Removed an incorrect assert() statement in search.cpp, which asserted that
[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) 2008-2009 Marco Costalba
5
6   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
9   (at your option) any later version.
10
11   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14   GNU General Public License for more details.
15
16   You should have received a copy of the GNU General Public License
17   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18 */
19
20
21 ////
22 //// Includes
23 ////
24
25 #include <cassert>
26 #include <cstring>
27 #include <fstream>
28 #include <iostream>
29 #include <sstream>
30
31 #include "book.h"
32 #include "evaluate.h"
33 #include "history.h"
34 #include "misc.h"
35 #include "movegen.h"
36 #include "movepick.h"
37 #include "lock.h"
38 #include "san.h"
39 #include "search.h"
40 #include "thread.h"
41 #include "tt.h"
42 #include "ucioption.h"
43
44
45 ////
46 //// Local definitions
47 ////
48
49 namespace {
50
51   /// Types
52
53   // IterationInfoType stores search results for each iteration
54   //
55   // Because we use relatively small (dynamic) aspiration window,
56   // there happens many fail highs and fail lows in root. And
57   // because we don't do researches in those cases, "value" stored
58   // here is not necessarily exact. Instead in case of fail high/low
59   // we guess what the right value might be and store our guess
60   // as a "speculated value" and then move on. Speculated values are
61   // used just to calculate aspiration window width, so also if are
62   // not exact is not big a problem.
63
64   struct IterationInfoType {
65
66     IterationInfoType(Value v = Value(0), Value sv = Value(0))
67     : value(v), speculatedValue(sv) {}
68
69     Value value, speculatedValue;
70   };
71
72
73   // The BetaCounterType class is used to order moves at ply one.
74   // Apart for the first one that has its score, following moves
75   // normally have score -VALUE_INFINITE, so are ordered according
76   // to the number of beta cutoffs occurred under their subtree during
77   // the last iteration. The counters are per thread variables to avoid
78   // concurrent accessing under SMP case.
79
80   struct BetaCounterType {
81
82     BetaCounterType();
83     void clear();
84     void add(Color us, Depth d, int threadID);
85     void read(Color us, int64_t& our, int64_t& their);
86   };
87
88
89   // The RootMove class is used for moves at the root at the tree.  For each
90   // root move, we store a score, a node count, and a PV (really a refutation
91   // in the case of moves which fail low).
92
93   struct RootMove {
94
95     RootMove();
96     bool operator<(const RootMove&); // used to sort
97
98     Move move;
99     Value score;
100     int64_t nodes, cumulativeNodes;
101     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
102     int64_t ourBeta, theirBeta;
103   };
104
105
106   // The RootMoveList class is essentially an array of RootMove objects, with
107   // a handful of methods for accessing the data in the individual moves.
108
109   class RootMoveList {
110
111   public:
112     RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]);
113     inline Move get_move(int moveNum) const;
114     inline Value get_move_score(int moveNum) const;
115     inline void set_move_score(int moveNum, Value score);
116     inline void set_move_nodes(int moveNum, int64_t nodes);
117     inline void set_beta_counters(int moveNum, int64_t our, int64_t their);
118     void set_move_pv(int moveNum, const Move pv[]);
119     inline Move get_move_pv(int moveNum, int i) const;
120     inline int64_t get_move_cumulative_nodes(int moveNum) const;
121     inline int move_count() const;
122     Move scan_for_easy_move() const;
123     inline void sort();
124     void sort_multipv(int n);
125
126   private:
127     static const int MaxRootMoves = 500;
128     RootMove moves[MaxRootMoves];
129     int count;
130   };
131
132
133   /// Constants
134
135   // Search depth at iteration 1
136   const Depth InitialDepth = OnePly /*+ OnePly/2*/;
137
138   // Depth limit for selective search
139   const Depth SelectiveDepth = 7 * OnePly;
140
141   // Use internal iterative deepening?
142   const bool UseIIDAtPVNodes = true;
143   const bool UseIIDAtNonPVNodes = false;
144
145   // Internal iterative deepening margin. At Non-PV moves, when
146   // UseIIDAtNonPVNodes is true, we do an internal iterative deepening
147   // search when the static evaluation is at most IIDMargin below beta.
148   const Value IIDMargin = Value(0x100);
149
150   // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
151   // better than the second best move.
152   const Value EasyMoveMargin = Value(0x200);
153
154   // Problem margin. If the score of the first move at iteration N+1 has
155   // dropped by more than this since iteration N, the boolean variable
156   // "Problem" is set to true, which will make the program spend some extra
157   // time looking for a better move.
158   const Value ProblemMargin = Value(0x28);
159
160   // No problem margin. If the boolean "Problem" is true, and a new move
161   // is found at the root which is less than NoProblemMargin worse than the
162   // best move from the previous iteration, Problem is set back to false.
163   const Value NoProblemMargin = Value(0x14);
164
165   // Null move margin. A null move search will not be done if the approximate
166   // evaluation of the position is more than NullMoveMargin below beta.
167   const Value NullMoveMargin = Value(0x300);
168
169   // Pruning criterions. See the code and comments in ok_to_prune() to
170   // understand their precise meaning.
171   const bool PruneEscapeMoves    = false;
172   const bool PruneDefendingMoves = false;
173   const bool PruneBlockingMoves  = false;
174
175   // Margins for futility pruning in the quiescence search, and at frontier
176   // and near frontier nodes.
177   const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
178
179   // Remaining depth:                  1 ply         1.5 ply       2 ply         2.5 ply       3 ply         3.5 ply
180   const Value FutilityMargins[12] = { Value(0x100), Value(0x120), Value(0x200), Value(0x220), Value(0x250), Value(0x270),
181   //                                   4 ply         4.5 ply       5 ply         5.5 ply       6 ply         6.5 ply
182                                       Value(0x2A0), Value(0x2C0), Value(0x340), Value(0x360), Value(0x3A0), Value(0x3C0) };
183   // Razoring
184   const Depth RazorDepth = 4*OnePly;
185
186   // Remaining depth:                 1 ply         1.5 ply       2 ply         2.5 ply       3 ply         3.5 ply
187   const Value RazorMargins[6]     = { Value(0x180), Value(0x300), Value(0x300), Value(0x3C0), Value(0x3C0), Value(0x3C0) };
188
189   // Remaining depth:                 1 ply         1.5 ply       2 ply         2.5 ply       3 ply         3.5 ply
190   const Value RazorApprMargins[6] = { Value(0x520), Value(0x300), Value(0x300), Value(0x300), Value(0x300), Value(0x300) };
191
192   // The main transposition table
193   TranspositionTable TT;
194
195
196   /// Variables initialized by UCI options
197
198   // Minimum number of full depth (i.e. non-reduced) moves at PV and non-PV nodes
199   int LMRPVMoves, LMRNonPVMoves; // heavy SMP read access for the latter
200
201   // Depth limit for use of dynamic threat detection
202   Depth ThreatDepth; // heavy SMP read access
203
204   // Last seconds noise filtering (LSN)
205   const bool UseLSNFiltering = true;
206   const int LSNTime = 4000; // In milliseconds
207   const Value LSNValue = value_from_centipawns(200);
208   bool loseOnTime = false;
209
210   // Extensions. Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
211   // There is heavy SMP read access on these arrays
212   Depth CheckExtension[2], SingleReplyExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2];
213   Depth PassedPawnExtension[2], PawnEndgameExtension[2], MateThreatExtension[2];
214
215   // Iteration counters
216   int Iteration;
217   BetaCounterType BetaCounter; // has per-thread internal data
218
219   // Scores and number of times the best move changed for each iteration
220   IterationInfoType IterationInfo[PLY_MAX_PLUS_2];
221   int BestMoveChangesByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
222
223   // MultiPV mode
224   int MultiPV;
225
226   // Time managment variables
227   int SearchStartTime;
228   int MaxNodes, MaxDepth;
229   int MaxSearchTime, AbsoluteMaxSearchTime, ExtraSearchTime, ExactMaxTime;
230   int RootMoveNumber;
231   bool InfiniteSearch;
232   bool PonderSearch;
233   bool StopOnPonderhit;
234   bool AbortSearch; // heavy SMP read access
235   bool Quit;
236   bool FailHigh;
237   bool FailLow;
238   bool Problem;
239
240   // Show current line?
241   bool ShowCurrentLine;
242
243   // Log file
244   bool UseLogFile;
245   std::ofstream LogFile;
246
247   // MP related variables
248   int ActiveThreads = 1;
249   Depth MinimumSplitDepth;
250   int MaxThreadsPerSplitPoint;
251   Thread Threads[THREAD_MAX];
252   Lock MPLock;
253   Lock IOLock;
254   bool AllThreadsShouldExit = false;
255   const int MaxActiveSplitPoints = 8;
256   SplitPoint SplitPointStack[THREAD_MAX][MaxActiveSplitPoints];
257   bool Idle = true;
258
259 #if !defined(_MSC_VER)
260   pthread_cond_t WaitCond;
261   pthread_mutex_t WaitLock;
262 #else
263   HANDLE SitIdleEvent[THREAD_MAX];
264 #endif
265
266   // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different
267   // cache lines (64 bytes each) from the heavy SMP read accessed variables.
268   int NodesSincePoll;
269   int NodesBetweenPolls = 30000;
270
271   // History table
272   History H;
273
274
275   /// Functions
276
277   Value id_loop(const Position& pos, Move searchMoves[]);
278   Value root_search(Position& pos, SearchStack ss[], RootMoveList& rml, Value alpha, Value beta);
279   Value search_pv(Position& pos, SearchStack ss[], Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply, int threadID);
280   Value search(Position& pos, SearchStack ss[], Value beta, Depth depth, int ply, bool allowNullmove, int threadID);
281   Value qsearch(Position& pos, SearchStack ss[], Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply, int threadID);
282   void sp_search(SplitPoint* sp, int threadID);
283   void sp_search_pv(SplitPoint* sp, int threadID);
284   void init_node(SearchStack ss[], int ply, int threadID);
285   void update_pv(SearchStack ss[], int ply);
286   void sp_update_pv(SearchStack* pss, SearchStack ss[], int ply);
287   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2);
288   bool value_is_mate(Value value);
289   bool move_is_killer(Move m, const SearchStack& ss);
290   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool pvNode, bool capture, bool check, bool singleReply, bool mateThreat, bool* dangerous);
291   bool ok_to_do_nullmove(const Position& pos);
292   bool ok_to_prune(const Position& pos, Move m, Move threat, Depth d);
293   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply);
294   bool ok_to_history(const Position& pos, Move m);
295   void update_history(const Position& pos, Move m, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
296   void update_killers(Move m, SearchStack& ss);
297
298   bool fail_high_ply_1();
299   int current_search_time();
300   int nps();
301   void poll();
302   void ponderhit();
303   void print_current_line(SearchStack ss[], int ply, int threadID);
304   void wait_for_stop_or_ponderhit();
305
306   void idle_loop(int threadID, SplitPoint* waitSp);
307   void init_split_point_stack();
308   void destroy_split_point_stack();
309   bool thread_should_stop(int threadID);
310   bool thread_is_available(int slave, int master);
311   bool idle_thread_exists(int master);
312   bool split(const Position& pos, SearchStack* ss, int ply,
313              Value *alpha, Value *beta, Value *bestValue, Depth depth, int *moves,
314              MovePicker *mp, Bitboard dcCandidates, int master, bool pvNode);
315   void wake_sleeping_threads();
316
317 #if !defined(_MSC_VER)
318   void *init_thread(void *threadID);
319 #else
320   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID);
321 #endif
322
323 }
324
325
326 ////
327 //// Functions
328 ////
329
330 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
331 /// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various
332 /// search-related global variables, and calls root_search(). It returns false
333 /// when a quit command is received during the search.
334
335 bool think(const Position& pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
336            int time[], int increment[], int movesToGo, int maxDepth,
337            int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
338
339   // Look for a book move
340   if (!infinite && !ponder && get_option_value_bool("OwnBook"))
341   {
342       Move bookMove;
343       if (get_option_value_string("Book File") != OpeningBook.file_name())
344           OpeningBook.open("book.bin");
345
346       bookMove = OpeningBook.get_move(pos);
347       if (bookMove != MOVE_NONE)
348       {
349           std::cout << "bestmove " << bookMove << std::endl;
350           return true;
351       }
352   }
353
354   // Initialize global search variables
355   Idle = false;
356   SearchStartTime = get_system_time();
357   for (int i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
358   {
359       Threads[i].nodes = 0ULL;
360       Threads[i].failHighPly1 = false;
361   }
362   NodesSincePoll = 0;
363   InfiniteSearch = infinite;
364   PonderSearch = ponder;
365   StopOnPonderhit = false;
366   AbortSearch = false;
367   Quit = false;
368   FailHigh = false;
369   FailLow = false;
370   Problem = false;
371   ExactMaxTime = maxTime;
372
373   // Read UCI option values
374   TT.set_size(get_option_value_int("Hash"));
375   if (button_was_pressed("Clear Hash"))
376   {
377       TT.clear();
378       loseOnTime = false; // reset at the beginning of a new game
379   }
380
381   bool PonderingEnabled = get_option_value_bool("Ponder");
382   MultiPV = get_option_value_int("MultiPV");
383
384   CheckExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Check Extension (PV nodes)"));
385   CheckExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Check Extension (non-PV nodes)"));
386
387   SingleReplyExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Single Reply Extension (PV nodes)"));
388   SingleReplyExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Single Reply Extension (non-PV nodes)"));
389
390   PawnPushTo7thExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Pawn Push to 7th Extension (PV nodes)"));
391   PawnPushTo7thExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Pawn Push to 7th Extension (non-PV nodes)"));
392
393   PassedPawnExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Passed Pawn Extension (PV nodes)"));
394   PassedPawnExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Passed Pawn Extension (non-PV nodes)"));
395
396   PawnEndgameExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Pawn Endgame Extension (PV nodes)"));
397   PawnEndgameExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Pawn Endgame Extension (non-PV nodes)"));
398
399   MateThreatExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Mate Threat Extension (PV nodes)"));
400   MateThreatExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Mate Threat Extension (non-PV nodes)"));
401
402   LMRPVMoves    = get_option_value_int("Full Depth Moves (PV nodes)") + 1;
403   LMRNonPVMoves = get_option_value_int("Full Depth Moves (non-PV nodes)") + 1;
404   ThreatDepth   = get_option_value_int("Threat Depth") * OnePly;
405
406   Chess960 = get_option_value_bool("UCI_Chess960");
407   ShowCurrentLine = get_option_value_bool("UCI_ShowCurrLine");
408   UseLogFile = get_option_value_bool("Use Search Log");
409   if (UseLogFile)
410       LogFile.open(get_option_value_string("Search Log Filename").c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
411
412   MinimumSplitDepth = get_option_value_int("Minimum Split Depth") * OnePly;
413   MaxThreadsPerSplitPoint = get_option_value_int("Maximum Number of Threads per Split Point");
414
415   read_weights(pos.side_to_move());
416
417   int newActiveThreads = get_option_value_int("Threads");
418   if (newActiveThreads != ActiveThreads)
419   {
420       ActiveThreads = newActiveThreads;
421       init_eval(ActiveThreads);
422   }
423
424   // Wake up sleeping threads
425   wake_sleeping_threads();
426
427   for (int i = 1; i < ActiveThreads; i++)
428       assert(thread_is_available(i, 0));
429
430   // Set thinking time
431   int myTime = time[side_to_move];
432   int myIncrement = increment[side_to_move];
433
434   if (!movesToGo) // Sudden death time control
435   {
436       if (myIncrement)
437       {
438           MaxSearchTime = myTime / 30 + myIncrement;
439           AbsoluteMaxSearchTime = Max(myTime / 4, myIncrement - 100);
440       } else { // Blitz game without increment
441           MaxSearchTime = myTime / 30;
442           AbsoluteMaxSearchTime = myTime / 8;
443       }
444   }
445   else // (x moves) / (y minutes)
446   {
447       if (movesToGo == 1)
448       {
449           MaxSearchTime = myTime / 2;
450           AbsoluteMaxSearchTime = Min(myTime / 2, myTime - 500);
451       } else {
452           MaxSearchTime = myTime / Min(movesToGo, 20);
453           AbsoluteMaxSearchTime = Min((4 * myTime) / movesToGo, myTime / 3);
454       }
455   }
456
457   if (PonderingEnabled)
458   {
459       MaxSearchTime += MaxSearchTime / 4;
460       MaxSearchTime = Min(MaxSearchTime, AbsoluteMaxSearchTime);
461   }
462
463   // Fixed depth or fixed number of nodes?
464   MaxDepth = maxDepth;
465   if (MaxDepth)
466       InfiniteSearch = true; // HACK
467
468   MaxNodes = maxNodes;
469   if (MaxNodes)
470   {
471       NodesBetweenPolls = Min(MaxNodes, 30000);
472       InfiniteSearch = true; // HACK
473   }
474   else
475       NodesBetweenPolls = 30000;
476
477
478   // Write information to search log file
479   if (UseLogFile)
480       LogFile << "Searching: " << pos.to_fen() << std::endl
481               << "infinite: "  << infinite
482               << " ponder: "   << ponder
483               << " time: "     << myTime
484               << " increment: " << myIncrement
485               << " moves to go: " << movesToGo << std::endl;
486
487
488   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
489   //
490   // FIXME we really need to cleanup all this LSN ugliness
491   if (!loseOnTime)
492   {
493       Value v = id_loop(pos, searchMoves);
494       loseOnTime = (   UseLSNFiltering
495                      && myTime < LSNTime
496                      && myIncrement == 0
497                      && v < -LSNValue);
498   }
499   else
500   {
501       loseOnTime = false; // reset for next match
502       while (SearchStartTime + myTime + 1000 > get_system_time())
503           ; // wait here
504       id_loop(pos, searchMoves); // to fail gracefully
505   }
506
507   if (UseLogFile)
508       LogFile.close();
509
510   Idle = true;
511   return !Quit;
512 }
513
514
515 /// init_threads() is called during startup.  It launches all helper threads,
516 /// and initializes the split point stack and the global locks and condition
517 /// objects.
518
519 void init_threads() {
520
521   volatile int i;
522
523 #if !defined(_MSC_VER)
524   pthread_t pthread[1];
525 #endif
526
527   for (i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
528       Threads[i].activeSplitPoints = 0;
529
530   // Initialize global locks
531   lock_init(&MPLock, NULL);
532   lock_init(&IOLock, NULL);
533
534   init_split_point_stack();
535
536 #if !defined(_MSC_VER)
537   pthread_mutex_init(&WaitLock, NULL);
538   pthread_cond_init(&WaitCond, NULL);
539 #else
540   for (i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
541       SitIdleEvent[i] = CreateEvent(0, FALSE, FALSE, 0);
542 #endif
543
544   // All threads except the main thread should be initialized to idle state
545   for (i = 1; i < THREAD_MAX; i++)
546   {
547       Threads[i].stop = false;
548       Threads[i].workIsWaiting = false;
549       Threads[i].idle = true;
550       Threads[i].running = false;
551   }
552
553   // Launch the helper threads
554   for(i = 1; i < THREAD_MAX; i++)
555   {
556 #if !defined(_MSC_VER)
557       pthread_create(pthread, NULL, init_thread, (void*)(&i));
558 #else
559       DWORD iID[1];
560       CreateThread(NULL, 0, init_thread, (LPVOID)(&i), 0, iID);
561 #endif
562
563       // Wait until the thread has finished launching
564       while (!Threads[i].running);
565   }
566 }
567
568
569 /// stop_threads() is called when the program exits.  It makes all the
570 /// helper threads exit cleanly.
571
572 void stop_threads() {
573
574   ActiveThreads = THREAD_MAX;  // HACK
575   Idle = false;  // HACK
576   wake_sleeping_threads();
577   AllThreadsShouldExit = true;
578   for (int i = 1; i < THREAD_MAX; i++)
579   {
580       Threads[i].stop = true;
581       while(Threads[i].running);
582   }
583   destroy_split_point_stack();
584 }
585
586
587 /// nodes_searched() returns the total number of nodes searched so far in
588 /// the current search.
589
590 int64_t nodes_searched() {
591
592   int64_t result = 0ULL;
593   for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
594       result += Threads[i].nodes;
595   return result;
596 }
597
598
599 // SearchStack::init() initializes a search stack. Used at the beginning of a
600 // new search from the root.
601 void SearchStack::init(int ply) {
602
603   pv[ply] = pv[ply + 1] = MOVE_NONE;
604   currentMove = threatMove = MOVE_NONE;
605   reduction = Depth(0);
606 }
607
608 void SearchStack::initKillers() {
609
610   mateKiller = MOVE_NONE;
611   for (int i = 0; i < KILLER_MAX; i++)
612       killers[i] = MOVE_NONE;
613 }
614
615 namespace {
616
617   // id_loop() is the main iterative deepening loop.  It calls root_search
618   // repeatedly with increasing depth until the allocated thinking time has
619   // been consumed, the user stops the search, or the maximum search depth is
620   // reached.
621
622   Value id_loop(const Position& pos, Move searchMoves[]) {
623
624     Position p(pos);
625     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
626
627     // searchMoves are verified, copied, scored and sorted
628     RootMoveList rml(p, searchMoves);
629
630     // Initialize
631     TT.new_search();
632     H.clear();
633     for (int i = 0; i < 3; i++)
634     {
635         ss[i].init(i);
636         ss[i].initKillers();
637     }
638     IterationInfo[1] = IterationInfoType(rml.get_move_score(0), rml.get_move_score(0));
639     Iteration = 1;
640
641     Move EasyMove = rml.scan_for_easy_move();
642
643     // Iterative deepening loop
644     while (Iteration < PLY_MAX)
645     {
646         // Initialize iteration
647         rml.sort();
648         Iteration++;
649         BestMoveChangesByIteration[Iteration] = 0;
650         if (Iteration <= 5)
651             ExtraSearchTime = 0;
652
653         std::cout << "info depth " << Iteration << std::endl;
654
655         // Calculate dynamic search window based on previous iterations
656         Value alpha, beta;
657
658         if (MultiPV == 1 && Iteration >= 6 && abs(IterationInfo[Iteration - 1].value) < VALUE_KNOWN_WIN)
659         {
660             int prevDelta1 = IterationInfo[Iteration - 1].speculatedValue - IterationInfo[Iteration - 2].speculatedValue;
661             int prevDelta2 = IterationInfo[Iteration - 2].speculatedValue - IterationInfo[Iteration - 3].speculatedValue;
662
663             int delta = Max(2 * abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2), ProblemMargin);
664
665             alpha = Max(IterationInfo[Iteration - 1].value - delta, -VALUE_INFINITE);
666             beta  = Min(IterationInfo[Iteration - 1].value + delta,  VALUE_INFINITE);
667         }
668         else
669         {
670             alpha = - VALUE_INFINITE;
671             beta  =   VALUE_INFINITE;
672         }
673
674         // Search to the current depth
675         Value value = root_search(p, ss, rml, alpha, beta);
676
677         // Write PV to transposition table, in case the relevant entries have
678         // been overwritten during the search.
679         TT.insert_pv(p, ss[0].pv);
680
681         if (AbortSearch)
682             break; // Value cannot be trusted. Break out immediately!
683
684         //Save info about search result
685         Value speculatedValue;
686         bool fHigh = false;
687         bool fLow = false;
688         Value delta = value - IterationInfo[Iteration - 1].value;
689
690         if (value >= beta)
691         {
692             assert(delta > 0);
693
694             fHigh = true;
695             speculatedValue = value + delta;
696             BestMoveChangesByIteration[Iteration] += 2; // Allocate more time
697         }
698         else if (value <= alpha)
699         {
700             assert(value == alpha);
701             assert(delta < 0);
702
703             fLow = true;
704             speculatedValue = value + delta;
705             BestMoveChangesByIteration[Iteration] += 3; // Allocate more time
706         } else
707             speculatedValue = value;
708
709         speculatedValue = Min(Max(speculatedValue, -VALUE_INFINITE), VALUE_INFINITE);
710         IterationInfo[Iteration] = IterationInfoType(value, speculatedValue);
711
712         // Erase the easy move if it differs from the new best move
713         if (ss[0].pv[0] != EasyMove)
714             EasyMove = MOVE_NONE;
715
716         Problem = false;
717
718         if (!InfiniteSearch)
719         {
720             // Time to stop?
721             bool stopSearch = false;
722
723             // Stop search early if there is only a single legal move
724             if (Iteration >= 6 && rml.move_count() == 1)
725                 stopSearch = true;
726
727             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
728             if (  Iteration >= 6
729                 && abs(IterationInfo[Iteration].value) >= abs(VALUE_MATE) - 100
730                 && abs(IterationInfo[Iteration-1].value) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
731                 stopSearch = true;
732
733             // Stop search early if one move seems to be much better than the rest
734             int64_t nodes = nodes_searched();
735             if (   Iteration >= 8
736                 && !fLow
737                 && !fHigh
738                 && EasyMove == ss[0].pv[0]
739                 && (  (   rml.get_move_cumulative_nodes(0) > (nodes * 85) / 100
740                        && current_search_time() > MaxSearchTime / 16)
741                     ||(   rml.get_move_cumulative_nodes(0) > (nodes * 98) / 100
742                        && current_search_time() > MaxSearchTime / 32)))
743                 stopSearch = true;
744
745             // Add some extra time if the best move has changed during the last two iterations
746             if (Iteration > 5 && Iteration <= 50)
747                 ExtraSearchTime = BestMoveChangesByIteration[Iteration]   * (MaxSearchTime / 2)
748                                 + BestMoveChangesByIteration[Iteration-1] * (MaxSearchTime / 3);
749
750             // Stop search if most of MaxSearchTime is consumed at the end of the
751             // iteration.  We probably don't have enough time to search the first
752             // move at the next iteration anyway.
753             if (current_search_time() > ((MaxSearchTime + ExtraSearchTime)*80) / 128)
754                 stopSearch = true;
755
756             if (stopSearch)
757             {
758                 //FIXME: Implement fail-low emergency measures
759                 if (!PonderSearch)
760                     break;
761                 else
762                     StopOnPonderhit = true;
763             }
764         }
765
766         if (MaxDepth && Iteration >= MaxDepth)
767             break;
768     }
769
770     rml.sort();
771
772     // If we are pondering, we shouldn't print the best move before we
773     // are told to do so
774     if (PonderSearch)
775         wait_for_stop_or_ponderhit();
776     else
777         // Print final search statistics
778         std::cout << "info nodes " << nodes_searched()
779                   << " nps " << nps()
780                   << " time " << current_search_time()
781                   << " hashfull " << TT.full() << std::endl;
782
783     // Print the best move and the ponder move to the standard output
784     if (ss[0].pv[0] == MOVE_NONE)
785     {
786         ss[0].pv[0] = rml.get_move(0);
787         ss[0].pv[1] = MOVE_NONE;
788     }
789     std::cout << "bestmove " << ss[0].pv[0];
790     if (ss[0].pv[1] != MOVE_NONE)
791         std::cout << " ponder " << ss[0].pv[1];
792
793     std::cout << std::endl;
794
795     if (UseLogFile)
796     {
797         if (dbg_show_mean)
798             dbg_print_mean(LogFile);
799
800         if (dbg_show_hit_rate)
801             dbg_print_hit_rate(LogFile);
802
803         StateInfo st;
804         LogFile << "Nodes: " << nodes_searched() << std::endl
805                 << "Nodes/second: " << nps() << std::endl
806                 << "Best move: " << move_to_san(p, ss[0].pv[0]) << std::endl;
807
808         p.do_move(ss[0].pv[0], st);
809         LogFile << "Ponder move: " << move_to_san(p, ss[0].pv[1])
810                 << std::endl << std::endl;
811     }
812     return rml.get_move_score(0);
813   }
814
815
816   // root_search() is the function which searches the root node.  It is
817   // similar to search_pv except that it uses a different move ordering
818   // scheme (perhaps we should try to use this at internal PV nodes, too?)
819   // and prints some information to the standard output.
820
821   Value root_search(Position& pos, SearchStack ss[], RootMoveList &rml, Value alpha, Value beta) {
822
823     Value oldAlpha = alpha;
824     Value value;
825     Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(pos.side_to_move());
826
827     // Loop through all the moves in the root move list
828     for (int i = 0; i <  rml.move_count() && !AbortSearch; i++)
829     {
830         if (alpha >= beta)
831         {
832             // We failed high, invalidate and skip next moves, leave node-counters
833             // and beta-counters as they are and quickly return, we will try to do
834             // a research at the next iteration with a bigger aspiration window.
835             rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
836             continue;
837         }
838         int64_t nodes;
839         Move move;
840         StateInfo st;
841         Depth ext, newDepth;
842
843         RootMoveNumber = i + 1;
844         FailHigh = false;
845
846         // Remember the node count before the move is searched. The node counts
847         // are used to sort the root moves at the next iteration.
848         nodes = nodes_searched();
849
850         // Reset beta cut-off counters
851         BetaCounter.clear();
852
853         // Pick the next root move, and print the move and the move number to
854         // the standard output.
855         move = ss[0].currentMove = rml.get_move(i);
856         if (current_search_time() >= 1000)
857             std::cout << "info currmove " << move
858                       << " currmovenumber " << i + 1 << std::endl;
859
860         // Decide search depth for this move
861         bool dangerous;
862         ext = extension(pos, move, true, pos.move_is_capture(move), pos.move_is_check(move), false, false, &dangerous);
863         newDepth = (Iteration - 2) * OnePly + ext + InitialDepth;
864
865         // Make the move, and search it
866         pos.do_move(move, st, dcCandidates);
867
868         if (i < MultiPV)
869         {
870             // Aspiration window is disabled in multi-pv case
871             if (MultiPV > 1)
872                 alpha = -VALUE_INFINITE;
873
874             value = -search_pv(pos, ss, -beta, -alpha, newDepth, 1, 0);
875             // If the value has dropped a lot compared to the last iteration,
876             // set the boolean variable Problem to true. This variable is used
877             // for time managment: When Problem is true, we try to complete the
878             // current iteration before playing a move.
879             Problem = (Iteration >= 2 && value <= IterationInfo[Iteration-1].value - ProblemMargin);
880
881             if (Problem && StopOnPonderhit)
882                 StopOnPonderhit = false;
883         }
884         else
885         {
886             value = -search(pos, ss, -alpha, newDepth, 1, true, 0);
887             if (value > alpha)
888             {
889                 // Fail high! Set the boolean variable FailHigh to true, and
890                 // re-search the move with a big window. The variable FailHigh is
891                 // used for time managment: We try to avoid aborting the search
892                 // prematurely during a fail high research.
893                 FailHigh = true;
894                 value = -search_pv(pos, ss, -beta, -alpha, newDepth, 1, 0);
895             }
896         }
897
898         pos.undo_move(move);
899
900         // Finished searching the move. If AbortSearch is true, the search
901         // was aborted because the user interrupted the search or because we
902         // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
903         // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
904         // move and/or PV.
905         if (AbortSearch)
906             break;
907
908         // Remember the node count for this move. The node counts are used to
909         // sort the root moves at the next iteration.
910         rml.set_move_nodes(i, nodes_searched() - nodes);
911
912         // Remember the beta-cutoff statistics
913         int64_t our, their;
914         BetaCounter.read(pos.side_to_move(), our, their);
915         rml.set_beta_counters(i, our, their);
916
917         assert(value >= -VALUE_INFINITE && value <= VALUE_INFINITE);
918
919         if (value <= alpha && i >= MultiPV)
920             rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
921         else
922         {
923             // PV move or new best move!
924
925             // Update PV
926             rml.set_move_score(i, value);
927             update_pv(ss, 0);
928             rml.set_move_pv(i, ss[0].pv);
929
930             if (MultiPV == 1)
931             {
932                 // We record how often the best move has been changed in each
933                 // iteration. This information is used for time managment: When
934                 // the best move changes frequently, we allocate some more time.
935                 if (i > 0)
936                     BestMoveChangesByIteration[Iteration]++;
937
938                 // Print search information to the standard output
939                 std::cout << "info depth " << Iteration
940                           << " score " << value_to_string(value)
941                           << " time " << current_search_time()
942                           << " nodes " << nodes_searched()
943                           << " nps " << nps()
944                           << " pv ";
945
946                 for (int j = 0; ss[0].pv[j] != MOVE_NONE && j < PLY_MAX; j++)
947                     std::cout << ss[0].pv[j] << " ";
948
949                 std::cout << std::endl;
950
951                 if (UseLogFile)
952                     LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), Iteration, nodes_searched(), value, ss[0].pv)
953                             << std::endl;
954
955                 if (value > alpha)
956                     alpha = value;
957
958                 // Reset the global variable Problem to false if the value isn't too
959                 // far below the final value from the last iteration.
960                 if (value > IterationInfo[Iteration - 1].value - NoProblemMargin)
961                     Problem = false;
962             }
963             else // MultiPV > 1
964             {
965                 rml.sort_multipv(i);
966                 for (int j = 0; j < Min(MultiPV, rml.move_count()); j++)
967                 {
968                     int k;
969                     std::cout << "info multipv " << j + 1
970                               << " score " << value_to_string(rml.get_move_score(j))
971                               << " depth " << ((j <= i)? Iteration : Iteration - 1)
972                               << " time " << current_search_time()
973                               << " nodes " << nodes_searched()
974                               << " nps " << nps()
975                               << " pv ";
976
977                     for (k = 0; rml.get_move_pv(j, k) != MOVE_NONE && k < PLY_MAX; k++)
978                         std::cout << rml.get_move_pv(j, k) << " ";
979
980                     std::cout << std::endl;
981                 }
982                 alpha = rml.get_move_score(Min(i, MultiPV-1));
983             }
984         } // New best move case
985
986         assert(alpha >= oldAlpha);
987
988         FailLow = (alpha == oldAlpha);
989     }
990     return alpha;
991   }
992
993
994   // search_pv() is the main search function for PV nodes.
995
996   Value search_pv(Position& pos, SearchStack ss[], Value alpha, Value beta,
997                   Depth depth, int ply, int threadID) {
998
999     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
1000     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
1001     assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
1002     assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
1003
1004     if (depth < OnePly)
1005         return qsearch(pos, ss, alpha, beta, Depth(0), ply, threadID);
1006
1007     // Initialize, and make an early exit in case of an aborted search,
1008     // an instant draw, maximum ply reached, etc.
1009     init_node(ss, ply, threadID);
1010
1011     // After init_node() that calls poll()
1012     if (AbortSearch || thread_should_stop(threadID))
1013         return Value(0);
1014
1015     if (pos.is_draw())
1016         return VALUE_DRAW;
1017
1018     EvalInfo ei;
1019
1020     if (ply >= PLY_MAX - 1)
1021         return evaluate(pos, ei, threadID);
1022
1023     // Mate distance pruning
1024     Value oldAlpha = alpha;
1025     alpha = Max(value_mated_in(ply), alpha);
1026     beta = Min(value_mate_in(ply+1), beta);
1027     if (alpha >= beta)
1028         return alpha;
1029
1030     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
1031     // pruning, but only for move ordering.
1032     const TTEntry* tte = TT.retrieve(pos.get_key());
1033     Move ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1034
1035     // Go with internal iterative deepening if we don't have a TT move
1036     if (UseIIDAtPVNodes && ttMove == MOVE_NONE && depth >= 5*OnePly)
1037     {
1038         search_pv(pos, ss, alpha, beta, depth-2*OnePly, ply, threadID);
1039         ttMove = ss[ply].pv[ply];
1040     }
1041
1042     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1043     // to search all moves
1044     MovePicker mp = MovePicker(pos, ttMove, depth, H, &ss[ply]);
1045
1046     Move move, movesSearched[256];
1047     int moveCount = 0;
1048     Value value, bestValue = -VALUE_INFINITE;
1049     Bitboard dcCandidates = mp.discovered_check_candidates();
1050     Color us = pos.side_to_move();
1051     bool isCheck = pos.is_check();
1052     bool mateThreat = pos.has_mate_threat(opposite_color(us));
1053
1054     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff
1055     // occurs.
1056     while (   alpha < beta
1057            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
1058            && !thread_should_stop(threadID))
1059     {
1060       assert(move_is_ok(move));
1061
1062       bool singleReply = (isCheck && mp.number_of_moves() == 1);
1063       bool moveIsCheck = pos.move_is_check(move, dcCandidates);
1064       bool moveIsCapture = pos.move_is_capture(move);
1065
1066       movesSearched[moveCount++] = ss[ply].currentMove = move;
1067
1068       // Decide the new search depth
1069       bool dangerous;
1070       Depth ext = extension(pos, move, true, moveIsCapture, moveIsCheck, singleReply, mateThreat, &dangerous);
1071       Depth newDepth = depth - OnePly + ext;
1072
1073       // Make and search the move
1074       StateInfo st;
1075       pos.do_move(move, st, dcCandidates);
1076
1077       if (moveCount == 1) // The first move in list is the PV
1078           value = -search_pv(pos, ss, -beta, -alpha, newDepth, ply+1, threadID);
1079       else
1080       {
1081         // Try to reduce non-pv search depth by one ply if move seems not problematic,
1082         // if the move fails high will be re-searched at full depth.
1083         if (    depth >= 2*OnePly
1084             &&  moveCount >= LMRPVMoves
1085             && !dangerous
1086             && !moveIsCapture
1087             && !move_is_promotion(move)
1088             && !move_is_castle(move)
1089             && !move_is_killer(move, ss[ply]))
1090         {
1091             ss[ply].reduction = OnePly;
1092             value = -search(pos, ss, -alpha, newDepth-OnePly, ply+1, true, threadID);
1093         }
1094         else
1095             value = alpha + 1; // Just to trigger next condition
1096
1097         if (value > alpha) // Go with full depth non-pv search
1098         {
1099             ss[ply].reduction = Depth(0);
1100             value = -search(pos, ss, -alpha, newDepth, ply+1, true, threadID);
1101             if (value > alpha && value < beta)
1102             {
1103                 // When the search fails high at ply 1 while searching the first
1104                 // move at the root, set the flag failHighPly1. This is used for
1105                 // time managment:  We don't want to stop the search early in
1106                 // such cases, because resolving the fail high at ply 1 could
1107                 // result in a big drop in score at the root.
1108                 if (ply == 1 && RootMoveNumber == 1)
1109                     Threads[threadID].failHighPly1 = true;
1110
1111                 // A fail high occurred. Re-search at full window (pv search)
1112                 value = -search_pv(pos, ss, -beta, -alpha, newDepth, ply+1, threadID);
1113                 Threads[threadID].failHighPly1 = false;
1114           }
1115         }
1116       }
1117       pos.undo_move(move);
1118
1119       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1120
1121       // New best move?
1122       if (value > bestValue)
1123       {
1124           bestValue = value;
1125           if (value > alpha)
1126           {
1127               alpha = value;
1128               update_pv(ss, ply);
1129               if (value == value_mate_in(ply + 1))
1130                   ss[ply].mateKiller = move;
1131           }
1132           // If we are at ply 1, and we are searching the first root move at
1133           // ply 0, set the 'Problem' variable if the score has dropped a lot
1134           // (from the computer's point of view) since the previous iteration.
1135           if (   ply == 1
1136               && Iteration >= 2
1137               && -value <= IterationInfo[Iteration-1].value - ProblemMargin)
1138               Problem = true;
1139       }
1140
1141       // Split?
1142       if (   ActiveThreads > 1
1143           && bestValue < beta
1144           && depth >= MinimumSplitDepth
1145           && Iteration <= 99
1146           && idle_thread_exists(threadID)
1147           && !AbortSearch
1148           && !thread_should_stop(threadID)
1149           && split(pos, ss, ply, &alpha, &beta, &bestValue, depth,
1150                    &moveCount, &mp, dcCandidates, threadID, true))
1151           break;
1152     }
1153
1154     // All legal moves have been searched.  A special case: If there were
1155     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
1156     if (moveCount == 0)
1157         return (isCheck ? value_mated_in(ply) : VALUE_DRAW);
1158
1159     // If the search is not aborted, update the transposition table,
1160     // history counters, and killer moves.
1161     if (AbortSearch || thread_should_stop(threadID))
1162         return bestValue;
1163
1164     if (bestValue <= oldAlpha)
1165         TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_UPPER, depth, MOVE_NONE);
1166
1167     else if (bestValue >= beta)
1168     {
1169         BetaCounter.add(pos.side_to_move(), depth, threadID);
1170         Move m = ss[ply].pv[ply];
1171         if (ok_to_history(pos, m)) // Only non capture moves are considered
1172         {
1173             update_history(pos, m, depth, movesSearched, moveCount);
1174             update_killers(m, ss[ply]);
1175         }
1176         TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, depth, m);
1177     }
1178     else
1179         TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_EXACT, depth, ss[ply].pv[ply]);
1180
1181     return bestValue;
1182   }
1183
1184
1185   // search() is the search function for zero-width nodes.
1186
1187   Value search(Position& pos, SearchStack ss[], Value beta, Depth depth,
1188                int ply, bool allowNullmove, int threadID) {
1189
1190     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
1191     assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
1192     assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
1193
1194     if (depth < OnePly)
1195         return qsearch(pos, ss, beta-1, beta, Depth(0), ply, threadID);
1196
1197     // Initialize, and make an early exit in case of an aborted search,
1198     // an instant draw, maximum ply reached, etc.
1199     init_node(ss, ply, threadID);
1200
1201     // After init_node() that calls poll()
1202     if (AbortSearch || thread_should_stop(threadID))
1203         return Value(0);
1204
1205     if (pos.is_draw())
1206         return VALUE_DRAW;
1207
1208     EvalInfo ei;
1209
1210     if (ply >= PLY_MAX - 1)
1211         return evaluate(pos, ei, threadID);
1212
1213     // Mate distance pruning
1214     if (value_mated_in(ply) >= beta)
1215         return beta;
1216
1217     if (value_mate_in(ply + 1) < beta)
1218         return beta - 1;
1219
1220     // Transposition table lookup
1221     const TTEntry* tte = TT.retrieve(pos.get_key());
1222     Move ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1223
1224     if (tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
1225     {
1226         ss[ply].currentMove = ttMove; // can be MOVE_NONE
1227         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1228     }
1229
1230     Value approximateEval = quick_evaluate(pos);
1231     bool mateThreat = false;
1232     bool isCheck = pos.is_check();
1233
1234     // Null move search
1235     if (    allowNullmove
1236         &&  depth > OnePly
1237         && !isCheck
1238         && !value_is_mate(beta)
1239         &&  ok_to_do_nullmove(pos)
1240         &&  approximateEval >= beta - NullMoveMargin)
1241     {
1242         ss[ply].currentMove = MOVE_NULL;
1243
1244         StateInfo st;
1245         pos.do_null_move(st);
1246         int R = (depth >= 5 * OnePly ? 4 : 3); // Null move dynamic reduction
1247
1248         Value nullValue = -search(pos, ss, -(beta-1), depth-R*OnePly, ply+1, false, threadID);
1249
1250         pos.undo_null_move();
1251
1252         if (value_is_mate(nullValue))
1253         {
1254             /* Do not return unproven mates */
1255         }
1256         else if (nullValue >= beta)
1257         {
1258             if (depth < 6 * OnePly)
1259                 return beta;
1260
1261             // Do zugzwang verification search
1262             Value v = search(pos, ss, beta, depth-5*OnePly, ply, false, threadID);
1263             if (v >= beta)
1264                 return beta;
1265         } else {
1266             // The null move failed low, which means that we may be faced with
1267             // some kind of threat. If the previous move was reduced, check if
1268             // the move that refuted the null move was somehow connected to the
1269             // move which was reduced. If a connection is found, return a fail
1270             // low score (which will cause the reduced move to fail high in the
1271             // parent node, which will trigger a re-search with full depth).
1272             if (nullValue == value_mated_in(ply + 2))
1273                 mateThreat = true;
1274
1275             ss[ply].threatMove = ss[ply + 1].currentMove;
1276             if (   depth < ThreatDepth
1277                 && ss[ply - 1].reduction
1278                 && connected_moves(pos, ss[ply - 1].currentMove, ss[ply].threatMove))
1279                 return beta - 1;
1280         }
1281     }
1282     // Null move search not allowed, try razoring
1283     else if (   !value_is_mate(beta)
1284              && depth < RazorDepth
1285              && approximateEval < beta - RazorApprMargins[int(depth) - 2]
1286              && ss[ply - 1].currentMove != MOVE_NULL
1287              && ttMove == MOVE_NONE
1288              && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
1289     {
1290         Value v = qsearch(pos, ss, beta-1, beta, Depth(0), ply, threadID);
1291         if (v < beta - RazorMargins[int(depth) - 2])
1292           return v;
1293     }
1294
1295     // Go with internal iterative deepening if we don't have a TT move
1296     if (UseIIDAtNonPVNodes && ttMove == MOVE_NONE && depth >= 8*OnePly &&
1297         evaluate(pos, ei, threadID) >= beta - IIDMargin)
1298     {
1299         search(pos, ss, beta, Min(depth/2, depth-2*OnePly), ply, false, threadID);
1300         ttMove = ss[ply].pv[ply];
1301     }
1302
1303     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1304     // to search all moves.
1305     MovePicker mp = MovePicker(pos, ttMove, depth, H, &ss[ply]);
1306
1307     Move move, movesSearched[256];
1308     int moveCount = 0;
1309     Value value, bestValue = -VALUE_INFINITE;
1310     Bitboard dcCandidates = mp.discovered_check_candidates();
1311     Value futilityValue = VALUE_NONE;
1312     bool useFutilityPruning =   depth < SelectiveDepth
1313                              && !isCheck;
1314
1315     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff
1316     // occurs.
1317     while (   bestValue < beta
1318            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
1319            && !thread_should_stop(threadID))
1320     {
1321       assert(move_is_ok(move));
1322
1323       bool singleReply = (isCheck && mp.number_of_moves() == 1);
1324       bool moveIsCheck = pos.move_is_check(move, dcCandidates);
1325       bool moveIsCapture = pos.move_is_capture(move);
1326
1327       movesSearched[moveCount++] = ss[ply].currentMove = move;
1328
1329       // Decide the new search depth
1330       bool dangerous;
1331       Depth ext = extension(pos, move, false, moveIsCapture, moveIsCheck, singleReply, mateThreat, &dangerous);
1332       Depth newDepth = depth - OnePly + ext;
1333
1334       // Futility pruning
1335       if (    useFutilityPruning
1336           && !dangerous
1337           && !moveIsCapture
1338           && !move_is_promotion(move))
1339       {
1340           // History pruning. See ok_to_prune() definition
1341           if (   moveCount >= 2 + int(depth)
1342               && ok_to_prune(pos, move, ss[ply].threatMove, depth))
1343               continue;
1344
1345           // Value based pruning
1346           if (approximateEval < beta)
1347           {
1348               if (futilityValue == VALUE_NONE)
1349                   futilityValue =  evaluate(pos, ei, threadID)
1350                                  + FutilityMargins[int(depth) - 2];
1351
1352               if (futilityValue < beta)
1353               {
1354                   if (futilityValue > bestValue)
1355                       bestValue = futilityValue;
1356                   continue;
1357               }
1358           }
1359       }
1360
1361       // Make and search the move
1362       StateInfo st;
1363       pos.do_move(move, st, dcCandidates);
1364
1365       // Try to reduce non-pv search depth by one ply if move seems not problematic,
1366       // if the move fails high will be re-searched at full depth.
1367       if (    depth >= 2*OnePly
1368           &&  moveCount >= LMRNonPVMoves
1369           && !dangerous
1370           && !moveIsCapture
1371           && !move_is_promotion(move)
1372           && !move_is_castle(move)
1373           && !move_is_killer(move, ss[ply]))
1374       {
1375           ss[ply].reduction = OnePly;
1376           value = -search(pos, ss, -(beta-1), newDepth-OnePly, ply+1, true, threadID);
1377       }
1378       else
1379         value = beta; // Just to trigger next condition
1380
1381       if (value >= beta) // Go with full depth non-pv search
1382       {
1383           ss[ply].reduction = Depth(0);
1384           value = -search(pos, ss, -(beta-1), newDepth, ply+1, true, threadID);
1385       }
1386       pos.undo_move(move);
1387
1388       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1389
1390       // New best move?
1391       if (value > bestValue)
1392       {
1393         bestValue = value;
1394         if (value >= beta)
1395             update_pv(ss, ply);
1396
1397         if (value == value_mate_in(ply + 1))
1398             ss[ply].mateKiller = move;
1399       }
1400
1401       // Split?
1402       if (   ActiveThreads > 1
1403           && bestValue < beta
1404           && depth >= MinimumSplitDepth
1405           && Iteration <= 99
1406           && idle_thread_exists(threadID)
1407           && !AbortSearch
1408           && !thread_should_stop(threadID)
1409           && split(pos, ss, ply, &beta, &beta, &bestValue, depth, &moveCount,
1410                    &mp, dcCandidates, threadID, false))
1411         break;
1412     }
1413
1414     // All legal moves have been searched.  A special case: If there were
1415     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
1416     if (moveCount == 0)
1417         return (pos.is_check() ? value_mated_in(ply) : VALUE_DRAW);
1418
1419     // If the search is not aborted, update the transposition table,
1420     // history counters, and killer moves.
1421     if (AbortSearch || thread_should_stop(threadID))
1422         return bestValue;
1423
1424     if (bestValue < beta)
1425         TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_UPPER, depth, MOVE_NONE);
1426     else
1427     {
1428         BetaCounter.add(pos.side_to_move(), depth, threadID);
1429         Move m = ss[ply].pv[ply];
1430         if (ok_to_history(pos, m)) // Only non capture moves are considered
1431         {
1432             update_history(pos, m, depth, movesSearched, moveCount);
1433             update_killers(m, ss[ply]);
1434         }
1435         TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, depth, m);
1436     }
1437
1438     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1439
1440     return bestValue;
1441   }
1442
1443
1444   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
1445   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
1446   // less than OnePly).
1447
1448   Value qsearch(Position& pos, SearchStack ss[], Value alpha, Value beta,
1449                 Depth depth, int ply, int threadID) {
1450
1451     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
1452     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
1453     assert(depth <= 0);
1454     assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
1455     assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
1456
1457     // Initialize, and make an early exit in case of an aborted search,
1458     // an instant draw, maximum ply reached, etc.
1459     init_node(ss, ply, threadID);
1460
1461     // After init_node() that calls poll()
1462     if (AbortSearch || thread_should_stop(threadID))
1463         return Value(0);
1464
1465     if (pos.is_draw())
1466         return VALUE_DRAW;
1467
1468     // Transposition table lookup, only when not in PV
1469     TTEntry* tte = NULL;
1470     bool pvNode = (beta - alpha != 1);
1471     if (!pvNode)
1472     {
1473         tte = TT.retrieve(pos.get_key());
1474         if (tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
1475         {
1476             assert(tte->type() != VALUE_TYPE_EVAL);
1477
1478             return value_from_tt(tte->value(), ply);
1479         }
1480     }
1481     Move ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1482
1483     // Evaluate the position statically
1484     EvalInfo ei;
1485     Value staticValue;
1486     bool isCheck = pos.is_check();
1487     ei.futilityMargin = Value(0); // Manually initialize futilityMargin
1488
1489     if (isCheck)
1490         staticValue = -VALUE_INFINITE;
1491
1492     else if (tte && tte->type() == VALUE_TYPE_EVAL)
1493     {
1494         // Use the cached evaluation score if possible
1495         assert(ei.futilityMargin == Value(0));
1496
1497         staticValue = tte->value();
1498     }
1499     else
1500         staticValue = evaluate(pos, ei, threadID);
1501
1502     if (ply == PLY_MAX - 1)
1503         return evaluate(pos, ei, threadID);
1504
1505     // Initialize "stand pat score", and return it immediately if it is
1506     // at least beta.
1507     Value bestValue = staticValue;
1508
1509     if (bestValue >= beta)
1510     {
1511         // Store the score to avoid a future costly evaluation() call
1512         if (!isCheck && !tte && ei.futilityMargin == 0)
1513             TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_EVAL, Depth(-127*OnePly), MOVE_NONE);
1514
1515         return bestValue;
1516     }
1517
1518     if (bestValue > alpha)
1519         alpha = bestValue;
1520
1521     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1522     // to search the moves.  Because the depth is <= 0 here, only captures,
1523     // queen promotions and checks (only if depth == 0) will be generated.
1524     MovePicker mp = MovePicker(pos, ttMove, depth, H);
1525     Move move;
1526     int moveCount = 0;
1527     Bitboard dcCandidates = mp.discovered_check_candidates();
1528     Color us = pos.side_to_move();
1529     bool enoughMaterial = pos.non_pawn_material(us) > RookValueMidgame;
1530
1531     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff
1532     // occurs.
1533     while (   alpha < beta
1534            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
1535     {
1536       assert(move_is_ok(move));
1537
1538       moveCount++;
1539       ss[ply].currentMove = move;
1540
1541       // Futility pruning
1542       if (   enoughMaterial
1543           && !isCheck
1544           && !pvNode
1545           && !move_is_promotion(move)
1546           && !pos.move_is_check(move, dcCandidates)
1547           && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
1548       {
1549           Value futilityValue = staticValue
1550                               + Max(pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(move)),
1551                                     pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move)))
1552                               + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : Value(0))
1553                               + FutilityMarginQS
1554                               + ei.futilityMargin;
1555
1556           if (futilityValue < alpha)
1557           {
1558               if (futilityValue > bestValue)
1559                   bestValue = futilityValue;
1560               continue;
1561           }
1562       }
1563
1564       // Don't search captures and checks with negative SEE values
1565       if (   !isCheck
1566           && !move_is_promotion(move)
1567           &&  pos.see_sign(move) < 0)
1568           continue;
1569
1570       // Make and search the move.
1571       StateInfo st;
1572       pos.do_move(move, st, dcCandidates);
1573       Value value = -qsearch(pos, ss, -beta, -alpha, depth-OnePly, ply+1, threadID);
1574       pos.undo_move(move);
1575
1576       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1577
1578       // New best move?
1579       if (value > bestValue)
1580       {
1581           bestValue = value;
1582           if (value > alpha)
1583           {
1584               alpha = value;
1585               update_pv(ss, ply);
1586           }
1587        }
1588     }
1589
1590     // All legal moves have been searched.  A special case: If we're in check
1591     // and no legal moves were found, it is checkmate.
1592     if (pos.is_check() && moveCount == 0) // Mate!
1593         return value_mated_in(ply);
1594
1595     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1596
1597     // Update transposition table
1598     Move m = ss[ply].pv[ply];
1599     if (!pvNode)
1600     {
1601         Depth d = (depth == Depth(0) ? Depth(0) : Depth(-1));
1602         if (bestValue < beta)
1603             TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_UPPER, d, MOVE_NONE);
1604         else
1605             TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, d, m);
1606     }
1607
1608     // Update killers only for good check moves
1609     if (alpha >= beta && ok_to_history(pos, m)) // Only non capture moves are considered
1610         update_killers(m, ss[ply]);
1611
1612     return bestValue;
1613   }
1614
1615
1616   // sp_search() is used to search from a split point.  This function is called
1617   // by each thread working at the split point.  It is similar to the normal
1618   // search() function, but simpler.  Because we have already probed the hash
1619   // table, done a null move search, and searched the first move before
1620   // splitting, we don't have to repeat all this work in sp_search().  We
1621   // also don't need to store anything to the hash table here:  This is taken
1622   // care of after we return from the split point.
1623
1624   void sp_search(SplitPoint* sp, int threadID) {
1625
1626     assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
1627     assert(ActiveThreads > 1);
1628
1629     Position pos = Position(sp->pos);
1630     SearchStack* ss = sp->sstack[threadID];
1631     Value value;
1632     Move move;
1633     bool isCheck = pos.is_check();
1634     bool useFutilityPruning =     sp->depth < SelectiveDepth
1635                               && !isCheck;
1636
1637     while (    sp->bestValue < sp->beta
1638            && !thread_should_stop(threadID)
1639            && (move = sp->mp->get_next_move(sp->lock)) != MOVE_NONE)
1640     {
1641       assert(move_is_ok(move));
1642
1643       bool moveIsCheck = pos.move_is_check(move, sp->dcCandidates);
1644       bool moveIsCapture = pos.move_is_capture(move);
1645
1646       lock_grab(&(sp->lock));
1647       int moveCount = ++sp->moves;
1648       lock_release(&(sp->lock));
1649
1650       ss[sp->ply].currentMove = move;
1651
1652       // Decide the new search depth.
1653       bool dangerous;
1654       Depth ext = extension(pos, move, false, moveIsCapture, moveIsCheck, false, false, &dangerous);
1655       Depth newDepth = sp->depth - OnePly + ext;
1656
1657       // Prune?
1658       if (    useFutilityPruning
1659           && !dangerous
1660           && !moveIsCapture
1661           && !move_is_promotion(move)
1662           &&  moveCount >= 2 + int(sp->depth)
1663           &&  ok_to_prune(pos, move, ss[sp->ply].threatMove, sp->depth))
1664         continue;
1665
1666       // Make and search the move.
1667       StateInfo st;
1668       pos.do_move(move, st, sp->dcCandidates);
1669
1670       // Try to reduce non-pv search depth by one ply if move seems not problematic,
1671       // if the move fails high will be re-searched at full depth.
1672       if (   !dangerous
1673           &&  moveCount >= LMRNonPVMoves
1674           && !moveIsCapture
1675           && !move_is_promotion(move)
1676           && !move_is_castle(move)
1677           && !move_is_killer(move, ss[sp->ply]))
1678       {
1679           ss[sp->ply].reduction = OnePly;
1680           value = -search(pos, ss, -(sp->beta-1), newDepth - OnePly, sp->ply+1, true, threadID);
1681       }
1682       else
1683           value = sp->beta; // Just to trigger next condition
1684
1685       if (value >= sp->beta) // Go with full depth non-pv search
1686       {
1687           ss[sp->ply].reduction = Depth(0);
1688           value = -search(pos, ss, -(sp->beta - 1), newDepth, sp->ply+1, true, threadID);
1689       }
1690       pos.undo_move(move);
1691
1692       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1693
1694       if (thread_should_stop(threadID))
1695           break;
1696
1697       // New best move?
1698       lock_grab(&(sp->lock));
1699       if (value > sp->bestValue && !thread_should_stop(threadID))
1700       {
1701           sp->bestValue = value;
1702           if (sp->bestValue >= sp->beta)
1703           {
1704               sp_update_pv(sp->parentSstack, ss, sp->ply);
1705               for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
1706                   if (i != threadID && (i == sp->master || sp->slaves[i]))
1707                       Threads[i].stop = true;
1708
1709               sp->finished = true;
1710         }
1711       }
1712       lock_release(&(sp->lock));
1713     }
1714
1715     lock_grab(&(sp->lock));
1716
1717     // If this is the master thread and we have been asked to stop because of
1718     // a beta cutoff higher up in the tree, stop all slave threads.
1719     if (sp->master == threadID && thread_should_stop(threadID))
1720         for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
1721             if (sp->slaves[i])
1722                 Threads[i].stop = true;
1723
1724     sp->cpus--;
1725     sp->slaves[threadID] = 0;
1726
1727     lock_release(&(sp->lock));
1728   }
1729
1730
1731   // sp_search_pv() is used to search from a PV split point.  This function
1732   // is called by each thread working at the split point.  It is similar to
1733   // the normal search_pv() function, but simpler.  Because we have already
1734   // probed the hash table and searched the first move before splitting, we
1735   // don't have to repeat all this work in sp_search_pv().  We also don't
1736   // need to store anything to the hash table here: This is taken care of
1737   // after we return from the split point.
1738
1739   void sp_search_pv(SplitPoint* sp, int threadID) {
1740
1741     assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
1742     assert(ActiveThreads > 1);
1743
1744     Position pos = Position(sp->pos);
1745     SearchStack* ss = sp->sstack[threadID];
1746     Value value;
1747     Move move;
1748
1749     while (    sp->alpha < sp->beta
1750            && !thread_should_stop(threadID)
1751            && (move = sp->mp->get_next_move(sp->lock)) != MOVE_NONE)
1752     {
1753       bool moveIsCheck = pos.move_is_check(move, sp->dcCandidates);
1754       bool moveIsCapture = pos.move_is_capture(move);
1755
1756       assert(move_is_ok(move));
1757
1758       lock_grab(&(sp->lock));
1759       int moveCount = ++sp->moves;
1760       lock_release(&(sp->lock));
1761
1762       ss[sp->ply].currentMove = move;
1763
1764       // Decide the new search depth.
1765       bool dangerous;
1766       Depth ext = extension(pos, move, true, moveIsCapture, moveIsCheck, false, false, &dangerous);
1767       Depth newDepth = sp->depth - OnePly + ext;
1768
1769       // Make and search the move.
1770       StateInfo st;
1771       pos.do_move(move, st, sp->dcCandidates);
1772
1773       // Try to reduce non-pv search depth by one ply if move seems not problematic,
1774       // if the move fails high will be re-searched at full depth.
1775       if (   !dangerous
1776           &&  moveCount >= LMRPVMoves
1777           && !moveIsCapture
1778           && !move_is_promotion(move)
1779           && !move_is_castle(move)
1780           && !move_is_killer(move, ss[sp->ply]))
1781       {
1782           ss[sp->ply].reduction = OnePly;
1783           value = -search(pos, ss, -sp->alpha, newDepth - OnePly, sp->ply+1, true, threadID);
1784       }
1785       else
1786           value = sp->alpha + 1; // Just to trigger next condition
1787
1788       if (value > sp->alpha) // Go with full depth non-pv search
1789       {
1790           ss[sp->ply].reduction = Depth(0);
1791           value = -search(pos, ss, -sp->alpha, newDepth, sp->ply+1, true, threadID);
1792
1793           if (value > sp->alpha && value < sp->beta)
1794           {
1795               // When the search fails high at ply 1 while searching the first
1796               // move at the root, set the flag failHighPly1.  This is used for
1797               // time managment: We don't want to stop the search early in
1798               // such cases, because resolving the fail high at ply 1 could
1799               // result in a big drop in score at the root.
1800               if (sp->ply == 1 && RootMoveNumber == 1)
1801                   Threads[threadID].failHighPly1 = true;
1802
1803               value = -search_pv(pos, ss, -sp->beta, -sp->alpha, newDepth, sp->ply+1, threadID);
1804               Threads[threadID].failHighPly1 = false;
1805         }
1806       }
1807       pos.undo_move(move);
1808
1809       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1810
1811       if (thread_should_stop(threadID))
1812           break;
1813
1814       // New best move?
1815       lock_grab(&(sp->lock));
1816       if (value > sp->bestValue && !thread_should_stop(threadID))
1817       {
1818           sp->bestValue = value;
1819           if (value > sp->alpha)
1820           {
1821               sp->alpha = value;
1822               sp_update_pv(sp->parentSstack, ss, sp->ply);
1823               if (value == value_mate_in(sp->ply + 1))
1824                   ss[sp->ply].mateKiller = move;
1825
1826               if (value >= sp->beta)
1827               {
1828                   for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
1829                       if (i != threadID && (i == sp->master || sp->slaves[i]))
1830                           Threads[i].stop = true;
1831
1832                   sp->finished = true;
1833               }
1834         }
1835         // If we are at ply 1, and we are searching the first root move at
1836         // ply 0, set the 'Problem' variable if the score has dropped a lot
1837         // (from the computer's point of view) since the previous iteration.
1838         if (   sp->ply == 1
1839             && Iteration >= 2
1840             && -value <= IterationInfo[Iteration-1].value - ProblemMargin)
1841             Problem = true;
1842       }
1843       lock_release(&(sp->lock));
1844     }
1845
1846     lock_grab(&(sp->lock));
1847
1848     // If this is the master thread and we have been asked to stop because of
1849     // a beta cutoff higher up in the tree, stop all slave threads.
1850     if (sp->master == threadID && thread_should_stop(threadID))
1851         for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
1852             if (sp->slaves[i])
1853                 Threads[i].stop = true;
1854
1855     sp->cpus--;
1856     sp->slaves[threadID] = 0;
1857
1858     lock_release(&(sp->lock));
1859   }
1860
1861   /// The BetaCounterType class
1862
1863   BetaCounterType::BetaCounterType() { clear(); }
1864
1865   void BetaCounterType::clear() {
1866
1867     for (int i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
1868         Threads[i].betaCutOffs[WHITE] = Threads[i].betaCutOffs[BLACK] = 0ULL;
1869   }
1870
1871   void BetaCounterType::add(Color us, Depth d, int threadID) {
1872
1873     // Weighted count based on depth
1874     Threads[threadID].betaCutOffs[us] += unsigned(d);
1875   }
1876
1877   void BetaCounterType::read(Color us, int64_t& our, int64_t& their) {
1878
1879     our = their = 0UL;
1880     for (int i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
1881     {
1882         our += Threads[i].betaCutOffs[us];
1883         their += Threads[i].betaCutOffs[opposite_color(us)];
1884     }
1885   }
1886
1887
1888   /// The RootMove class
1889
1890   // Constructor
1891
1892   RootMove::RootMove() {
1893     nodes = cumulativeNodes = ourBeta = theirBeta = 0ULL;
1894   }
1895
1896   // RootMove::operator<() is the comparison function used when
1897   // sorting the moves.  A move m1 is considered to be better
1898   // than a move m2 if it has a higher score, or if the moves
1899   // have equal score but m1 has the higher node count.
1900
1901   bool RootMove::operator<(const RootMove& m) {
1902
1903     if (score != m.score)
1904         return (score < m.score);
1905
1906     return theirBeta <= m.theirBeta;
1907   }
1908
1909   /// The RootMoveList class
1910
1911   // Constructor
1912
1913   RootMoveList::RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]) : count(0) {
1914
1915     MoveStack mlist[MaxRootMoves];
1916     bool includeAllMoves = (searchMoves[0] == MOVE_NONE);
1917
1918     // Generate all legal moves
1919     int lm_count = generate_legal_moves(pos, mlist);
1920
1921     // Add each move to the moves[] array
1922     for (int i = 0; i < lm_count; i++)
1923     {
1924         bool includeMove = includeAllMoves;
1925
1926         for (int k = 0; !includeMove && searchMoves[k] != MOVE_NONE; k++)
1927             includeMove = (searchMoves[k] == mlist[i].move);
1928
1929         if (!includeMove)
1930             continue;
1931
1932         // Find a quick score for the move
1933         StateInfo st;
1934         SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
1935
1936         moves[count].move = mlist[i].move;
1937         pos.do_move(moves[count].move, st);
1938         moves[count].score = -qsearch(pos, ss, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, Depth(0), 1, 0);
1939         pos.undo_move(moves[count].move);
1940         moves[count].pv[0] = moves[count].move;
1941         moves[count].pv[1] = MOVE_NONE; // FIXME
1942         count++;
1943     }
1944     sort();
1945   }
1946
1947
1948   // Simple accessor methods for the RootMoveList class
1949
1950   inline Move RootMoveList::get_move(int moveNum) const {
1951     return moves[moveNum].move;
1952   }
1953
1954   inline Value RootMoveList::get_move_score(int moveNum) const {
1955     return moves[moveNum].score;
1956   }
1957
1958   inline void RootMoveList::set_move_score(int moveNum, Value score) {
1959     moves[moveNum].score = score;
1960   }
1961
1962   inline void RootMoveList::set_move_nodes(int moveNum, int64_t nodes) {
1963     moves[moveNum].nodes = nodes;
1964     moves[moveNum].cumulativeNodes += nodes;
1965   }
1966
1967   inline void RootMoveList::set_beta_counters(int moveNum, int64_t our, int64_t their) {
1968     moves[moveNum].ourBeta = our;
1969     moves[moveNum].theirBeta = their;
1970   }
1971
1972   void RootMoveList::set_move_pv(int moveNum, const Move pv[]) {
1973     int j;
1974     for(j = 0; pv[j] != MOVE_NONE; j++)
1975       moves[moveNum].pv[j] = pv[j];
1976     moves[moveNum].pv[j] = MOVE_NONE;
1977   }
1978
1979   inline Move RootMoveList::get_move_pv(int moveNum, int i) const {
1980     return moves[moveNum].pv[i];
1981   }
1982
1983   inline int64_t RootMoveList::get_move_cumulative_nodes(int moveNum) const {
1984     return moves[moveNum].cumulativeNodes;
1985   }
1986
1987   inline int RootMoveList::move_count() const {
1988     return count;
1989   }
1990
1991
1992   // RootMoveList::scan_for_easy_move() is called at the end of the first
1993   // iteration, and is used to detect an "easy move", i.e. a move which appears
1994   // to be much bester than all the rest.  If an easy move is found, the move
1995   // is returned, otherwise the function returns MOVE_NONE.  It is very
1996   // important that this function is called at the right moment:  The code
1997   // assumes that the first iteration has been completed and the moves have
1998   // been sorted. This is done in RootMoveList c'tor.
1999
2000   Move RootMoveList::scan_for_easy_move() const {
2001
2002     assert(count);
2003
2004     if (count == 1)
2005         return get_move(0);
2006
2007     // moves are sorted so just consider the best and the second one
2008     if (get_move_score(0) > get_move_score(1) + EasyMoveMargin)
2009         return get_move(0);
2010
2011     return MOVE_NONE;
2012   }
2013
2014   // RootMoveList::sort() sorts the root move list at the beginning of a new
2015   // iteration.
2016
2017   inline void RootMoveList::sort() {
2018
2019     sort_multipv(count - 1); // all items
2020   }
2021
2022
2023   // RootMoveList::sort_multipv() sorts the first few moves in the root move
2024   // list by their scores and depths. It is used to order the different PVs
2025   // correctly in MultiPV mode.
2026
2027   void RootMoveList::sort_multipv(int n) {
2028
2029     for (int i = 1; i <= n; i++)
2030     {
2031       RootMove rm = moves[i];
2032       int j;
2033       for (j = i; j > 0 && moves[j-1] < rm; j--)
2034           moves[j] = moves[j-1];
2035       moves[j] = rm;
2036     }
2037   }
2038
2039
2040   // init_node() is called at the beginning of all the search functions
2041   // (search(), search_pv(), qsearch(), and so on) and initializes the search
2042   // stack object corresponding to the current node.  Once every
2043   // NodesBetweenPolls nodes, init_node() also calls poll(), which polls
2044   // for user input and checks whether it is time to stop the search.
2045
2046   void init_node(SearchStack ss[], int ply, int threadID) {
2047
2048     assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
2049     assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
2050
2051     Threads[threadID].nodes++;
2052
2053     if (threadID == 0)
2054     {
2055         NodesSincePoll++;
2056         if (NodesSincePoll >= NodesBetweenPolls)
2057         {
2058             poll();
2059             NodesSincePoll = 0;
2060         }
2061     }
2062     ss[ply].init(ply);
2063     ss[ply+2].initKillers();
2064
2065     if (Threads[threadID].printCurrentLine)
2066         print_current_line(ss, ply, threadID);
2067   }
2068
2069
2070   // update_pv() is called whenever a search returns a value > alpha.  It
2071   // updates the PV in the SearchStack object corresponding to the current
2072   // node.
2073
2074   void update_pv(SearchStack ss[], int ply) {
2075     assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
2076
2077     ss[ply].pv[ply] = ss[ply].currentMove;
2078     int p;
2079     for(p = ply + 1; ss[ply+1].pv[p] != MOVE_NONE; p++)
2080       ss[ply].pv[p] = ss[ply+1].pv[p];
2081     ss[ply].pv[p] = MOVE_NONE;
2082   }
2083
2084
2085   // sp_update_pv() is a variant of update_pv for use at split points.  The
2086   // difference between the two functions is that sp_update_pv also updates
2087   // the PV at the parent node.
2088
2089   void sp_update_pv(SearchStack* pss, SearchStack ss[], int ply) {
2090     assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
2091
2092     ss[ply].pv[ply] = pss[ply].pv[ply] = ss[ply].currentMove;
2093     int p;
2094     for(p = ply + 1; ss[ply+1].pv[p] != MOVE_NONE; p++)
2095       ss[ply].pv[p] = pss[ply].pv[p] = ss[ply+1].pv[p];
2096     ss[ply].pv[p] = pss[ply].pv[p] = MOVE_NONE;
2097   }
2098
2099
2100   // connected_moves() tests whether two moves are 'connected' in the sense
2101   // that the first move somehow made the second move possible (for instance
2102   // if the moving piece is the same in both moves).  The first move is
2103   // assumed to be the move that was made to reach the current position, while
2104   // the second move is assumed to be a move from the current position.
2105
2106   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
2107     Square f1, t1, f2, t2;
2108
2109     assert(move_is_ok(m1));
2110     assert(move_is_ok(m2));
2111
2112     if (m2 == MOVE_NONE)
2113         return false;
2114
2115     // Case 1: The moving piece is the same in both moves
2116     f2 = move_from(m2);
2117     t1 = move_to(m1);
2118     if (f2 == t1)
2119         return true;
2120
2121     // Case 2: The destination square for m2 was vacated by m1
2122     t2 = move_to(m2);
2123     f1 = move_from(m1);
2124     if (t2 == f1)
2125         return true;
2126
2127     // Case 3: Moving through the vacated square
2128     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(f2))
2129         && bit_is_set(squares_between(f2, t2), f1))
2130       return true;
2131
2132     // Case 4: The destination square for m2 is attacked by the moving piece in m1
2133     if (pos.piece_attacks_square(pos.piece_on(t1), t1, t2))
2134         return true;
2135
2136     // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
2137     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(t1))
2138         && bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
2139         && !bit_is_set(squares_between(t2, pos.king_square(pos.side_to_move())), t2))
2140     {
2141         Bitboard occ = pos.occupied_squares();
2142         Color us = pos.side_to_move();
2143         Square ksq = pos.king_square(us);
2144         clear_bit(&occ, f2);
2145         if (pos.type_of_piece_on(t1) == BISHOP)
2146         {
2147             if (bit_is_set(bishop_attacks_bb(ksq, occ), t1))
2148                 return true;
2149         }
2150         else if (pos.type_of_piece_on(t1) == ROOK)
2151         {
2152             if (bit_is_set(rook_attacks_bb(ksq, occ), t1))
2153                 return true;
2154         }
2155         else
2156         {
2157             assert(pos.type_of_piece_on(t1) == QUEEN);
2158             if (bit_is_set(queen_attacks_bb(ksq, occ), t1))
2159                 return true;
2160         }
2161     }
2162     return false;
2163   }
2164
2165
2166   // value_is_mate() checks if the given value is a mate one
2167   // eventually compensated for the ply.
2168
2169   bool value_is_mate(Value value) {
2170
2171     assert(abs(value) <= VALUE_INFINITE);
2172
2173     return   value <= value_mated_in(PLY_MAX)
2174           || value >= value_mate_in(PLY_MAX);
2175   }
2176
2177
2178   // move_is_killer() checks if the given move is among the
2179   // killer moves of that ply.
2180
2181   bool move_is_killer(Move m, const SearchStack& ss) {
2182
2183       const Move* k = ss.killers;
2184       for (int i = 0; i < KILLER_MAX; i++, k++)
2185           if (*k == m)
2186               return true;
2187
2188       return false;
2189   }
2190
2191
2192   // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
2193   // or with extended depth.  Certain classes of moves (checking moves, in
2194   // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
2195   // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
2196   // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
2197   // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
2198
2199   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool pvNode, bool capture, bool check,
2200                   bool singleReply, bool mateThreat, bool* dangerous) {
2201
2202     assert(m != MOVE_NONE);
2203
2204     Depth result = Depth(0);
2205     *dangerous = check || singleReply || mateThreat;
2206
2207     if (check)
2208         result += CheckExtension[pvNode];
2209
2210     if (singleReply)
2211         result += SingleReplyExtension[pvNode];
2212
2213     if (mateThreat)
2214         result += MateThreatExtension[pvNode];
2215
2216     if (pos.type_of_piece_on(move_from(m)) == PAWN)
2217     {
2218         if (pos.move_is_pawn_push_to_7th(m))
2219         {
2220             result += PawnPushTo7thExtension[pvNode];
2221             *dangerous = true;
2222         }
2223         if (pos.move_is_passed_pawn_push(m))
2224         {
2225             result += PassedPawnExtension[pvNode];
2226             *dangerous = true;
2227         }
2228     }
2229
2230     if (   capture
2231         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
2232         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
2233             - pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) == Value(0))
2234         && !move_is_promotion(m)
2235         && !move_is_ep(m))
2236     {
2237         result += PawnEndgameExtension[pvNode];
2238         *dangerous = true;
2239     }
2240
2241     if (   pvNode
2242         && capture
2243         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
2244         && pos.see_sign(m) >= 0)
2245     {
2246         result += OnePly/2;
2247         *dangerous = true;
2248     }
2249
2250     return Min(result, OnePly);
2251   }
2252
2253
2254   // ok_to_do_nullmove() looks at the current position and decides whether
2255   // doing a 'null move' should be allowed.  In order to avoid zugzwang
2256   // problems, null moves are not allowed when the side to move has very
2257   // little material left.  Currently, the test is a bit too simple:  Null
2258   // moves are avoided only when the side to move has only pawns left.  It's
2259   // probably a good idea to avoid null moves in at least some more
2260   // complicated endgames, e.g. KQ vs KR.  FIXME
2261
2262   bool ok_to_do_nullmove(const Position& pos) {
2263
2264     return pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) != Value(0);
2265   }
2266
2267
2268   // ok_to_prune() tests whether it is safe to forward prune a move.  Only
2269   // non-tactical moves late in the move list close to the leaves are
2270   // candidates for pruning.
2271
2272   bool ok_to_prune(const Position& pos, Move m, Move threat, Depth d) {
2273
2274     assert(move_is_ok(m));
2275     assert(threat == MOVE_NONE || move_is_ok(threat));
2276     assert(!move_is_promotion(m));
2277     assert(!pos.move_is_check(m));
2278     assert(!pos.move_is_capture(m));
2279     assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
2280     assert(d >= OnePly);
2281
2282     Square mfrom, mto, tfrom, tto;
2283
2284     mfrom = move_from(m);
2285     mto = move_to(m);
2286     tfrom = move_from(threat);
2287     tto = move_to(threat);
2288
2289     // Case 1: Castling moves are never pruned
2290     if (move_is_castle(m))
2291         return false;
2292
2293     // Case 2: Don't prune moves which move the threatened piece
2294     if (!PruneEscapeMoves && threat != MOVE_NONE && mfrom == tto)
2295         return false;
2296
2297     // Case 3: If the threatened piece has value less than or equal to the
2298     // value of the threatening piece, don't prune move which defend it.
2299     if (   !PruneDefendingMoves
2300         && threat != MOVE_NONE
2301         && pos.move_is_capture(threat)
2302         && (   pos.midgame_value_of_piece_on(tfrom) >= pos.midgame_value_of_piece_on(tto)
2303             || pos.type_of_piece_on(tfrom) == KING)
2304         && pos.move_attacks_square(m, tto))
2305         return false;
2306
2307     // Case 4: Don't prune moves with good history
2308     if (!H.ok_to_prune(pos.piece_on(mfrom), mto, d))
2309         return false;
2310
2311     // Case 5: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
2312     // prune safe moves which block its ray.
2313     if (  !PruneBlockingMoves
2314         && threat != MOVE_NONE
2315         && piece_is_slider(pos.piece_on(tfrom))
2316         && bit_is_set(squares_between(tfrom, tto), mto)
2317         && pos.see_sign(m) >= 0)
2318         return false;
2319
2320     return true;
2321   }
2322
2323
2324   // ok_to_use_TT() returns true if a transposition table score
2325   // can be used at a given point in search.
2326
2327   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply) {
2328
2329     Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
2330
2331     return   (   tte->depth() >= depth
2332               || v >= Max(value_mate_in(100), beta)
2333               || v < Min(value_mated_in(100), beta))
2334
2335           && (   (is_lower_bound(tte->type()) && v >= beta)
2336               || (is_upper_bound(tte->type()) && v < beta));
2337   }
2338
2339
2340   // ok_to_history() returns true if a move m can be stored
2341   // in history. Should be a non capturing move nor a promotion.
2342
2343   bool ok_to_history(const Position& pos, Move m) {
2344
2345     return !pos.move_is_capture(m) && !move_is_promotion(m);
2346   }
2347
2348
2349   // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
2350   // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
2351
2352   void update_history(const Position& pos, Move m, Depth depth,
2353                       Move movesSearched[], int moveCount) {
2354
2355     H.success(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), depth);
2356
2357     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
2358     {
2359         assert(m != movesSearched[i]);
2360         if (ok_to_history(pos, movesSearched[i]))
2361             H.failure(pos.piece_on(move_from(movesSearched[i])), move_to(movesSearched[i]));
2362     }
2363   }
2364
2365
2366   // update_killers() add a good move that produced a beta-cutoff
2367   // among the killer moves of that ply.
2368
2369   void update_killers(Move m, SearchStack& ss) {
2370
2371     if (m == ss.killers[0])
2372         return;
2373
2374     for (int i = KILLER_MAX - 1; i > 0; i--)
2375         ss.killers[i] = ss.killers[i - 1];
2376
2377     ss.killers[0] = m;
2378   }
2379
2380   // fail_high_ply_1() checks if some thread is currently resolving a fail
2381   // high at ply 1 at the node below the first root node.  This information
2382   // is used for time managment.
2383
2384   bool fail_high_ply_1() {
2385
2386     for(int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2387         if (Threads[i].failHighPly1)
2388             return true;
2389
2390     return false;
2391   }
2392
2393
2394   // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
2395   // since the beginning of the current search.
2396
2397   int current_search_time() {
2398     return get_system_time() - SearchStartTime;
2399   }
2400
2401
2402   // nps() computes the current nodes/second count.
2403
2404   int nps() {
2405     int t = current_search_time();
2406     return (t > 0)? int((nodes_searched() * 1000) / t) : 0;
2407   }
2408
2409
2410   // poll() performs two different functions:  It polls for user input, and it
2411   // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
2412   // search.
2413
2414   void poll() {
2415
2416     static int lastInfoTime;
2417     int t = current_search_time();
2418
2419     //  Poll for input
2420     if (Bioskey())
2421     {
2422         // We are line oriented, don't read single chars
2423         std::string command;
2424         if (!std::getline(std::cin, command))
2425             command = "quit";
2426
2427         if (command == "quit")
2428         {
2429             AbortSearch = true;
2430             PonderSearch = false;
2431             Quit = true;
2432             return;
2433         }
2434         else if (command == "stop")
2435         {
2436             AbortSearch = true;
2437             PonderSearch = false;
2438         }
2439         else if (command == "ponderhit")
2440             ponderhit();
2441     }
2442     // Print search information
2443     if (t < 1000)
2444         lastInfoTime = 0;
2445
2446     else if (lastInfoTime > t)
2447         // HACK: Must be a new search where we searched less than
2448         // NodesBetweenPolls nodes during the first second of search.
2449         lastInfoTime = 0;
2450
2451     else if (t - lastInfoTime >= 1000)
2452     {
2453         lastInfoTime = t;
2454         lock_grab(&IOLock);
2455         if (dbg_show_mean)
2456             dbg_print_mean();
2457
2458         if (dbg_show_hit_rate)
2459             dbg_print_hit_rate();
2460
2461         std::cout << "info nodes " << nodes_searched() << " nps " << nps()
2462                   << " time " << t << " hashfull " << TT.full() << std::endl;
2463         lock_release(&IOLock);
2464         if (ShowCurrentLine)
2465             Threads[0].printCurrentLine = true;
2466     }
2467     // Should we stop the search?
2468     if (PonderSearch)
2469         return;
2470
2471     bool overTime =     t > AbsoluteMaxSearchTime
2472                      || (RootMoveNumber == 1 && t > MaxSearchTime + ExtraSearchTime && !FailLow) //FIXME: We are not checking any problem flags, BUG?
2473                      || (  !FailHigh && !FailLow && !fail_high_ply_1() && !Problem
2474                          && t > 6*(MaxSearchTime + ExtraSearchTime));
2475
2476     if (   (Iteration >= 3 && (!InfiniteSearch && overTime))
2477         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
2478         || (Iteration >= 3 && MaxNodes && nodes_searched() >= MaxNodes))
2479         AbortSearch = true;
2480   }
2481
2482
2483   // ponderhit() is called when the program is pondering (i.e. thinking while
2484   // it's the opponent's turn to move) in order to let the engine know that
2485   // it correctly predicted the opponent's move.
2486
2487   void ponderhit() {
2488
2489     int t = current_search_time();
2490     PonderSearch = false;
2491     if (Iteration >= 3 &&
2492        (!InfiniteSearch && (StopOnPonderhit ||
2493                             t > AbsoluteMaxSearchTime ||
2494                             (RootMoveNumber == 1 &&
2495                              t > MaxSearchTime + ExtraSearchTime && !FailLow) ||
2496                             (!FailHigh && !FailLow && !fail_high_ply_1() && !Problem &&
2497                              t > 6*(MaxSearchTime + ExtraSearchTime)))))
2498       AbortSearch = true;
2499   }
2500
2501
2502   // print_current_line() prints the current line of search for a given
2503   // thread.  Called when the UCI option UCI_ShowCurrLine is 'true'.
2504
2505   void print_current_line(SearchStack ss[], int ply, int threadID) {
2506
2507     assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
2508     assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
2509
2510     if (!Threads[threadID].idle)
2511     {
2512         lock_grab(&IOLock);
2513         std::cout << "info currline " << (threadID + 1);
2514         for (int p = 0; p < ply; p++)
2515             std::cout << " " << ss[p].currentMove;
2516
2517         std::cout << std::endl;
2518         lock_release(&IOLock);
2519     }
2520     Threads[threadID].printCurrentLine = false;
2521     if (threadID + 1 < ActiveThreads)
2522         Threads[threadID + 1].printCurrentLine = true;
2523   }
2524
2525
2526   // wait_for_stop_or_ponderhit() is called when the maximum depth is reached
2527   // while the program is pondering.  The point is to work around a wrinkle in
2528   // the UCI protocol:  When pondering, the engine is not allowed to give a
2529   // "bestmove" before the GUI sends it a "stop" or "ponderhit" command.
2530   // We simply wait here until one of these commands is sent, and return,
2531   // after which the bestmove and pondermove will be printed (in id_loop()).
2532
2533   void wait_for_stop_or_ponderhit() {
2534
2535     std::string command;
2536
2537     while (true)
2538     {
2539         if (!std::getline(std::cin, command))
2540             command = "quit";
2541
2542         if (command == "quit")
2543         {
2544             Quit = true;
2545             break;
2546         }
2547         else if (command == "ponderhit" || command == "stop")
2548             break;
2549     }
2550   }
2551
2552
2553   // idle_loop() is where the threads are parked when they have no work to do.
2554   // The parameter "waitSp", if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
2555   // object for which the current thread is the master.
2556
2557   void idle_loop(int threadID, SplitPoint* waitSp) {
2558     assert(threadID >= 0 && threadID < THREAD_MAX);
2559
2560     Threads[threadID].running = true;
2561
2562     while(true) {
2563       if(AllThreadsShouldExit && threadID != 0)
2564         break;
2565
2566       // If we are not thinking, wait for a condition to be signaled instead
2567       // of wasting CPU time polling for work:
2568       while(threadID != 0 && (Idle || threadID >= ActiveThreads)) {
2569 #if !defined(_MSC_VER)
2570         pthread_mutex_lock(&WaitLock);
2571         if(Idle || threadID >= ActiveThreads)
2572           pthread_cond_wait(&WaitCond, &WaitLock);
2573         pthread_mutex_unlock(&WaitLock);
2574 #else
2575         WaitForSingleObject(SitIdleEvent[threadID], INFINITE);
2576 #endif
2577       }
2578
2579       // If this thread has been assigned work, launch a search
2580       if(Threads[threadID].workIsWaiting) {
2581         Threads[threadID].workIsWaiting = false;
2582         if(Threads[threadID].splitPoint->pvNode)
2583           sp_search_pv(Threads[threadID].splitPoint, threadID);
2584         else
2585           sp_search(Threads[threadID].splitPoint, threadID);
2586         Threads[threadID].idle = true;
2587       }
2588
2589       // If this thread is the master of a split point and all threads have
2590       // finished their work at this split point, return from the idle loop.
2591       if(waitSp != NULL && waitSp->cpus == 0)
2592         return;
2593     }
2594
2595     Threads[threadID].running = false;
2596   }
2597
2598
2599   // init_split_point_stack() is called during program initialization, and
2600   // initializes all split point objects.
2601
2602   void init_split_point_stack() {
2603     for(int i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
2604       for(int j = 0; j < MaxActiveSplitPoints; j++) {
2605         SplitPointStack[i][j].parent = NULL;
2606         lock_init(&(SplitPointStack[i][j].lock), NULL);
2607       }
2608   }
2609
2610
2611   // destroy_split_point_stack() is called when the program exits, and
2612   // destroys all locks in the precomputed split point objects.
2613
2614   void destroy_split_point_stack() {
2615     for(int i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
2616       for(int j = 0; j < MaxActiveSplitPoints; j++)
2617         lock_destroy(&(SplitPointStack[i][j].lock));
2618   }
2619
2620
2621   // thread_should_stop() checks whether the thread with a given threadID has
2622   // been asked to stop, directly or indirectly.  This can happen if a beta
2623   // cutoff has occured in thre thread's currently active split point, or in
2624   // some ancestor of the current split point.
2625
2626   bool thread_should_stop(int threadID) {
2627     assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
2628
2629     SplitPoint* sp;
2630
2631     if(Threads[threadID].stop)
2632       return true;
2633     if(ActiveThreads <= 2)
2634       return false;
2635     for(sp = Threads[threadID].splitPoint; sp != NULL; sp = sp->parent)
2636       if(sp->finished) {
2637         Threads[threadID].stop = true;
2638         return true;
2639       }
2640     return false;
2641   }
2642
2643
2644   // thread_is_available() checks whether the thread with threadID "slave" is
2645   // available to help the thread with threadID "master" at a split point.  An
2646   // obvious requirement is that "slave" must be idle.  With more than two
2647   // threads, this is not by itself sufficient:  If "slave" is the master of
2648   // some active split point, it is only available as a slave to the other
2649   // threads which are busy searching the split point at the top of "slave"'s
2650   // split point stack (the "helpful master concept" in YBWC terminology).
2651
2652   bool thread_is_available(int slave, int master) {
2653     assert(slave >= 0 && slave < ActiveThreads);
2654     assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
2655     assert(ActiveThreads > 1);
2656
2657     if(!Threads[slave].idle || slave == master)
2658       return false;
2659
2660     if(Threads[slave].activeSplitPoints == 0)
2661       // No active split points means that the thread is available as a slave
2662       // for any other thread.
2663       return true;
2664
2665     if(ActiveThreads == 2)
2666       return true;
2667
2668     // Apply the "helpful master" concept if possible.
2669     if(SplitPointStack[slave][Threads[slave].activeSplitPoints-1].slaves[master])
2670       return true;
2671
2672     return false;
2673   }
2674
2675
2676   // idle_thread_exists() tries to find an idle thread which is available as
2677   // a slave for the thread with threadID "master".
2678
2679   bool idle_thread_exists(int master) {
2680     assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
2681     assert(ActiveThreads > 1);
2682
2683     for(int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2684       if(thread_is_available(i, master))
2685         return true;
2686     return false;
2687   }
2688
2689
2690   // split() does the actual work of distributing the work at a node between
2691   // several threads at PV nodes.  If it does not succeed in splitting the
2692   // node (because no idle threads are available, or because we have no unused
2693   // split point objects), the function immediately returns false.  If
2694   // splitting is possible, a SplitPoint object is initialized with all the
2695   // data that must be copied to the helper threads (the current position and
2696   // search stack, alpha, beta, the search depth, etc.), and we tell our
2697   // helper threads that they have been assigned work.  This will cause them
2698   // to instantly leave their idle loops and call sp_search_pv().  When all
2699   // threads have returned from sp_search_pv (or, equivalently, when
2700   // splitPoint->cpus becomes 0), split() returns true.
2701
2702   bool split(const Position& p, SearchStack* sstck, int ply,
2703              Value* alpha, Value* beta, Value* bestValue, Depth depth, int* moves,
2704              MovePicker* mp, Bitboard dcCandidates, int master, bool pvNode) {
2705
2706     assert(p.is_ok());
2707     assert(sstck != NULL);
2708     assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
2709     assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE && *bestValue <= *alpha);
2710     assert(!pvNode || *alpha < *beta);
2711     assert(*beta <= VALUE_INFINITE);
2712     assert(depth > Depth(0));
2713     assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
2714     assert(ActiveThreads > 1);
2715
2716     SplitPoint* splitPoint;
2717     int i;
2718
2719     lock_grab(&MPLock);
2720
2721     // If no other thread is available to help us, or if we have too many
2722     // active split points, don't split.
2723     if(!idle_thread_exists(master) ||
2724        Threads[master].activeSplitPoints >= MaxActiveSplitPoints) {
2725       lock_release(&MPLock);
2726       return false;
2727     }
2728
2729     // Pick the next available split point object from the split point stack
2730     splitPoint = SplitPointStack[master] + Threads[master].activeSplitPoints;
2731     Threads[master].activeSplitPoints++;
2732
2733     // Initialize the split point object
2734     splitPoint->parent = Threads[master].splitPoint;
2735     splitPoint->finished = false;
2736     splitPoint->ply = ply;
2737     splitPoint->depth = depth;
2738     splitPoint->alpha = pvNode? *alpha : (*beta - 1);
2739     splitPoint->beta = *beta;
2740     splitPoint->pvNode = pvNode;
2741     splitPoint->dcCandidates = dcCandidates;
2742     splitPoint->bestValue = *bestValue;
2743     splitPoint->master = master;
2744     splitPoint->mp = mp;
2745     splitPoint->moves = *moves;
2746     splitPoint->cpus = 1;
2747     splitPoint->pos.copy(p);
2748     splitPoint->parentSstack = sstck;
2749     for(i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2750       splitPoint->slaves[i] = 0;
2751
2752     // Copy the current position and the search stack to the master thread
2753     memcpy(splitPoint->sstack[master], sstck, (ply+1)*sizeof(SearchStack));
2754     Threads[master].splitPoint = splitPoint;
2755
2756     // Make copies of the current position and search stack for each thread
2757     for(i = 0; i < ActiveThreads && splitPoint->cpus < MaxThreadsPerSplitPoint;
2758         i++)
2759       if(thread_is_available(i, master)) {
2760         memcpy(splitPoint->sstack[i], sstck, (ply+1)*sizeof(SearchStack));
2761         Threads[i].splitPoint = splitPoint;
2762         splitPoint->slaves[i] = 1;
2763         splitPoint->cpus++;
2764       }
2765
2766     // Tell the threads that they have work to do.  This will make them leave
2767     // their idle loop.
2768     for(i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2769       if(i == master || splitPoint->slaves[i]) {
2770         Threads[i].workIsWaiting = true;
2771         Threads[i].idle = false;
2772         Threads[i].stop = false;
2773       }
2774
2775     lock_release(&MPLock);
2776
2777     // Everything is set up.  The master thread enters the idle loop, from
2778     // which it will instantly launch a search, because its workIsWaiting
2779     // slot is 'true'.  We send the split point as a second parameter to the
2780     // idle loop, which means that the main thread will return from the idle
2781     // loop when all threads have finished their work at this split point
2782     // (i.e. when // splitPoint->cpus == 0).
2783     idle_loop(master, splitPoint);
2784
2785     // We have returned from the idle loop, which means that all threads are
2786     // finished. Update alpha, beta and bestvalue, and return.
2787     lock_grab(&MPLock);
2788     if(pvNode) *alpha = splitPoint->alpha;
2789     *beta = splitPoint->beta;
2790     *bestValue = splitPoint->bestValue;
2791     Threads[master].stop = false;
2792     Threads[master].idle = false;
2793     Threads[master].activeSplitPoints--;
2794     Threads[master].splitPoint = splitPoint->parent;
2795     lock_release(&MPLock);
2796
2797     return true;
2798   }
2799
2800
2801   // wake_sleeping_threads() wakes up all sleeping threads when it is time
2802   // to start a new search from the root.
2803
2804   void wake_sleeping_threads() {
2805     if(ActiveThreads > 1) {
2806       for(int i = 1; i < ActiveThreads; i++) {
2807         Threads[i].idle = true;
2808         Threads[i].workIsWaiting = false;
2809       }
2810 #if !defined(_MSC_VER)
2811       pthread_mutex_lock(&WaitLock);
2812       pthread_cond_broadcast(&WaitCond);
2813       pthread_mutex_unlock(&WaitLock);
2814 #else
2815       for(int i = 1; i < THREAD_MAX; i++)
2816         SetEvent(SitIdleEvent[i]);
2817 #endif
2818     }
2819   }
2820
2821
2822   // init_thread() is the function which is called when a new thread is
2823   // launched.  It simply calls the idle_loop() function with the supplied
2824   // threadID.  There are two versions of this function; one for POSIX threads
2825   // and one for Windows threads.
2826
2827 #if !defined(_MSC_VER)
2828
2829   void *init_thread(void *threadID) {
2830     idle_loop(*(int *)threadID, NULL);
2831     return NULL;
2832   }
2833
2834 #else
2835
2836   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID) {
2837     idle_loop(*(int *)threadID, NULL);
2838     return NULL;
2839   }
2840
2841 #endif
2842
2843 }