ss->ply > PLY_MAX || pos.is_draw())
1382         return VALUE_DRAW;
1383
1384     // Decide whether or not to include checks, this fixes also the type of
1385     // TT entry depth that we are going to use. Note that in qsearch we use
1386     // only two types of depth in TT: DEPTH_QS_CHECKS or DEPTH_QS_NO_CHECKS.
1387     isCheck = pos.is_check();
1388     ttDepth = (isCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS : DEPTH_QS_NO_CHECKS);
1389
1390     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
1391     // pruning, but only for move ordering.
1392     tte = TT.retrieve(pos.get_key());
1393     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1394
1395     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, ttDepth, beta, ss->ply))
1396     {
1397         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1398         return value_from_tt(tte->value(), ss->ply);
1399     }
1400
1401     // Evaluate the position statically
1402     if (isCheck)
1403     {
1404         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
1405         ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
1406         enoughMaterial = false;
1407     }
1408     else
1409     {
1410         if (tte)
1411         {
1412             assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1413
1414             evalMargin = tte->static_value_margin();
1415             ss->eval = bestValue = tte->static_value();
1416         }
1417         else
1418             ss->eval = bestValue = evaluate(pos, evalMargin);
1419
1420         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1421
1422         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
1423         if (bestValue >= beta)
1424         {
1425             if (!tte)
1426                 TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ss->ply), VALUE_TYPE_LOWER, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, evalMargin);
1427
1428             return bestValue;
1429         }
1430
1431         if (PvNode && bestValue > alpha)
1432             alpha = bestValue;
1433
1434         // Futility pruning parameters, not needed when in check
1435         futilityBase = ss->eval + evalMargin + FutilityMarginQS;
1436         enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
1437     }
1438
1439     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1440     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
1441     // queen promotions and checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS) will
1442     // be generated.
1443     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, H);
1444     CheckInfo ci(pos);
1445
1446     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1447     while (   alpha < beta
1448            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
1449     {
1450       assert(move_is_ok(move));
1451
1452       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1453
1454       // Futility pruning
1455       if (   !PvNode
1456           && !isCheck
1457           && !moveIsCheck
1458           &&  move != ttMove
1459           &&  enoughMaterial
1460           && !move_is_promotion(move)
1461           && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
1462       {
1463           futilityValue =  futilityBase
1464                          + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move))
1465                          + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : VALUE_ZERO);
1466
1467           if (futilityValue < alpha)
1468           {
1469               if (futilityValue > bestValue)
1470                   bestValue = futilityValue;
1471               continue;
1472           }
1473
1474           // Prune moves with negative or equal SEE
1475           if (   futilityBase < beta
1476               && depth < DEPTH_ZERO
1477               && pos.see(move) <= 0)
1478               continue;
1479       }
1480
1481       // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
1482       evasionPrunable =   isCheck
1483                        && bestValue > VALUE_MATED_IN_PLY_MAX
1484                        && !pos.move_is_capture(move)
1485                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
1486
1487       // Don't search moves with negative SEE values
1488       if (   !PvNode
1489           && (!isCheck || evasionPrunable)
1490           &&  move != ttMove
1491           && !move_is_promotion(move)
1492           &&  pos.see_sign(move) < 0)
1493           continue;
1494
1495       // Don't search useless checks
1496       if (   !PvNode
1497           && !isCheck
1498           &&  moveIsCheck
1499           &&  move != ttMove
1500           && !pos.move_is_capture_or_promotion(move)
1501           &&  ss->eval + PawnValueMidgame / 4 < beta
1502           && !check_is_dangerous(pos, move, futilityBase, beta, &bestValue))
1503       {
1504           if (ss->eval + PawnValueMidgame / 4 > bestValue)
1505               bestValue = ss->eval + PawnValueMidgame / 4;
1506
1507           continue;
1508       }
1509
1510       // Update current move
1511       ss->currentMove = move;
1512
1513       // Make and search the move
1514       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1515       value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY);
1516       pos.undo_move(move);
1517
1518       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1519
1520       // New best move?
1521       if (value > bestValue)
1522       {
1523           bestValue = value;
1524           if (value > alpha)
1525           {
1526               alpha = value;
1527               ss->bestMove = move;
1528           }
1529        }
1530     }
1531
1532     // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
1533     // and no legal moves were found, it is checkmate.
1534     if (isCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
1535         return value_mated_in(ss->ply);
1536
1537     // Update transposition table
1538     ValueType vt = (bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT);
1539     TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ss->ply), vt, ttDepth, ss->bestMove, ss->eval, evalMargin);
1540
1541     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1542
1543     return bestValue;
1544   }
1545
1546
1547   // check_is_dangerous() tests if a checking move can be pruned in qsearch().
1548   // bestValue is updated only when returning false because in that case move
1549   // will be pruned.
1550
1551   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bestValue)
1552   {
1553     Bitboard b, occ, oldAtt, newAtt, kingAtt;
1554     Square from, to, ksq, victimSq;
1555     Piece pc;
1556     Color them;
1557     Value futilityValue, bv = *bestValue;
1558
1559     from = move_from(move);
1560     to = move_to(move);
1561     them = opposite_color(pos.side_to_move());
1562     ksq = pos.king_square(them);
1563     kingAtt = pos.attacks_from<KING>(ksq);
1564     pc = pos.piece_on(from);
1565
1566     occ = pos.occupied_squares() & ~(1ULL << from) & ~(1ULL << ksq);
1567     oldAtt = pos.attacks_from(pc, from, occ);
1568     newAtt = pos.attacks_from(pc,   to, occ);
1569
1570     // Rule 1. Checks which give opponent's king at most one escape square are dangerous
1571     b = kingAtt & ~pos.pieces_of_color(them) & ~newAtt & ~(1ULL << to);
1572
1573     if (!(b && (b & (b - 1))))
1574         return true;
1575
1576     // Rule 2. Queen contact check is very dangerous
1577     if (   type_of_piece(pc) == QUEEN
1578         && bit_is_set(kingAtt, to))
1579         return true;
1580
1581     // Rule 3. Creating new double threats with checks
1582     b = pos.pieces_of_color(them) & newAtt & ~oldAtt & ~(1ULL << ksq);
1583
1584     while (b)
1585     {
1586         victimSq = pop_1st_bit(&b);
1587         futilityValue = futilityBase + pos.endgame_value_of_piece_on(victimSq);
1588
1589         // Note that here we generate illegal "double move"!
1590         if (   futilityValue >= beta
1591             && pos.see_sign(make_move(from, victimSq)) >= 0)
1592             return true;
1593
1594         if (futilityValue > bv)
1595             bv = futilityValue;
1596     }
1597
1598     // Update bestValue only if check is not dangerous (because we will prune the move)
1599     *bestValue = bv;
1600     return false;
1601   }
1602
1603
1604   // connected_moves() tests whether two moves are 'connected' in the sense
1605   // that the first move somehow made the second move possible (for instance
1606   // if the moving piece is the same in both moves). The first move is assumed
1607   // to be the move that was made to reach the current position, while the
1608   // second move is assumed to be a move from the current position.
1609
1610   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
1611
1612     Square f1, t1, f2, t2;
1613     Piece p;
1614
1615     assert(m1 && move_is_ok(m1));
1616     assert(m2 && move_is_ok(m2));
1617
1618     // Case 1: The moving piece is the same in both moves
1619     f2 = move_from(m2);
1620     t1 = move_to(m1);
1621     if (f2 == t1)
1622         return true;
1623
1624     // Case 2: The destination square for m2 was vacated by m1
1625     t2 = move_to(m2);
1626     f1 = move_from(m1);
1627     if (t2 == f1)
1628         return true;
1629
1630     // Case 3: Moving through the vacated square
1631     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(f2))
1632         && bit_is_set(squares_between(f2, t2), f1))
1633       return true;
1634
1635     // Case 4: The destination square for m2 is defended by the moving piece in m1
1636     p = pos.piece_on(t1);
1637     if (bit_is_set(pos.attacks_from(p, t1), t2))
1638         return true;
1639
1640     // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
1641     if (    piece_is_slider(p)
1642         &&  bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
1643         && !bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), t2))
1644     {
1645         // discovered_check_candidates() works also if the Position's side to
1646         // move is the opposite of the checking piece.
1647         Color them = opposite_color(pos.side_to_move());
1648         Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(them);
1649
1650         if (bit_is_set(dcCandidates, f2))
1651             return true;
1652     }
1653     return false;
1654   }
1655
1656
1657   // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
1658   // "plies to mate from the current ply".  Non-mate scores are unchanged.
1659   // The function is called before storing a value to the transposition table.
1660
1661   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
1662
1663     if (v >= VALUE_MATE_IN_PLY_MAX)
1664       return v + ply;
1665
1666     if (v <= VALUE_MATED_IN_PLY_MAX)
1667       return v - ply;
1668
1669     return v;
1670   }
1671
1672
1673   // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate score from
1674   // the transposition table to a mate score corrected for the current ply.
1675
1676   Value value_from_tt(Value v, int ply) {
1677
1678     if (v >= VALUE_MATE_IN_PLY_MAX)
1679       return v - ply;
1680
1681     if (v <= VALUE_MATED_IN_PLY_MAX)
1682       return v + ply;
1683
1684     return v;
1685   }
1686
1687
1688   // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
1689   // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
1690   // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
1691   // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
1692   // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
1693   // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
1694   template <NodeType PvNode>
1695   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion,
1696                   bool moveIsCheck, bool* dangerous) {
1697
1698     assert(m != MOVE_NONE);
1699
1700     Depth result = DEPTH_ZERO;
1701     *dangerous = moveIsCheck;
1702
1703     if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
1704         result += CheckExtension[PvNode];
1705
1706     if (pos.type_of_piece_on(move_from(m)) == PAWN)
1707     {
1708         Color c = pos.side_to_move();
1709         if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
1710         {
1711             result += PawnPushTo7thExtension[PvNode];
1712             *dangerous = true;
1713         }
1714         if (pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
1715         {
1716             result += PassedPawnExtension[PvNode];
1717             *dangerous = true;
1718         }
1719     }
1720
1721     if (   captureOrPromotion
1722         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1723         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
1724             - pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) == VALUE_ZERO)
1725         && !move_is_promotion(m)
1726         && !move_is_ep(m))
1727     {
1728         result += PawnEndgameExtension[PvNode];
1729         *dangerous = true;
1730     }
1731
1732     return Min(result, ONE_PLY);
1733   }
1734
1735
1736   // connected_threat() tests whether it is safe to forward prune a move or if
1737   // is somehow connected to the threat move returned by null search.
1738
1739   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
1740
1741     assert(move_is_ok(m));
1742     assert(threat && move_is_ok(threat));
1743     assert(!pos.move_is_check(m));
1744     assert(!pos.move_is_capture_or_promotion(m));
1745     assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
1746
1747     Square mfrom, mto, tfrom, tto;
1748
1749     mfrom = move_from(m);
1750     mto = move_to(m);
1751     tfrom = move_from(threat);
1752     tto = move_to(threat);
1753
1754     // Case 1: Don't prune moves which move the threatened piece
1755     if (mfrom == tto)
1756         return true;
1757
1758     // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
1759     // value of the threatening piece, don't prune moves which defend it.
1760     if (   pos.move_is_capture(threat)
1761         && (   pos.midgame_value_of_piece_on(tfrom) >= pos.midgame_value_of_piece_on(tto)
1762             || pos.type_of_piece_on(tfrom) == KING)
1763         && pos.move_attacks_square(m, tto))
1764         return true;
1765
1766     // Case 3: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
1767     // prune safe moves which block its ray.
1768     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(tfrom))
1769         && bit_is_set(squares_between(tfrom, tto), mto)
1770         && pos.see_sign(m) >= 0)
1771         return true;
1772
1773     return false;
1774   }
1775
1776
1777   // ok_to_use_TT() returns true if a transposition table score
1778   // can be used at a given point in search.
1779
1780   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply) {
1781
1782     Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1783
1784     return   (   tte->depth() >= depth
1785               || v >= Max(VALUE_MATE_IN_PLY_MAX, beta)
1786               || v < Min(VALUE_MATED_IN_PLY_MAX, beta))
1787
1788           && (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= beta)
1789               || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < beta));
1790   }
1791
1792
1793   // refine_eval() returns the transposition table score if
1794   // possible otherwise falls back on static position evaluation.
1795
1796   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply) {
1797
1798       assert(tte);
1799
1800       Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1801
1802       if (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= defaultEval)
1803           || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < defaultEval))
1804           return v;
1805
1806       return defaultEval;
1807   }
1808
1809
1810   // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
1811   // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
1812
1813   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth,
1814                       Move movesSearched[], int moveCount) {
1815     Move m;
1816     Value bonus = Value(int(depth) * int(depth));
1817
1818     H.update(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move), bonus);
1819
1820     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
1821     {
1822         m = movesSearched[i];
1823
1824         assert(m != move);
1825
1826         H.update(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), -bonus);
1827     }
1828   }
1829
1830
1831   // update_gains() updates the gains table of a non-capture move given
1832   // the static position evaluation before and after the move.
1833
1834   void update_gains(const Position& pos, Move m, Value before, Value after) {
1835
1836     if (   m != MOVE_NULL
1837         && before != VALUE_NONE
1838         && after != VALUE_NONE
1839         && pos.captured_piece_type() == PIECE_TYPE_NONE
1840         && !move_is_special(m))
1841         H.update_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
1842   }
1843
1844
1845   // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
1846   // since the beginning of the current search.
1847
1848   int current_search_time() {
1849
1850     return get_system_time() - SearchStartTime;
1851   }
1852
1853
1854   // value_to_uci() converts a value to a string suitable for use with the UCI
1855   // protocol specifications:
1856   //
1857   // cp <x>     The score from the engine's point of view in centipawns.
1858   // mate <y>   Mate in y moves, not plies. If the engine is getting mated
1859   //            use negative values for y.
1860
1861   std::string value_to_uci(Value v) {
1862
1863     std::stringstream s;
1864
1865     if (abs(v) < VALUE_MATE - PLY_MAX * ONE_PLY)
1866       s << "cp " << int(v) * 100 / int(PawnValueMidgame); // Scale to centipawns
1867     else
1868       s << "mate " << (v > 0 ? VALUE_MATE - v + 1 : -VALUE_MATE - v) / 2;
1869
1870     return s.str();
1871   }
1872
1873
1874   // speed_to_uci() returns a string with time stats of current search suitable
1875   // to be sent to UCI gui.
1876
1877   std::string speed_to_uci(int64_t nodes) {
1878
1879     std::stringstream s;
1880     int t = current_search_time();
1881
1882     s << " nodes " << nodes
1883       << " nps "   << (t > 0 ? int(nodes * 1000 / t) : 0)
1884       << " time "  << t;
1885
1886     return s.str();
1887   }
1888
1889
1890   // poll() performs two different functions: It polls for user input, and it
1891   // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
1892   // search.
1893
1894   void poll(const Position& pos) {
1895
1896     static int lastInfoTime;
1897     int t = current_search_time();
1898
1899     //  Poll for input
1900     if (input_available())
1901     {
1902         // We are line oriented, don't read single chars
1903         std::string command;
1904
1905         if (!std::getline(std::cin, command) || command == "quit")
1906         {
1907             // Quit the program as soon as possible
1908             Pondering = false;
1909             QuitRequest = StopRequest = true;
1910             return;
1911         }
1912         else if (command == "stop")
1913         {
1914             // Stop calculating as soon as possible, but still send the "bestmove"
1915             // and possibly the "ponder" token when finishing the search.
1916             Pondering = false;
1917             StopRequest = true;
1918         }
1919         else if (command == "ponderhit")
1920         {
1921             // The opponent has played the expected move. GUI sends "ponderhit" if
1922             // we were told to ponder on the same move the opponent has played. We
1923             // should continue searching but switching from pondering to normal search.
1924             Pondering = false;
1925
1926             if (StopOnPonderhit)
1927                 StopRequest = true;
1928         }
1929     }
1930
1931     // Print search information
1932     if (t < 1000)
1933         lastInfoTime = 0;
1934
1935     else if (lastInfoTime > t)
1936         // HACK: Must be a new search where we searched less than
1937         // NodesBetweenPolls nodes during the first second of search.
1938         lastInfoTime = 0;
1939
1940     else if (t - lastInfoTime >= 1000)
1941     {
1942         lastInfoTime = t;
1943
1944         dbg_print_mean();
1945         dbg_print_hit_rate();
1946
1947         // Send info on searched nodes as soon as we return to root
1948         SendSearchedNodes = true;
1949     }
1950
1951     // Should we stop the search?
1952     if (Pondering)
1953         return;
1954
1955     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
1956                            && !AspirationFailLow
1957                            &&  t > TimeMgr.available_time();
1958
1959     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
1960                      || stillAtFirstMove;
1961
1962     if (   (UseTimeManagement && noMoreTime)
1963         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
1964         || (MaxNodes && pos.nodes_searched() >= MaxNodes)) // FIXME
1965         StopRequest = true;
1966   }
1967
1968
1969   // wait_for_stop_or_ponderhit() is called when the maximum depth is reached
1970   // while the program is pondering. The point is to work around a wrinkle in
1971   // the UCI protocol: When pondering, the engine is not allowed to give a
1972   // "bestmove" before the GUI sends it a "stop" or "ponderhit" command.
1973   // We simply wait here until one of these commands is sent, and return,
1974   // after which the bestmove and pondermove will be printed.
1975
1976   void wait_for_stop_or_ponderhit() {
1977
1978     std::string command;
1979
1980     // Wait for a command from stdin
1981     while (   std::getline(std::cin, command)
1982            && command != "ponderhit" && command != "stop" && command != "quit") {};
1983
1984     if (command != "ponderhit" && command != "stop")
1985         QuitRequest = true; // Must be "quit" or getline() returned false
1986   }
1987
1988
1989   // init_thread() is the function which is called when a new thread is
1990   // launched. It simply calls the idle_loop() function with the supplied
1991   // threadID. There are two versions of this function; one for POSIX
1992   // threads and one for Windows threads.
1993
1994 #if !defined(_MSC_VER)
1995
1996   void* init_thread(void* threadID) {
1997
1998     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
1999     return NULL;
2000   }
2001
2002 #else
2003
2004   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID) {
2005
2006     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2007     return 0;
2008   }
2009
2010 #endif
2011
2012
2013   /// The ThreadsManager class
2014
2015
2016   // read_uci_options() updates number of active threads and other internal
2017   // parameters according to the UCI options values. It is called before
2018   // to start a new search.
2019
2020   void ThreadsManager::read_uci_options() {
2021
2022     maxThreadsPerSplitPoint = Options["Maximum Number of Threads per Split Point"].value<int>();
2023     minimumSplitDepth       = Options["Minimum Split Depth"].value<int>() * ONE_PLY;
2024     useSleepingThreads      = Options["Use Sleeping Threads"].value<bool>();
2025     activeThreads           = Options["Threads"].value<int>();
2026   }
2027
2028
2029   // idle_loop() is where the threads are parked when they have no work to do.
2030   // The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
2031   // object for which the current thread is the master.
2032
2033   void ThreadsManager::idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp) {
2034
2035     assert(threadID >= 0 && threadID < MAX_THREADS);
2036
2037     int i;
2038     bool allFinished = false;
2039
2040     while (true)
2041     {
2042         // Slave threads can exit as soon as AllThreadsShouldExit raises,
2043         // master should exit as last one.
2044         if (allThreadsShouldExit)
2045         {
2046             assert(!sp);
2047             threads[threadID].state = THREAD_TERMINATED;
2048             return;
2049         }
2050
2051         // If we are not thinking, wait for a condition to be signaled
2052         // instead of wasting CPU time polling for work.
2053         while (   threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING
2054                || (useSleepingThreads && threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE))
2055         {
2056             assert(!sp || useSleepingThreads);
2057             assert(threadID != 0 || useSleepingThreads);
2058
2059             if (threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING)
2060                 threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2061
2062             // Grab the lock to avoid races with wake_sleeping_thread()
2063             lock_grab(&threads[threadID].sleepLock);
2064
2065             // If we are master and all slaves have finished do not go to sleep
2066             for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2067             allFinished = (i == activeThreads);
2068
2069             if (allFinished || allThreadsShouldExit)
2070             {
2071                 lock_release(&threads[threadID].sleepLock);
2072                 break;
2073             }
2074
2075             // Do sleep here after retesting sleep conditions
2076             if (threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE)
2077                 cond_wait(&threads[threadID].sleepCond, &threads[threadID].sleepLock);
2078
2079             lock_release(&threads[threadID].sleepLock);
2080         }
2081
2082         // If this thread has been assigned work, launch a search
2083         if (threads[threadID].state == THREAD_WORKISWAITING)
2084         {
2085             assert(!allThreadsShouldExit);
2086
2087             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2088
2089             // Copy SplitPoint position and search stack and call search()
2090             // with SplitPoint template parameter set to true.
2091             SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
2092             SplitPoint* tsp = threads[threadID].splitPoint;
2093             Position pos(*tsp->pos, threadID);
2094
2095             memcpy(ss, tsp->ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
2096             (ss+1)->sp = tsp;
2097
2098             if (tsp->pvNode)
2099                 search<PV, true, false>(pos, ss+1, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth);
2100             else
2101                 search<NonPV, true, false>(pos, ss+1, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth);
2102
2103             assert(threads[threadID].state == THREAD_SEARCHING);
2104
2105             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2106
2107             // Wake up master thread so to allow it to return from the idle loop in
2108             // case we are the last slave of the split point.
2109             if (useSleepingThreads && threadID != tsp->master && threads[tsp->master].state == THREAD_AVAILABLE)
2110                 wake_sleeping_thread(tsp->master);
2111         }
2112
2113         // If this thread is the master of a split point and all slaves have
2114         // finished their work at this split point, return from the idle loop.
2115         for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2116         allFinished = (i == activeThreads);
2117
2118         if (allFinished)
2119         {
2120             // Because sp->slaves[] is reset under lock protection,
2121             // be sure sp->lock has been released before to return.
2122             lock_grab(&(sp->lock));
2123             lock_release(&(sp->lock));
2124
2125             // In helpful master concept a master can help only a sub-tree, and
2126             // because here is all finished is not possible master is booked.
2127             assert(threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE);
2128
2129             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2130             return;
2131         }
2132     }
2133   }
2134
2135
2136   // init_threads() is called during startup. It launches all helper threads,
2137   // and initializes the split point stack and the global locks and condition
2138   // objects.
2139
2140   void ThreadsManager::init_threads() {
2141
2142     int i, arg[MAX_THREADS];
2143     bool ok;
2144
2145     // Initialize global locks
2146     lock_init(&mpLock);
2147
2148     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2149     {
2150         lock_init(&threads[i].sleepLock);
2151         cond_init(&threads[i].sleepCond);
2152     }
2153
2154     // Initialize splitPoints[] locks
2155     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2156         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2157             lock_init(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2158
2159     // Will be set just before program exits to properly end the threads
2160     allThreadsShouldExit = false;
2161
2162     // Threads will be put all threads to sleep as soon as created
2163     activeThreads = 1;
2164
2165     // All threads except the main thread should be initialized to THREAD_INITIALIZING
2166     threads[0].state = THREAD_SEARCHING;
2167     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2168         threads[i].state = THREAD_INITIALIZING;
2169
2170     // Launch the helper threads
2171     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2172     {
2173         arg[i] = i;
2174
2175 #if !defined(_MSC_VER)
2176         pthread_t pthread[1];
2177         ok = (pthread_create(pthread, NULL, init_thread, (void*)(&arg[i])) == 0);
2178         pthread_detach(pthread[0]);
2179 #else
2180         ok = (CreateThread(NULL, 0, init_thread, (LPVOID)(&arg[i]), 0, NULL) != NULL);
2181 #endif
2182         if (!ok)
2183         {
2184             cout << "Failed to create thread number " << i << endl;
2185             exit(EXIT_FAILURE);
2186         }
2187
2188         // Wait until the thread has finished launching and is gone to sleep
2189         while (threads[i].state == THREAD_INITIALIZING) {}
2190     }
2191   }
2192
2193
2194   // exit_threads() is called when the program exits. It makes all the
2195   // helper threads exit cleanly.
2196
2197   void ThreadsManager::exit_threads() {
2198
2199     allThreadsShouldExit = true; // Let the woken up threads to exit idle_loop()
2200
2201     // Wake up all the threads and waits for termination
2202     for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2203     {
2204         wake_sleeping_thread(i);
2205         while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED) {}
2206     }
2207
2208     // Now we can safely destroy the locks
2209     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2210         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2211             lock_destroy(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2212
2213     lock_destroy(&mpLock);
2214
2215     // Now we can safely destroy the wait conditions
2216     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2217     {
2218         lock_destroy(&threads[i].sleepLock);
2219         cond_destroy(&threads[i].sleepCond);
2220     }
2221   }
2222
2223
2224   // cutoff_at_splitpoint() checks whether a beta cutoff has occurred in
2225   // the thread's currently active split point, or in some ancestor of
2226   // the current split point.
2227
2228   bool ThreadsManager::cutoff_at_splitpoint(int threadID) const {
2229
2230     assert(threadID >= 0 && threadID < activeThreads);
2231
2232     SplitPoint* sp = threads[threadID].splitPoint;
2233
2234     for ( ; sp && !sp->betaCutoff; sp = sp->parent) {}
2235     return sp != NULL;
2236   }
2237
2238
2239   // thread_is_available() checks whether the thread with threadID "slave" is
2240   // available to help the thread with threadID "master" at a split point. An
2241   // obvious requirement is that "slave" must be idle. With more than two
2242   // threads, this is not by itself sufficient:  If "slave" is the master of
2243   // some active split point, it is only available as a slave to the other
2244   // threads which are busy searching the split point at the top of "slave"'s
2245   // split point stack (the "helpful master concept" in YBWC terminology).
2246
2247   bool ThreadsManager::thread_is_available(int slave, int master) const {
2248
2249     assert(slave >= 0 && slave < activeThreads);
2250     assert(master >= 0 && master < activeThreads);
2251     assert(activeThreads > 1);
2252
2253     if (threads[slave].state != THREAD_AVAILABLE || slave == master)
2254         return false;
2255
2256     // Make a local copy to be sure doesn't change under our feet
2257     int localActiveSplitPoints = threads[slave].activeSplitPoints;
2258
2259     // No active split points means that the thread is available as
2260     // a slave for any other thread.
2261     if (localActiveSplitPoints == 0 || activeThreads == 2)
2262         return true;
2263
2264     // Apply the "helpful master" concept if possible. Use localActiveSplitPoints
2265     // that is known to be > 0, instead of threads[slave].activeSplitPoints that
2266     // could have been set to 0 by another thread leading to an out of bound access.
2267     if (threads[slave].splitPoints[localActiveSplitPoints - 1].slaves[master])
2268         return true;
2269
2270     return false;
2271   }
2272
2273
2274   // available_thread_exists() tries to find an idle thread which is available as
2275   // a slave for the thread with threadID "master".
2276
2277   bool ThreadsManager::available_thread_exists(int master) const {
2278
2279     assert(master >= 0 && master < activeThreads);
2280     assert(activeThreads > 1);
2281
2282     for (int i = 0; i < activeThreads; i++)
2283         if (thread_is_available(i, master))
2284             return true;
2285
2286     return false;
2287   }
2288
2289
2290   // split() does the actual work of distributing the work at a node between
2291   // several available threads. If it does not succeed in splitting the
2292   // node (because no idle threads are available, or because we have no unused
2293   // split point objects), the function immediately returns. If splitting is
2294   // possible, a SplitPoint object is initialized with all the data that must be
2295   // copied to the helper threads and we tell our helper threads that they have
2296   // been assigned work. This will cause them to instantly leave their idle loops and
2297   // call search().When all threads have returned from search() then split() returns.
2298
2299   template <bool Fake>
2300   void ThreadsManager::split(Position& pos, SearchStack* ss, Value* alpha, const Value beta,
2301                              Value* bestValue, Depth depth, Move threatMove,
2302                              int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode) {
2303     assert(pos.is_ok());
2304     assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
2305     assert(*bestValue <= *alpha);
2306     assert(*alpha < beta);
2307     assert(beta <= VALUE_INFINITE);
2308     assert(depth > DEPTH_ZERO);
2309     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < activeThreads);
2310     assert(activeThreads > 1);
2311
2312     int i, master = pos.thread();
2313     Thread& masterThread = threads[master];
2314
2315     lock_grab(&mpLock);
2316
2317     // If no other thread is available to help us, or if we have too many
2318     // active split points, don't split.
2319     if (   !available_thread_exists(master)
2320         || masterThread.activeSplitPoints >= MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS)
2321     {
2322         lock_release(&mpLock);
2323         return;
2324     }
2325
2326     // Pick the next available split point object from the split point stack
2327     SplitPoint& splitPoint = masterThread.splitPoints[masterThread.activeSplitPoints++];
2328
2329     // Initialize the split point object
2330     splitPoint.parent = masterThread.splitPoint;
2331     splitPoint.master = master;
2332     splitPoint.betaCutoff = false;
2333     splitPoint.depth = depth;
2334     splitPoint.threatMove = threatMove;
2335     splitPoint.alpha = *alpha;
2336     splitPoint.beta = beta;
2337     splitPoint.pvNode = pvNode;
2338     splitPoint.bestValue = *bestValue;
2339     splitPoint.mp = mp;
2340     splitPoint.moveCount = moveCount;
2341     splitPoint.pos = &pos;
2342     splitPoint.nodes = 0;
2343     splitPoint.ss = ss;
2344     for (i = 0; i < activeThreads; i++)
2345         splitPoint.slaves[i] = 0;
2346
2347     masterThread.splitPoint = &splitPoint;
2348
2349     // If we are here it means we are not available
2350     assert(masterThread.state != THREAD_AVAILABLE);
2351
2352     int workersCnt = 1; // At least the master is included
2353
2354     // Allocate available threads setting state to THREAD_BOOKED
2355     for (i = 0; !Fake && i < activeThreads && workersCnt < maxThreadsPerSplitPoint; i++)
2356         if (thread_is_available(i, master))
2357         {
2358             threads[i].state = THREAD_BOOKED;
2359             threads[i].splitPoint = &splitPoint;
2360             splitPoint.slaves[i] = 1;
2361             workersCnt++;
2362         }
2363
2364     assert(Fake || workersCnt > 1);
2365
2366     // We can release the lock because slave threads are already booked and master is not available
2367     lock_release(&mpLock);
2368
2369     // Tell the threads that they have work to do. This will make them leave
2370     // their idle loop.
2371     for (i = 0; i < activeThreads; i++)
2372         if (i == master || splitPoint.slaves[i])
2373         {
2374             assert(i == master || threads[i].state == THREAD_BOOKED);
2375
2376             threads[i].state = THREAD_WORKISWAITING; // This makes the slave to exit from idle_loop()
2377
2378             if (useSleepingThreads && i != master)
2379                 wake_sleeping_thread(i);
2380         }
2381
2382     // Everything is set up. The master thread enters the idle loop, from
2383     // which it will instantly launch a search, because its state is
2384     // THREAD_WORKISWAITING.  We send the split point as a second parameter to the
2385     // idle loop, which means that the main thread will return from the idle
2386     // loop when all threads have finished their work at this split point.
2387     idle_loop(master, &splitPoint);
2388
2389     // We have returned from the idle loop, which means that all threads are
2390     // finished. Update alpha and bestValue, and return.
2391     lock_grab(&mpLock);
2392
2393     *alpha = splitPoint.alpha;
2394     *bestValue = splitPoint.bestValue;
2395     masterThread.activeSplitPoints--;
2396     masterThread.splitPoint = splitPoint.parent;
2397     pos.set_nodes_searched(pos.nodes_searched() + splitPoint.nodes);
2398
2399     lock_release(&mpLock);
2400   }
2401
2402
2403   // wake_sleeping_thread() wakes up the thread with the given threadID
2404   // when it is time to start a new search.
2405
2406   void ThreadsManager::wake_sleeping_thread(int threadID) {
2407
2408      lock_grab(&threads[threadID].sleepLock);
2409      cond_signal(&threads[threadID].sleepCond);
2410      lock_release(&threads[threadID].sleepLock);
2411   }
2412
2413
2414   /// RootMove and RootMoveList method's definitions
2415
2416   RootMove::RootMove() {
2417
2418     nodes = 0;
2419     pv_score = non_pv_score = -VALUE_INFINITE;
2420     pv[0] = MOVE_NONE;
2421   }
2422
2423   RootMove& RootMove::operator=(const RootMove& rm) {
2424
2425     const Move* src = rm.pv;
2426     Move* dst = pv;
2427
2428     // Avoid a costly full rm.pv[] copy
2429     do *dst++ = *src; while (*src++ != MOVE_NONE);
2430
2431     nodes = rm.nodes;
2432     pv_score = rm.pv_score;
2433     non_pv_score = rm.non_pv_score;
2434     return *this;
2435   }
2436
2437   // extract_pv_from_tt() builds a PV by adding moves from the transposition table.
2438   // We consider also failing high nodes and not only VALUE_TYPE_EXACT nodes. This
2439   // allow to always have a ponder move even when we fail high at root and also a
2440   // long PV to print that is important for position analysis.
2441
2442   void RootMove::extract_pv_from_tt(Position& pos) {
2443
2444     StateInfo state[PLY_MAX_PLUS_2], *st = state;
2445     TTEntry* tte;
2446     int ply = 1;
2447
2448     assert(pv[0] != MOVE_NONE && pos.move_is_legal(pv[0]));
2449
2450     pos.do_move(pv[0], *st++);
2451
2452     while (   (tte = TT.retrieve(pos.get_key())) != NULL
2453            && tte->move() != MOVE_NONE
2454            && pos.move_is_legal(tte->move())
2455            && ply < PLY_MAX
2456            && (!pos.is_draw() || ply < 2))
2457     {
2458         pv[ply] = tte->move();
2459         pos.do_move(pv[ply++], *st++);
2460     }
2461     pv[ply] = MOVE_NONE;
2462
2463     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
2464   }
2465
2466   // insert_pv_in_tt() is called at the end of a search iteration, and inserts
2467   // the PV back into the TT. This makes sure the old PV moves are searched
2468   // first, even if the old TT entries have been overwritten.
2469
2470   void RootMove::insert_pv_in_tt(Position& pos) {
2471
2472     StateInfo state[PLY_MAX_PLUS_2], *st = state;
2473     TTEntry* tte;
2474     Key k;
2475     Value v, m = VALUE_NONE;
2476     int ply = 0;
2477
2478     assert(pv[0] != MOVE_NONE && pos.move_is_legal(pv[0]));
2479
2480     do {
2481         k = pos.get_key();
2482         tte = TT.retrieve(k);
2483
2484         // Don't overwrite existing correct entries
2485         if (!tte || tte->move() != pv[ply])
2486         {
2487             v = (pos.is_check() ? VALUE_NONE : evaluate(pos, m));
2488             TT.store(k, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, pv[ply], v, m);
2489         }
2490         pos.do_move(pv[ply], *st++);
2491
2492     } while (pv[++ply] != MOVE_NONE);
2493
2494     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
2495   }
2496
2497   // pv_info_to_uci() returns a string with information on the current PV line
2498   // formatted according to UCI specification.
2499
2500   std::string RootMove::pv_info_to_uci(Position& pos, int depth, int selDepth, Value alpha,
2501                                        Value beta, int pvIdx) {
2502     std::stringstream s;
2503
2504     s << "info depth " << depth
2505       << " seldepth " << selDepth
2506       << " multipv " << pvIdx + 1
2507       << " score " << value_to_uci(pv_score)
2508       << (pv_score >= beta ? " lowerbound" : pv_score <= alpha ? " upperbound" : "")
2509       << speed_to_uci(pos.nodes_searched())
2510       << " pv ";
2511
2512     for (Move* m = pv; *m != MOVE_NONE; m++)
2513         s << *m << " ";
2514
2515     return s.str();
2516   }
2517
2518
2519   void RootMoveList::init(Position& pos, Move searchMoves[]) {
2520
2521     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
2522     Move* sm;
2523
2524     clear();
2525     bestMoveChanges = 0;
2526
2527     // Generate all legal moves and add them to RootMoveList
2528     MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
2529     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
2530     {
2531         // If we have a searchMoves[] list then verify cur->move
2532         // is in the list before to add it.
2533         for (sm = searchMoves; *sm && *sm != cur->move; sm++) {}
2534
2535         if (searchMoves[0] && *sm != cur->move)
2536             continue;
2537
2538         RootMove rm;
2539         rm.pv[0] = cur->move;
2540         rm.pv[1] = MOVE_NONE;
2541         rm.pv_score = -VALUE_INFINITE;
2542         push_back(rm);
2543     }
2544   }
2545
2546
2547   // When playing with strength handicap choose best move among the MultiPV set
2548   // using a statistical rule dependent on SkillLevel. Idea by Heinz van Saanen.
2549   void do_skill_level(Move* best, Move* ponder) {
2550
2551     assert(MultiPV > 1);
2552
2553     // Rml list is already sorted by pv_score in descending order
2554     int s;
2555     int max_s = -VALUE_INFINITE;
2556     int size = Min(MultiPV, (int)Rml.size());
2557     int max = Rml[0].pv_score;
2558     int var = Min(max - Rml[size - 1].pv_score, PawnValueMidgame);
2559     int wk = 120 - 2 * SkillLevel;
2560
2561     // PRNG sequence should be non deterministic
2562     for (int i = abs(get_system_time() % 50); i > 0; i--)
2563         RK.rand<unsigned>();
2564
2565     // Choose best move. For each move's score we add two terms both dependent
2566     // on wk, one deterministic and bigger for weaker moves, and one random,
2567     // then we choose the move with the resulting highest score.
2568     for (int i = 0; i < size; i++)
2569     {
2570         s = Rml[i].pv_score;
2571
2572         // Don't allow crazy blunders even at very low skills
2573         if (i > 0 && Rml[i-1].pv_score > s + EasyMoveMargin)
2574             break;
2575
2576         // This is our magical formula
2577         s += ((max - s) * wk + var * (RK.rand<unsigned>() % wk)) / 128;
2578
2579         if (s > max_s)
2580         {
2581             max_s = s;
2582             *best = Rml[i].pv[0];
2583             *ponder = Rml[i].pv[1];
2584         }
2585     }
2586   }
2587
2588 } // namespace