]> git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/search.cpp
d8a6e1c8dcd6d5ed10a39de62ab675f66351baf8
[stockfish] / src / search.cpp
1 /*
2   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
3   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
4   Copyright (C) 2008-2010 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
5
6   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
9   (at your option) any later version.
10
11   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14   GNU General Public License for more details.
15
16   You should have received a copy of the GNU General Public License
17   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18 */
19
20
21 ////
22 //// Includes
23 ////
24
25 #include <cassert>
26 #include <cmath>
27 #include <cstring>
28 #include <fstream>
29 #include <iostream>
30 #include <sstream>
31
32 #include "book.h"
33 #include "evaluate.h"
34 #include "history.h"
35 #include "misc.h"
36 #include "movegen.h"
37 #include "movepick.h"
38 #include "lock.h"
39 #include "san.h"
40 #include "search.h"
41 #include "timeman.h"
42 #include "thread.h"
43 #include "tt.h"
44 #include "ucioption.h"
45
46 using std::cout;
47 using std::endl;
48
49 ////
50 //// Local definitions
51 ////
52
53 namespace {
54
55   // Types
56   enum NodeType { NonPV, PV };
57
58   // Set to true to force running with one thread.
59   // Used for debugging SMP code.
60   const bool FakeSplit = false;
61
62   // ThreadsManager class is used to handle all the threads related stuff in search,
63   // init, starting, parking and, the most important, launching a slave thread at a
64   // split point are what this class does. All the access to shared thread data is
65   // done through this class, so that we avoid using global variables instead.
66
67   class ThreadsManager {
68     /* As long as the single ThreadsManager object is defined as a global we don't
69        need to explicitly initialize to zero its data members because variables with
70        static storage duration are automatically set to zero before enter main()
71     */
72   public:
73     void init_threads();
74     void exit_threads();
75
76     int active_threads() const { return ActiveThreads; }
77     void set_active_threads(int newActiveThreads) { ActiveThreads = newActiveThreads; }
78     void incrementNodeCounter(int threadID) { threads[threadID].nodes++; }
79
80     void resetNodeCounters();
81     int64_t nodes_searched() const;
82     bool available_thread_exists(int master) const;
83     bool thread_is_available(int slave, int master) const;
84     bool thread_should_stop(int threadID) const;
85     void wake_sleeping_threads();
86     void put_threads_to_sleep();
87     void idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp);
88
89     template <bool Fake>
90     void split(const Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha, const Value beta, Value* bestValue,
91                Depth depth, Move threatMove, bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode);
92
93   private:
94     friend void poll();
95
96     int ActiveThreads;
97     volatile bool AllThreadsShouldExit, AllThreadsShouldSleep;
98     Thread threads[MAX_THREADS];
99
100     Lock MPLock, WaitLock;
101
102 #if !defined(_MSC_VER)
103     pthread_cond_t WaitCond;
104 #else
105     HANDLE SitIdleEvent[MAX_THREADS];
106 #endif
107
108   };
109
110
111   // RootMove struct is used for moves at the root at the tree. For each
112   // root move, we store a score, a node count, and a PV (really a refutation
113   // in the case of moves which fail low).
114
115   struct RootMove {
116
117     RootMove() : mp_score(0), nodes(0) {}
118
119     // RootMove::operator<() is the comparison function used when
120     // sorting the moves. A move m1 is considered to be better
121     // than a move m2 if it has a higher score, or if the moves
122     // have equal score but m1 has the higher beta cut-off count.
123     bool operator<(const RootMove& m) const {
124
125         return score != m.score ? score < m.score : mp_score <= m.mp_score;
126     }
127
128     Move move;
129     Value score;
130     int mp_score;
131     int64_t nodes;
132     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
133   };
134
135
136   // The RootMoveList class is essentially an array of RootMove objects, with
137   // a handful of methods for accessing the data in the individual moves.
138
139   class RootMoveList {
140
141   public:
142     RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]);
143
144     Move move(int moveNum) const { return moves[moveNum].move; }
145     Move move_pv(int moveNum, int i) const { return moves[moveNum].pv[i]; }
146     int move_count() const { return count; }
147     Value move_score(int moveNum) const { return moves[moveNum].score; }
148     int64_t move_nodes(int moveNum) const { return moves[moveNum].nodes; }
149     void add_move_nodes(int moveNum, int64_t nodes) { moves[moveNum].nodes += nodes; }
150     void set_move_score(int moveNum, Value score) { moves[moveNum].score = score; }
151
152     void set_move_pv(int moveNum, const Move pv[]);
153     void score_moves(const Position& pos);
154     void sort();
155     void sort_multipv(int n);
156
157   private:
158     RootMove moves[MOVES_MAX];
159     int count;
160   };
161
162
163   // When formatting a move for std::cout we must know if we are in Chess960
164   // or not. To keep using the handy operator<<() on the move the trick is to
165   // embed this flag in the stream itself. Function-like named enum set960 is
166   // used as a custom manipulator and the stream internal general-purpose array,
167   // accessed through ios_base::iword(), is used to pass the flag to the move's
168   // operator<<() that will use it to properly format castling moves.
169   enum set960 {};
170
171   std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const set960& m) {
172
173     os.iword(0) = int(m);
174     return os;
175   }
176
177
178   /// Adjustments
179
180   // Step 6. Razoring
181
182   // Maximum depth for razoring
183   const Depth RazorDepth = 4 * ONE_PLY;
184
185   // Dynamic razoring margin based on depth
186   inline Value razor_margin(Depth d) { return Value(0x200 + 0x10 * int(d)); }
187
188   // Maximum depth for use of dynamic threat detection when null move fails low
189   const Depth ThreatDepth = 5 * ONE_PLY;
190
191   // Step 9. Internal iterative deepening
192
193   // Minimum depth for use of internal iterative deepening
194   const Depth IIDDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 5 * ONE_PLY /* PV */};
195
196   // At Non-PV nodes we do an internal iterative deepening search
197   // when the static evaluation is bigger then beta - IIDMargin.
198   const Value IIDMargin = Value(0x100);
199
200   // Step 11. Decide the new search depth
201
202   // Extensions. Configurable UCI options
203   // Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
204   Depth CheckExtension[2], SingleEvasionExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2];
205   Depth PassedPawnExtension[2], PawnEndgameExtension[2], MateThreatExtension[2];
206
207   // Minimum depth for use of singular extension
208   const Depth SingularExtensionDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 6 * ONE_PLY /* PV */};
209
210   // If the TT move is at least SingularExtensionMargin better then the
211   // remaining ones we will extend it.
212   const Value SingularExtensionMargin = Value(0x20);
213
214   // Step 12. Futility pruning
215
216   // Futility margin for quiescence search
217   const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
218
219   // Futility lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
220   Value FutilityMarginsMatrix[16][64]; // [depth][moveNumber]
221   int FutilityMoveCountArray[32]; // [depth]
222
223   inline Value futility_margin(Depth d, int mn) { return d < 7 * ONE_PLY ? FutilityMarginsMatrix[Max(d, 1)][Min(mn, 63)] : 2 * VALUE_INFINITE; }
224   inline int futility_move_count(Depth d) { return d < 16 * ONE_PLY ? FutilityMoveCountArray[d] : 512; }
225
226   // Step 14. Reduced search
227
228   // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
229   int8_t ReductionMatrix[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
230
231   template <NodeType PV>
232   inline Depth reduction(Depth d, int mn) { return (Depth) ReductionMatrix[PV][Min(d / 2, 63)][Min(mn, 63)]; }
233
234   // Common adjustments
235
236   // Search depth at iteration 1
237   const Depth InitialDepth = ONE_PLY;
238
239   // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
240   // better than the second best move.
241   const Value EasyMoveMargin = Value(0x200);
242
243
244   /// Global variables
245
246   // Iteration counter
247   int Iteration;
248
249   // Scores and number of times the best move changed for each iteration
250   Value ValueByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
251   int BestMoveChangesByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
252
253   // Search window management
254   int AspirationDelta;
255
256   // MultiPV mode
257   int MultiPV;
258
259   // Time managment variables
260   int SearchStartTime, MaxNodes, MaxDepth, ExactMaxTime;
261   bool UseTimeManagement, InfiniteSearch, PonderSearch, StopOnPonderhit;
262   bool FirstRootMove, AbortSearch, Quit, AspirationFailLow;
263   TimeManager TimeMgr;
264
265   // Log file
266   bool UseLogFile;
267   std::ofstream LogFile;
268
269   // Multi-threads related variables
270   Depth MinimumSplitDepth;
271   int MaxThreadsPerSplitPoint;
272   ThreadsManager ThreadsMgr;
273
274   // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different cache
275   // lines (64 bytes each) from the heavy multi-thread read accessed variables.
276   int NodesSincePoll;
277   int NodesBetweenPolls = 30000;
278
279   // History table
280   History H;
281
282   /// Local functions
283
284   Value id_loop(const Position& pos, Move searchMoves[]);
285   Value root_search(Position& pos, SearchStack* ss, Move* pv, RootMoveList& rml, Value* alphaPtr, Value* betaPtr);
286
287   template <NodeType PvNode, bool SpNode>
288   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
289
290   template <NodeType PvNode>
291   inline Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
292       return search<PvNode, false>(pos, ss, alpha, beta, depth, ply);
293   }
294
295   template <NodeType PvNode>
296   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
297
298   template <NodeType PvNode>
299   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck, bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous);
300
301   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2);
302   bool value_is_mate(Value value);
303   Value value_to_tt(Value v, int ply);
304   Value value_from_tt(Value v, int ply);
305   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply);
306   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat);
307   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply);
308   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
309   void update_killers(Move m, SearchStack* ss);
310   void update_gains(const Position& pos, Move move, Value before, Value after);
311
312   int current_search_time();
313   std::string value_to_uci(Value v);
314   int nps();
315   void poll();
316   void ponderhit();
317   void wait_for_stop_or_ponderhit();
318   void init_ss_array(SearchStack* ss, int size);
319   void print_pv_info(const Position& pos, Move pv[], Value alpha, Value beta, Value value);
320   void insert_pv_in_tt(const Position& pos, Move pv[]);
321   void extract_pv_from_tt(const Position& pos, Move bestMove, Move pv[]);
322
323 #if !defined(_MSC_VER)
324   void *init_thread(void *threadID);
325 #else
326   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID);
327 #endif
328
329 }
330
331
332 ////
333 //// Functions
334 ////
335
336 /// init_threads(), exit_threads() and nodes_searched() are helpers to
337 /// give accessibility to some TM methods from outside of current file.
338
339 void init_threads() { ThreadsMgr.init_threads(); }
340 void exit_threads() { ThreadsMgr.exit_threads(); }
341 int64_t nodes_searched() { return ThreadsMgr.nodes_searched(); }
342
343
344 /// init_search() is called during startup. It initializes various lookup tables
345
346 void init_search() {
347
348   int d;  // depth (ONE_PLY == 2)
349   int hd; // half depth (ONE_PLY == 1)
350   int mc; // moveCount
351
352   // Init reductions array
353   for (hd = 1; hd < 64; hd++) for (mc = 1; mc < 64; mc++)
354   {
355       double    pvRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 4.5;
356       double nonPVRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 2.25;
357       ReductionMatrix[PV][hd][mc]    = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
358       ReductionMatrix[NonPV][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
359   }
360
361   // Init futility margins array
362   for (d = 1; d < 16; d++) for (mc = 0; mc < 64; mc++)
363       FutilityMarginsMatrix[d][mc] = Value(112 * int(log(double(d * d) / 2) / log(2.0) + 1.001) - 8 * mc + 45);
364
365   // Init futility move count array
366   for (d = 0; d < 32; d++)
367       FutilityMoveCountArray[d] = int(3.001 + 0.25 * pow(d, 2.0));
368 }
369
370
371 /// perft() is our utility to verify move generation is bug free. All the legal
372 /// moves up to given depth are generated and counted and the sum returned.
373
374 int perft(Position& pos, Depth depth)
375 {
376     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
377     StateInfo st;
378     Move m;
379     int sum = 0;
380
381     // Generate all legal moves
382     MoveStack* last = generate_moves(pos, mlist);
383
384     // If we are at the last ply we don't need to do and undo
385     // the moves, just to count them.
386     if (depth <= ONE_PLY)
387         return int(last - mlist);
388
389     // Loop through all legal moves
390     CheckInfo ci(pos);
391     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
392     {
393         m = cur->move;
394         pos.do_move(m, st, ci, pos.move_is_check(m, ci));
395         sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
396         pos.undo_move(m);
397     }
398     return sum;
399 }
400
401
402 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
403 /// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various
404 /// search-related global variables, and calls root_search(). It returns false
405 /// when a quit command is received during the search.
406
407 bool think(const Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[],
408            int movesToGo, int maxDepth, int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
409
410   // Initialize global search variables
411   StopOnPonderhit = AbortSearch = Quit = AspirationFailLow = false;
412   NodesSincePoll = 0;
413   ThreadsMgr.resetNodeCounters();
414   SearchStartTime = get_system_time();
415   ExactMaxTime = maxTime;
416   MaxDepth = maxDepth;
417   MaxNodes = maxNodes;
418   InfiniteSearch = infinite;
419   PonderSearch = ponder;
420   UseTimeManagement = !ExactMaxTime && !MaxDepth && !MaxNodes && !InfiniteSearch;
421
422   // Look for a book move, only during games, not tests
423   if (UseTimeManagement && get_option_value_bool("OwnBook"))
424   {
425       if (get_option_value_string("Book File") != OpeningBook.file_name())
426           OpeningBook.open(get_option_value_string("Book File"));
427
428       Move bookMove = OpeningBook.get_move(pos, get_option_value_bool("Best Book Move"));
429       if (bookMove != MOVE_NONE)
430       {
431           if (PonderSearch)
432               wait_for_stop_or_ponderhit();
433
434           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
435           return true;
436       }
437   }
438
439   // Read UCI option values
440   TT.set_size(get_option_value_int("Hash"));
441   if (button_was_pressed("Clear Hash"))
442       TT.clear();
443
444   CheckExtension[1]         = Depth(get_option_value_int("Check Extension (PV nodes)"));
445   CheckExtension[0]         = Depth(get_option_value_int("Check Extension (non-PV nodes)"));
446   SingleEvasionExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Single Evasion Extension (PV nodes)"));
447   SingleEvasionExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Single Evasion Extension (non-PV nodes)"));
448   PawnPushTo7thExtension[1] = Depth(get_option_value_int("Pawn Push to 7th Extension (PV nodes)"));
449   PawnPushTo7thExtension[0] = Depth(get_option_value_int("Pawn Push to 7th Extension (non-PV nodes)"));
450   PassedPawnExtension[1]    = Depth(get_option_value_int("Passed Pawn Extension (PV nodes)"));
451   PassedPawnExtension[0]    = Depth(get_option_value_int("Passed Pawn Extension (non-PV nodes)"));
452   PawnEndgameExtension[1]   = Depth(get_option_value_int("Pawn Endgame Extension (PV nodes)"));
453   PawnEndgameExtension[0]   = Depth(get_option_value_int("Pawn Endgame Extension (non-PV nodes)"));
454   MateThreatExtension[1]    = Depth(get_option_value_int("Mate Threat Extension (PV nodes)"));
455   MateThreatExtension[0]    = Depth(get_option_value_int("Mate Threat Extension (non-PV nodes)"));
456
457   MinimumSplitDepth       = get_option_value_int("Minimum Split Depth") * ONE_PLY;
458   MaxThreadsPerSplitPoint = get_option_value_int("Maximum Number of Threads per Split Point");
459   MultiPV                 = get_option_value_int("MultiPV");
460   UseLogFile              = get_option_value_bool("Use Search Log");
461
462   if (UseLogFile)
463       LogFile.open(get_option_value_string("Search Log Filename").c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
464
465   read_weights(pos.side_to_move());
466
467   // Set the number of active threads
468   int newActiveThreads = get_option_value_int("Threads");
469   if (newActiveThreads != ThreadsMgr.active_threads())
470   {
471       ThreadsMgr.set_active_threads(newActiveThreads);
472       init_eval(ThreadsMgr.active_threads());
473   }
474
475   // Wake up sleeping threads
476   ThreadsMgr.wake_sleeping_threads();
477
478   // Set thinking time
479   int myTime = time[pos.side_to_move()];
480   int myIncrement = increment[pos.side_to_move()];
481   if (UseTimeManagement)
482       TimeMgr.init(myTime, myIncrement, movesToGo, pos.startpos_ply_counter());
483
484   // Set best NodesBetweenPolls interval to avoid lagging under
485   // heavy time pressure.
486   if (MaxNodes)
487       NodesBetweenPolls = Min(MaxNodes, 30000);
488   else if (myTime && myTime < 1000)
489       NodesBetweenPolls = 1000;
490   else if (myTime && myTime < 5000)
491       NodesBetweenPolls = 5000;
492   else
493       NodesBetweenPolls = 30000;
494
495   // Write search information to log file
496   if (UseLogFile)
497       LogFile << "Searching: " << pos.to_fen() << endl
498               << "infinite: "  << infinite
499               << " ponder: "   << ponder
500               << " time: "     << myTime
501               << " increment: " << myIncrement
502               << " moves to go: " << movesToGo << endl;
503
504   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
505   id_loop(pos, searchMoves);
506
507   if (UseLogFile)
508       LogFile.close();
509
510   ThreadsMgr.put_threads_to_sleep();
511
512   return !Quit;
513 }
514
515
516 namespace {
517
518   // id_loop() is the main iterative deepening loop. It calls root_search
519   // repeatedly with increasing depth until the allocated thinking time has
520   // been consumed, the user stops the search, or the maximum search depth is
521   // reached.
522
523   Value id_loop(const Position& pos, Move searchMoves[]) {
524
525     Position p(pos, pos.thread());
526     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
527     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
528     Move EasyMove = MOVE_NONE;
529     Value value, alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
530
531     // Moves to search are verified, copied, scored and sorted
532     RootMoveList rml(p, searchMoves);
533
534     // Handle special case of searching on a mate/stale position
535     if (rml.move_count() == 0)
536     {
537         if (PonderSearch)
538             wait_for_stop_or_ponderhit();
539
540         return pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW;
541     }
542
543     // Print RootMoveList startup scoring to the standard output,
544     // so to output information also for iteration 1.
545     cout << set960(p.is_chess960()) // Is enough to set once at the beginning
546          << "info depth " << 1
547          << "\ninfo depth " << 1
548          << " score " << value_to_uci(rml.move_score(0))
549          << " time " << current_search_time()
550          << " nodes " << ThreadsMgr.nodes_searched()
551          << " nps " << nps()
552          << " pv " << rml.move(0) << "\n";
553
554     // Initialize
555     TT.new_search();
556     H.clear();
557     init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
558     pv[0] = pv[1] = MOVE_NONE;
559     ValueByIteration[1] = rml.move_score(0);
560     Iteration = 1;
561
562     // Is one move significantly better than others after initial scoring ?
563     if (   rml.move_count() == 1
564         || rml.move_score(0) > rml.move_score(1) + EasyMoveMargin)
565         EasyMove = rml.move(0);
566
567     // Iterative deepening loop
568     while (Iteration < PLY_MAX)
569     {
570         // Initialize iteration
571         Iteration++;
572         BestMoveChangesByIteration[Iteration] = 0;
573
574         cout << "info depth " << Iteration << endl;
575
576         // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
577         if (MultiPV == 1 && Iteration >= 6 && abs(ValueByIteration[Iteration - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
578         {
579             int prevDelta1 = ValueByIteration[Iteration - 1] - ValueByIteration[Iteration - 2];
580             int prevDelta2 = ValueByIteration[Iteration - 2] - ValueByIteration[Iteration - 3];
581
582             AspirationDelta = Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16);
583             AspirationDelta = (AspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
584
585             alpha = Max(ValueByIteration[Iteration - 1] - AspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
586             beta  = Min(ValueByIteration[Iteration - 1] + AspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
587         }
588
589         // Search to the current depth, rml is updated and sorted, alpha and beta could change
590         value = root_search(p, ss, pv, rml, &alpha, &beta);
591
592         // Write PV to transposition table, in case the relevant entries have
593         // been overwritten during the search.
594         insert_pv_in_tt(p, pv);
595
596         if (AbortSearch)
597             break; // Value cannot be trusted. Break out immediately!
598
599         //Save info about search result
600         ValueByIteration[Iteration] = value;
601
602         // Drop the easy move if differs from the new best move
603         if (pv[0] != EasyMove)
604             EasyMove = MOVE_NONE;
605
606         if (UseTimeManagement)
607         {
608             // Time to stop?
609             bool stopSearch = false;
610
611             // Stop search early if there is only a single legal move,
612             // we search up to Iteration 6 anyway to get a proper score.
613             if (Iteration >= 6 && rml.move_count() == 1)
614                 stopSearch = true;
615
616             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
617             if (  Iteration >= 6
618                 && abs(ValueByIteration[Iteration]) >= abs(VALUE_MATE) - 100
619                 && abs(ValueByIteration[Iteration-1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
620                 stopSearch = true;
621
622             // Stop search early if one move seems to be much better than the others
623             int64_t nodes = ThreadsMgr.nodes_searched();
624             if (   Iteration >= 8
625                 && EasyMove == pv[0]
626                 && (  (   rml.move_nodes(0) > (nodes * 85) / 100
627                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 16)
628                     ||(   rml.move_nodes(0) > (nodes * 98) / 100
629                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 32)))
630                 stopSearch = true;
631
632             // Add some extra time if the best move has changed during the last two iterations
633             if (Iteration > 5 && Iteration <= 50)
634                 TimeMgr.pv_instability(BestMoveChangesByIteration[Iteration],
635                                        BestMoveChangesByIteration[Iteration-1]);
636
637             // Stop search if most of MaxSearchTime is consumed at the end of the
638             // iteration. We probably don't have enough time to search the first
639             // move at the next iteration anyway.
640             if (current_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 80) / 128)
641                 stopSearch = true;
642
643             if (stopSearch)
644             {
645                 if (PonderSearch)
646                     StopOnPonderhit = true;
647                 else
648                     break;
649             }
650         }
651
652         if (MaxDepth && Iteration >= MaxDepth)
653             break;
654     }
655
656     // If we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the
657     // best move before we are told to do so.
658     if (!AbortSearch && (PonderSearch || InfiniteSearch))
659         wait_for_stop_or_ponderhit();
660     else
661         // Print final search statistics
662         cout << "info nodes " << ThreadsMgr.nodes_searched()
663              << " nps " << nps()
664              << " time " << current_search_time() << endl;
665
666     // Print the best move and the ponder move to the standard output
667     if (pv[0] == MOVE_NONE)
668     {
669         pv[0] = rml.move(0);
670         pv[1] = MOVE_NONE;
671     }
672
673     assert(pv[0] != MOVE_NONE);
674
675     cout << "bestmove " << pv[0];
676
677     if (pv[1] != MOVE_NONE)
678         cout << " ponder " << pv[1];
679
680     cout << endl;
681
682     if (UseLogFile)
683     {
684         if (dbg_show_mean)
685             dbg_print_mean(LogFile);
686
687         if (dbg_show_hit_rate)
688             dbg_print_hit_rate(LogFile);
689
690         LogFile << "\nNodes: " << ThreadsMgr.nodes_searched()
691                 << "\nNodes/second: " << nps()
692                 << "\nBest move: " << move_to_san(p, pv[0]);
693
694         StateInfo st;
695         p.do_move(pv[0], st);
696         LogFile << "\nPonder move: "
697                 << move_to_san(p, pv[1]) // Works also with MOVE_NONE
698                 << endl;
699     }
700     return rml.move_score(0);
701   }
702
703
704   // root_search() is the function which searches the root node. It is
705   // similar to search_pv except that it uses a different move ordering
706   // scheme, prints some information to the standard output and handles
707   // the fail low/high loops.
708
709   Value root_search(Position& pos, SearchStack* ss, Move* pv, RootMoveList& rml, Value* alphaPtr, Value* betaPtr) {
710
711     StateInfo st;
712     CheckInfo ci(pos);
713     int64_t nodes;
714     Move move;
715     Depth depth, ext, newDepth;
716     Value value, alpha, beta;
717     bool isCheck, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
718     int researchCountFH, researchCountFL;
719
720     researchCountFH = researchCountFL = 0;
721     alpha = *alphaPtr;
722     beta = *betaPtr;
723     isCheck = pos.is_check();
724     depth = (Iteration - 2) * ONE_PLY + InitialDepth;
725
726     // Step 1. Initialize node (polling is omitted at root)
727     ss->currentMove = ss->bestMove = MOVE_NONE;
728
729     // Step 2. Check for aborted search (omitted at root)
730     // Step 3. Mate distance pruning (omitted at root)
731     // Step 4. Transposition table lookup (omitted at root)
732
733     // Step 5. Evaluate the position statically
734     // At root we do this only to get reference value for child nodes
735     ss->evalMargin = VALUE_NONE;
736     ss->eval = isCheck ? VALUE_NONE : evaluate(pos, ss->evalMargin);
737
738     // Step 6. Razoring (omitted at root)
739     // Step 7. Static null move pruning (omitted at root)
740     // Step 8. Null move search with verification search (omitted at root)
741     // Step 9. Internal iterative deepening (omitted at root)
742
743     // Step extra. Fail low loop
744     // We start with small aspiration window and in case of fail low, we research
745     // with bigger window until we are not failing low anymore.
746     while (1)
747     {
748         // Sort the moves before to (re)search
749         rml.score_moves(pos);
750         rml.sort();
751
752         // Step 10. Loop through all moves in the root move list
753         for (int i = 0; i <  rml.move_count() && !AbortSearch; i++)
754         {
755             // This is used by time management
756             FirstRootMove = (i == 0);
757
758             // Save the current node count before the move is searched
759             nodes = ThreadsMgr.nodes_searched();
760
761             // Pick the next root move, and print the move and the move number to
762             // the standard output.
763             move = ss->currentMove = rml.move(i);
764
765             if (current_search_time() >= 1000)
766                 cout << "info currmove " << move
767                      << " currmovenumber " << i + 1 << endl;
768
769             moveIsCheck = pos.move_is_check(move);
770             captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
771
772             // Step 11. Decide the new search depth
773             ext = extension<PV>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, false, &dangerous);
774             newDepth = depth + ext;
775
776             // Step 12. Futility pruning (omitted at root)
777
778             // Step extra. Fail high loop
779             // If move fails high, we research with bigger window until we are not failing
780             // high anymore.
781             value = - VALUE_INFINITE;
782
783             while (1)
784             {
785                 // Step 13. Make the move
786                 pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
787
788                 // Step extra. pv search
789                 // We do pv search for first moves (i < MultiPV)
790                 // and for fail high research (value > alpha)
791                 if (i < MultiPV || value > alpha)
792                 {
793                     // Aspiration window is disabled in multi-pv case
794                     if (MultiPV > 1)
795                         alpha = -VALUE_INFINITE;
796
797                     // Full depth PV search, done on first move or after a fail high
798                     value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, 1);
799                 }
800                 else
801                 {
802                     // Step 14. Reduced search
803                     // if the move fails high will be re-searched at full depth
804                     bool doFullDepthSearch = true;
805
806                     if (    depth >= 3 * ONE_PLY
807                         && !dangerous
808                         && !captureOrPromotion
809                         && !move_is_castle(move))
810                     {
811                         ss->reduction = reduction<PV>(depth, i - MultiPV + 2);
812                         if (ss->reduction)
813                         {
814                             assert(newDepth-ss->reduction >= ONE_PLY);
815
816                             // Reduced depth non-pv search using alpha as upperbound
817                             value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, 1);
818                             doFullDepthSearch = (value > alpha);
819                         }
820
821                         // The move failed high, but if reduction is very big we could
822                         // face a false positive, retry with a less aggressive reduction,
823                         // if the move fails high again then go with full depth search.
824                         if (doFullDepthSearch && ss->reduction > 2 * ONE_PLY)
825                         {
826                             assert(newDepth - ONE_PLY >= ONE_PLY);
827
828                             ss->reduction = ONE_PLY;
829                             value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, 1);
830                             doFullDepthSearch = (value > alpha);
831                         }
832                         ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
833                     }
834
835                     // Step 15. Full depth search
836                     if (doFullDepthSearch)
837                     {
838                         // Full depth non-pv search using alpha as upperbound
839                         value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, 1);
840
841                         // If we are above alpha then research at same depth but as PV
842                         // to get a correct score or eventually a fail high above beta.
843                         if (value > alpha)
844                             value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, 1);
845                     }
846                 }
847
848                 // Step 16. Undo move
849                 pos.undo_move(move);
850
851                 // Can we exit fail high loop ?
852                 if (AbortSearch || value < beta)
853                     break;
854
855                 // We are failing high and going to do a research. It's important to update
856                 // the score before research in case we run out of time while researching.
857                 rml.set_move_score(i, value);
858                 ss->bestMove = move;
859                 extract_pv_from_tt(pos, move, pv);
860                 rml.set_move_pv(i, pv);
861
862                 // Print information to the standard output
863                 print_pv_info(pos, pv, alpha, beta, value);
864
865                 // Prepare for a research after a fail high, each time with a wider window
866                 *betaPtr = beta = Min(beta + AspirationDelta * (1 << researchCountFH), VALUE_INFINITE);
867                 researchCountFH++;
868
869             } // End of fail high loop
870
871             // Finished searching the move. If AbortSearch is true, the search
872             // was aborted because the user interrupted the search or because we
873             // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
874             // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
875             // move and/or PV.
876             if (AbortSearch)
877                 break;
878
879             // Remember searched nodes counts for this move
880             rml.add_move_nodes(i, ThreadsMgr.nodes_searched() - nodes);
881
882             assert(value >= -VALUE_INFINITE && value <= VALUE_INFINITE);
883             assert(value < beta);
884
885             // Step 17. Check for new best move
886             if (value <= alpha && i >= MultiPV)
887                 rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
888             else
889             {
890                 // PV move or new best move!
891
892                 // Update PV
893                 rml.set_move_score(i, value);
894                 ss->bestMove = move;
895                 extract_pv_from_tt(pos, move, pv);
896                 rml.set_move_pv(i, pv);
897
898                 if (MultiPV == 1)
899                 {
900                     // We record how often the best move has been changed in each
901                     // iteration. This information is used for time managment: When
902                     // the best move changes frequently, we allocate some more time.
903                     if (i > 0)
904                         BestMoveChangesByIteration[Iteration]++;
905
906                     // Print information to the standard output
907                     print_pv_info(pos, pv, alpha, beta, value);
908
909                     // Raise alpha to setup proper non-pv search upper bound
910                     if (value > alpha)
911                         alpha = value;
912                 }
913                 else // MultiPV > 1
914                 {
915                     rml.sort_multipv(i);
916                     for (int j = 0; j < Min(MultiPV, rml.move_count()); j++)
917                     {
918                         cout << "info multipv " << j + 1
919                              << " score " << value_to_uci(rml.move_score(j))
920                              << " depth " << (j <= i ? Iteration : Iteration - 1)
921                              << " time " << current_search_time()
922                              << " nodes " << ThreadsMgr.nodes_searched()
923                              << " nps " << nps()
924                              << " pv ";
925
926                         for (int k = 0; rml.move_pv(j, k) != MOVE_NONE && k < PLY_MAX; k++)
927                             cout << rml.move_pv(j, k) << " ";
928
929                         cout << endl;
930                     }
931                     alpha = rml.move_score(Min(i, MultiPV - 1));
932                 }
933             } // PV move or new best move
934
935             assert(alpha >= *alphaPtr);
936
937             AspirationFailLow = (alpha == *alphaPtr);
938
939             if (AspirationFailLow && StopOnPonderhit)
940                 StopOnPonderhit = false;
941         }
942
943         // Can we exit fail low loop ?
944         if (AbortSearch || !AspirationFailLow)
945             break;
946
947         // Prepare for a research after a fail low, each time with a wider window
948         *alphaPtr = alpha = Max(alpha - AspirationDelta * (1 << researchCountFL), -VALUE_INFINITE);
949         researchCountFL++;
950
951     } // Fail low loop
952
953     // Sort the moves before to return
954     rml.sort();
955
956     return alpha;
957   }
958
959
960   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes and for
961   // normal and SplitPoint nodes. When called just after a split point the search
962   // is simpler because we have already probed the hash table, done a null move
963   // search, and searched the first move before splitting, we don't have to repeat
964   // all this work again. We also don't need to store anything to the hash table
965   // here: This is taken care of after we return from the split point.
966
967   template <NodeType PvNode, bool SpNode>
968   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
969
970     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
971     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
972     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
973     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
974     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
975
976     Move movesSearched[MOVES_MAX];
977     StateInfo st;
978     const TTEntry *tte;
979     Key posKey;
980     Move ttMove, move, excludedMove, threatMove;
981     Depth ext, newDepth;
982     Value bestValue, value, oldAlpha;
983     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValueScaled; // Non-PV specific
984     bool isCheck, singleEvasion, singularExtensionNode, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
985     bool mateThreat = false;
986     int moveCount = 0;
987     int threadID = pos.thread();
988     SplitPoint* sp = NULL;
989     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
990     oldAlpha = alpha;
991     isCheck = pos.is_check();
992
993     if (SpNode)
994     {
995         sp = ss->sp;
996         tte = NULL;
997         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
998         threatMove = sp->threatMove;
999         mateThreat = sp->mateThreat;
1000         goto split_point_start;
1001     }
1002
1003     // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
1004     ThreadsMgr.incrementNodeCounter(threadID);
1005     ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = MOVE_NONE;
1006     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = (ss+2)->mateKiller = MOVE_NONE;
1007
1008     if (threadID == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
1009     {
1010         NodesSincePoll = 0;
1011         poll();
1012     }
1013
1014     // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
1015     if (AbortSearch || ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
1016         return VALUE_DRAW;
1017
1018     if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1019         return VALUE_DRAW;
1020
1021     // Step 3. Mate distance pruning
1022     alpha = Max(value_mated_in(ply), alpha);
1023     beta = Min(value_mate_in(ply+1), beta);
1024     if (alpha >= beta)
1025         return alpha;
1026
1027     // Step 4. Transposition table lookup
1028
1029     // We don't want the score of a partial search to overwrite a previous full search
1030     // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move exists.
1031     excludedMove = ss->excludedMove;
1032     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
1033
1034     tte = TT.retrieve(posKey);
1035     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1036
1037     // At PV nodes, we don't use the TT for pruning, but only for move ordering.
1038     // This is to avoid problems in the following areas:
1039     //
1040     // * Repetition draw detection
1041     // * Fifty move rule detection
1042     // * Searching for a mate
1043     // * Printing of full PV line
1044
1045     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
1046     {
1047         // Refresh tte entry to avoid aging
1048         TT.store(posKey, tte->value(), tte->type(), tte->depth(), ttMove, tte->static_value(), tte->static_value_margin());
1049
1050         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1051         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1052     }
1053
1054     // Step 5. Evaluate the position statically and
1055     // update gain statistics of parent move.
1056     if (isCheck)
1057         ss->eval = ss->evalMargin = VALUE_NONE;
1058     else if (tte)
1059     {
1060         assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1061
1062         ss->eval = tte->static_value();
1063         ss->evalMargin = tte->static_value_margin();
1064         refinedValue = refine_eval(tte, ss->eval, ply);
1065     }
1066     else
1067     {
1068         refinedValue = ss->eval = evaluate(pos, ss->evalMargin);
1069         TT.store(posKey, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, ss->evalMargin);
1070     }
1071
1072     // Save gain for the parent non-capture move
1073     update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1074
1075     // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
1076     if (   !PvNode
1077         &&  depth < RazorDepth
1078         && !isCheck
1079         &&  refinedValue < beta - razor_margin(depth)
1080         &&  ttMove == MOVE_NONE
1081         &&  (ss-1)->currentMove != MOVE_NULL
1082         && !value_is_mate(beta)
1083         && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
1084     {
1085         Value rbeta = beta - razor_margin(depth);
1086         Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, DEPTH_ZERO, ply);
1087         if (v < rbeta)
1088             // Logically we should return (v + razor_margin(depth)), but
1089             // surprisingly this did slightly weaker in tests.
1090             return v;
1091     }
1092
1093     // Step 7. Static null move pruning (is omitted in PV nodes)
1094     // We're betting that the opponent doesn't have a move that will reduce
1095     // the score by more than futility_margin(depth) if we do a null move.
1096     if (   !PvNode
1097         && !ss->skipNullMove
1098         &&  depth < RazorDepth
1099         && !isCheck
1100         &&  refinedValue >= beta + futility_margin(depth, 0)
1101         && !value_is_mate(beta)
1102         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
1103         return refinedValue - futility_margin(depth, 0);
1104
1105     // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
1106     if (   !PvNode
1107         && !ss->skipNullMove
1108         &&  depth > ONE_PLY
1109         && !isCheck
1110         &&  refinedValue >= beta
1111         && !value_is_mate(beta)
1112         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
1113     {
1114         ss->currentMove = MOVE_NULL;
1115
1116         // Null move dynamic reduction based on depth
1117         int R = 3 + (depth >= 5 * ONE_PLY ? depth / 8 : 0);
1118
1119         // Null move dynamic reduction based on value
1120         if (refinedValue - beta > PawnValueMidgame)
1121             R++;
1122
1123         pos.do_null_move(st);
1124         (ss+1)->skipNullMove = true;
1125
1126         nullValue = depth-R*ONE_PLY < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO, ply+1)
1127                                               : - search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY, ply+1);
1128         (ss+1)->skipNullMove = false;
1129         pos.undo_null_move();
1130
1131         if (nullValue >= beta)
1132         {
1133             // Do not return unproven mate scores
1134             if (nullValue >= value_mate_in(PLY_MAX))
1135                 nullValue = beta;
1136
1137             if (depth < 6 * ONE_PLY)
1138                 return nullValue;
1139
1140             // Do verification search at high depths
1141             ss->skipNullMove = true;
1142             Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R*ONE_PLY, ply);
1143             ss->skipNullMove = false;
1144
1145             if (v >= beta)
1146                 return nullValue;
1147         }
1148         else
1149         {
1150             // The null move failed low, which means that we may be faced with
1151             // some kind of threat. If the previous move was reduced, check if
1152             // the move that refuted the null move was somehow connected to the
1153             // move which was reduced. If a connection is found, return a fail
1154             // low score (which will cause the reduced move to fail high in the
1155             // parent node, which will trigger a re-search with full depth).
1156             if (nullValue == value_mated_in(ply + 2))
1157                 mateThreat = true;
1158
1159             threatMove = (ss+1)->bestMove;
1160             if (   depth < ThreatDepth
1161                 && (ss-1)->reduction
1162                 && connected_moves(pos, (ss-1)->currentMove, threatMove))
1163                 return beta - 1;
1164         }
1165     }
1166
1167     // Step 9. Internal iterative deepening
1168     if (    depth >= IIDDepth[PvNode]
1169         &&  ttMove == MOVE_NONE
1170         && (PvNode || (!isCheck && ss->eval >= beta - IIDMargin)))
1171     {
1172         Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
1173
1174         ss->skipNullMove = true;
1175         search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d, ply);
1176         ss->skipNullMove = false;
1177
1178         ttMove = ss->bestMove;
1179         tte = TT.retrieve(posKey);
1180     }
1181
1182     // Expensive mate threat detection (only for PV nodes)
1183     if (PvNode)
1184         mateThreat = pos.has_mate_threat();
1185
1186 split_point_start: // At split points actual search starts from here
1187
1188     // Initialize a MovePicker object for the current position
1189     // FIXME currently MovePicker() c'tor is needless called also in SplitPoint
1190     MovePicker mpBase = MovePicker(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
1191     MovePicker& mp = SpNode ? *sp->mp : mpBase;
1192     CheckInfo ci(pos);
1193     ss->bestMove = MOVE_NONE;
1194     singleEvasion = !SpNode && isCheck && mp.number_of_evasions() == 1;
1195     futilityBase = ss->eval + ss->evalMargin;
1196     singularExtensionNode =  !SpNode
1197                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
1198                            && tte
1199                            && tte->move()
1200                            && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
1201                            && (tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER)
1202                            && tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
1203     if (SpNode)
1204     {
1205         lock_grab(&(sp->lock));
1206         bestValue = sp->bestValue;
1207     }
1208
1209     // Step 10. Loop through moves
1210     // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1211     while (   bestValue < beta
1212            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
1213            && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
1214     {
1215       if (SpNode)
1216       {
1217           moveCount = ++sp->moveCount;
1218           lock_release(&(sp->lock));
1219       }
1220
1221       assert(move_is_ok(move));
1222
1223       if (move == excludedMove)
1224           continue;
1225
1226       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1227       captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
1228
1229       // Step 11. Decide the new search depth
1230       ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, singleEvasion, mateThreat, &dangerous);
1231
1232       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of (alpha-s, beta-s),
1233       // and just one fails high on (alpha, beta), then that move is singular and should be extended.
1234       // To verify this we do a reduced search on all the other moves but the ttMove, if result is
1235       // lower then ttValue minus a margin then we extend ttMove.
1236       if (   singularExtensionNode
1237           && move == tte->move()
1238           && ext < ONE_PLY)
1239       {
1240           Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ply);
1241
1242           if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
1243           {
1244               Value b = ttValue - SingularExtensionMargin;
1245               ss->excludedMove = move;
1246               ss->skipNullMove = true;
1247               Value v = search<NonPV>(pos, ss, b - 1, b, depth / 2, ply);
1248               ss->skipNullMove = false;
1249               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
1250               ss->bestMove = MOVE_NONE;
1251               if (v < b)
1252                   ext = ONE_PLY;
1253           }
1254       }
1255
1256       newDepth = depth - ONE_PLY + ext;
1257
1258       // Update current move (this must be done after singular extension search)
1259       movesSearched[moveCount++] = ss->currentMove = move;
1260
1261       // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
1262       if (   !PvNode
1263           && !captureOrPromotion
1264           && !isCheck
1265           && !dangerous
1266           &&  move != ttMove
1267           && !move_is_castle(move))
1268       {
1269           // Move count based pruning
1270           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
1271               && !(threatMove && connected_threat(pos, move, threatMove))
1272               && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)) // FIXME bestValue is racy
1273           {
1274               if (SpNode)
1275                   lock_grab(&(sp->lock));
1276
1277               continue;
1278           }
1279
1280           // Value based pruning
1281           // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*ONE_PLY for predicted depth,
1282           // but fixing this made program slightly weaker.
1283           Depth predictedDepth = newDepth - reduction<NonPV>(depth, moveCount);
1284           futilityValueScaled =  futilityBase + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
1285                                + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move));
1286
1287           if (futilityValueScaled < beta)
1288           {
1289               if (SpNode)
1290               {
1291                   lock_grab(&(sp->lock));
1292                   if (futilityValueScaled > sp->bestValue)
1293                       sp->bestValue = bestValue = futilityValueScaled;
1294               }
1295               else if (futilityValueScaled > bestValue)
1296                   bestValue = futilityValueScaled;
1297
1298               continue;
1299           }
1300       }
1301
1302       // Step 13. Make the move
1303       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1304
1305       // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1306       // The first move in list is the expected PV
1307       if (!SpNode && PvNode && moveCount == 1)
1308           value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO, ply+1)
1309                                      : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1310       else
1311       {
1312           // Step 14. Reduced depth search
1313           // If the move fails high will be re-searched at full depth.
1314           bool doFullDepthSearch = true;
1315
1316           if (    depth >= 3 * ONE_PLY
1317               && !captureOrPromotion
1318               && !dangerous
1319               && !move_is_castle(move)
1320               && !(ss->killers[0] == move || ss->killers[1] == move))
1321           {
1322               ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount);
1323               if (ss->reduction)
1324               {
1325                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1326                   Depth d = newDepth - ss->reduction;
1327                   value = d < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO, ply+1)
1328                                       : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, ply+1);
1329
1330                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1331               }
1332
1333               // The move failed high, but if reduction is very big we could
1334               // face a false positive, retry with a less aggressive reduction,
1335               // if the move fails high again then go with full depth search.
1336               if (doFullDepthSearch && ss->reduction > 2 * ONE_PLY)
1337               {
1338                   assert(newDepth - ONE_PLY >= ONE_PLY);
1339
1340                   ss->reduction = ONE_PLY;
1341                   alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1342                   value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, ply+1);
1343                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
1344               }
1345               ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
1346           }
1347
1348           // Step 15. Full depth search
1349           if (doFullDepthSearch)
1350           {
1351               alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
1352               value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO, ply+1)
1353                                          : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, ply+1);
1354
1355               // Step extra. pv search (only in PV nodes)
1356               // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
1357               // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
1358               if (PvNode && value > alpha && value < beta)
1359                   value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO, ply+1)
1360                                              : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
1361           }
1362       }
1363
1364       // Step 16. Undo move
1365       pos.undo_move(move);
1366
1367       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1368
1369       // Step 17. Check for new best move
1370       if (SpNode)
1371       {
1372           lock_grab(&(sp->lock));
1373           bestValue = sp->bestValue;
1374           alpha = sp->alpha;
1375       }
1376
1377       if (value > bestValue && !(SpNode && ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID)))
1378       {
1379           bestValue = value;
1380           if (value > alpha)
1381           {
1382               if (SpNode && (!PvNode || value >= beta))
1383                   sp->stopRequest = true;
1384
1385               if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
1386                   alpha = value;
1387
1388               if (value == value_mate_in(ply + 1))
1389                   ss->mateKiller = move;
1390
1391               ss->bestMove = move;
1392           }
1393           if (SpNode)
1394           {
1395               sp->bestValue = bestValue;
1396               sp->alpha = alpha;
1397               sp->parentSstack->bestMove = ss->bestMove;
1398           }
1399       }
1400
1401       // Step 18. Check for split
1402       if (   !SpNode
1403           && depth >= MinimumSplitDepth
1404           && ThreadsMgr.active_threads() > 1
1405           && bestValue < beta
1406           && ThreadsMgr.available_thread_exists(threadID)
1407           && !AbortSearch
1408           && !ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID)
1409           && Iteration <= 99)
1410           ThreadsMgr.split<FakeSplit>(pos, ss, ply, &alpha, beta, &bestValue, depth,
1411                                       threatMove, mateThreat, moveCount, &mp, PvNode);
1412     }
1413
1414     if (SpNode)
1415     {
1416         /* Here we have the lock still grabbed */
1417         sp->slaves[threadID] = 0;
1418         lock_release(&(sp->lock));
1419         return bestValue;
1420     }
1421
1422     // Step 19. Check for mate and stalemate
1423     // All legal moves have been searched and if there are
1424     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
1425     // If one move was excluded return fail low score.
1426     if (!moveCount)
1427         return excludedMove ? oldAlpha : isCheck ? value_mated_in(ply) : VALUE_DRAW;
1428
1429     // Step 20. Update tables
1430     // If the search is not aborted, update the transposition table,
1431     // history counters, and killer moves.
1432     if (AbortSearch || ThreadsMgr.thread_should_stop(threadID))
1433         return bestValue;
1434
1435     ValueType vt = (bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT);
1436     move = (bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : ss->bestMove);
1437     TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ply), vt, depth, move, ss->eval, ss->evalMargin);
1438
1439     // Update killers and history only for non capture moves that fails high
1440     if (    bestValue >= beta
1441         && !pos.move_is_capture_or_promotion(move))
1442     {
1443             update_history(pos, move, depth, movesSearched, moveCount);
1444             update_killers(move, ss);
1445     }
1446
1447     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1448
1449     return bestValue;
1450   }
1451
1452
1453   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
1454   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
1455   // less than ONE_PLY).
1456
1457   template <NodeType PvNode>
1458   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
1459
1460     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
1461     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
1462     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
1463     assert(depth <= 0);
1464     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
1465     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
1466
1467     StateInfo st;
1468     Move ttMove, move;
1469     Value bestValue, value, evalMargin, futilityValue, futilityBase;
1470     bool isCheck, deepChecks, enoughMaterial, moveIsCheck, evasionPrunable;
1471     const TTEntry* tte;
1472     Value oldAlpha = alpha;
1473
1474     ThreadsMgr.incrementNodeCounter(pos.thread());
1475     ss->bestMove = ss->currentMove = MOVE_NONE;
1476
1477     // Check for an instant draw or maximum ply reached
1478     if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
1479         return VALUE_DRAW;
1480
1481     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
1482     // pruning, but only for move ordering.
1483     tte = TT.retrieve(pos.get_key());
1484     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
1485
1486     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
1487     {
1488         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
1489         return value_from_tt(tte->value(), ply);
1490     }
1491
1492     isCheck = pos.is_check();
1493
1494     // Evaluate the position statically
1495     if (isCheck)
1496     {
1497         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
1498         ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
1499         deepChecks = enoughMaterial = false;
1500     }
1501     else
1502     {
1503         if (tte)
1504         {
1505             assert(tte->static_value() != VALUE_NONE);
1506
1507             evalMargin = tte->static_value_margin();
1508             ss->eval = bestValue = tte->static_value();
1509         }
1510         else
1511             ss->eval = bestValue = evaluate(pos, evalMargin);
1512
1513         update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
1514
1515         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
1516         if (bestValue >= beta)
1517         {
1518             if (!tte)
1519                 TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, evalMargin);
1520
1521             return bestValue;
1522         }
1523
1524         if (PvNode && bestValue > alpha)
1525             alpha = bestValue;
1526
1527         // If we are near beta then try to get a cutoff pushing checks a bit further
1528         deepChecks = (depth == -ONE_PLY && bestValue >= beta - PawnValueMidgame / 8);
1529
1530         // Futility pruning parameters, not needed when in check
1531         futilityBase = ss->eval + evalMargin + FutilityMarginQS;
1532         enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
1533     }
1534
1535     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
1536     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
1537     // queen promotions and checks (only if depth == 0 or depth == -ONE_PLY
1538     // and we are near beta) will be generated.
1539     MovePicker mp = MovePicker(pos, ttMove, deepChecks ? DEPTH_ZERO : depth, H);
1540     CheckInfo ci(pos);
1541
1542     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
1543     while (   alpha < beta
1544            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
1545     {
1546       assert(move_is_ok(move));
1547
1548       moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
1549
1550       // Futility pruning
1551       if (   !PvNode
1552           && !isCheck
1553           && !moveIsCheck
1554           &&  move != ttMove
1555           &&  enoughMaterial
1556           && !move_is_promotion(move)
1557           && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
1558       {
1559           futilityValue =  futilityBase
1560                          + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move))
1561                          + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : VALUE_ZERO);
1562
1563           if (futilityValue < alpha)
1564           {
1565               if (futilityValue > bestValue)
1566                   bestValue = futilityValue;
1567               continue;
1568           }
1569       }
1570
1571       // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
1572       evasionPrunable =   isCheck
1573                        && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
1574                        && !pos.move_is_capture(move)
1575                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
1576
1577       // Don't search moves with negative SEE values
1578       if (   !PvNode
1579           && (!isCheck || evasionPrunable)
1580           &&  move != ttMove
1581           && !move_is_promotion(move)
1582           &&  pos.see_sign(move) < 0)
1583           continue;
1584
1585       // Update current move
1586       ss->currentMove = move;
1587
1588       // Make and search the move
1589       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
1590       value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY, ply+1);
1591       pos.undo_move(move);
1592
1593       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
1594
1595       // New best move?
1596       if (value > bestValue)
1597       {
1598           bestValue = value;
1599           if (value > alpha)
1600           {
1601               alpha = value;
1602               ss->bestMove = move;
1603           }
1604        }
1605     }
1606
1607     // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
1608     // and no legal moves were found, it is checkmate.
1609     if (isCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
1610         return value_mated_in(ply);
1611
1612     // Update transposition table
1613     Depth d = (depth == DEPTH_ZERO ? DEPTH_ZERO : DEPTH_ZERO - ONE_PLY);
1614     ValueType vt = (bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT);
1615     TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), vt, d, ss->bestMove, ss->eval, evalMargin);
1616
1617     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
1618
1619     return bestValue;
1620   }
1621
1622
1623   // connected_moves() tests whether two moves are 'connected' in the sense
1624   // that the first move somehow made the second move possible (for instance
1625   // if the moving piece is the same in both moves). The first move is assumed
1626   // to be the move that was made to reach the current position, while the
1627   // second move is assumed to be a move from the current position.
1628
1629   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
1630
1631     Square f1, t1, f2, t2;
1632     Piece p;
1633
1634     assert(move_is_ok(m1));
1635     assert(move_is_ok(m2));
1636
1637     if (m2 == MOVE_NONE)
1638         return false;
1639
1640     // Case 1: The moving piece is the same in both moves
1641     f2 = move_from(m2);
1642     t1 = move_to(m1);
1643     if (f2 == t1)
1644         return true;
1645
1646     // Case 2: The destination square for m2 was vacated by m1
1647     t2 = move_to(m2);
1648     f1 = move_from(m1);
1649     if (t2 == f1)
1650         return true;
1651
1652     // Case 3: Moving through the vacated square
1653     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(f2))
1654         && bit_is_set(squares_between(f2, t2), f1))
1655       return true;
1656
1657     // Case 4: The destination square for m2 is defended by the moving piece in m1
1658     p = pos.piece_on(t1);
1659     if (bit_is_set(pos.attacks_from(p, t1), t2))
1660         return true;
1661
1662     // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
1663     if (    piece_is_slider(p)
1664         &&  bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
1665         && !bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), t2))
1666     {
1667         // discovered_check_candidates() works also if the Position's side to
1668         // move is the opposite of the checking piece.
1669         Color them = opposite_color(pos.side_to_move());
1670         Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(them);
1671
1672         if (bit_is_set(dcCandidates, f2))
1673             return true;
1674     }
1675     return false;
1676   }
1677
1678
1679   // value_is_mate() checks if the given value is a mate one eventually
1680   // compensated for the ply.
1681
1682   bool value_is_mate(Value value) {
1683
1684     assert(abs(value) <= VALUE_INFINITE);
1685
1686     return   value <= value_mated_in(PLY_MAX)
1687           || value >= value_mate_in(PLY_MAX);
1688   }
1689
1690
1691   // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
1692   // "plies to mate from the current ply".  Non-mate scores are unchanged.
1693   // The function is called before storing a value to the transposition table.
1694
1695   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
1696
1697     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1698       return v + ply;
1699
1700     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1701       return v - ply;
1702
1703     return v;
1704   }
1705
1706
1707   // value_from_tt() is the inverse of value_to_tt(): It adjusts a mate score from
1708   // the transposition table to a mate score corrected for the current ply.
1709
1710   Value value_from_tt(Value v, int ply) {
1711
1712     if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
1713       return v - ply;
1714
1715     if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
1716       return v + ply;
1717
1718     return v;
1719   }
1720
1721
1722   // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
1723   // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
1724   // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
1725   // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
1726   // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
1727   // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
1728   template <NodeType PvNode>
1729   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck,
1730                   bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous) {
1731
1732     assert(m != MOVE_NONE);
1733
1734     Depth result = DEPTH_ZERO;
1735     *dangerous = moveIsCheck | singleEvasion | mateThreat;
1736
1737     if (*dangerous)
1738     {
1739         if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
1740             result += CheckExtension[PvNode];
1741
1742         if (singleEvasion)
1743             result += SingleEvasionExtension[PvNode];
1744
1745         if (mateThreat)
1746             result += MateThreatExtension[PvNode];
1747     }
1748
1749     if (pos.type_of_piece_on(move_from(m)) == PAWN)
1750     {
1751         Color c = pos.side_to_move();
1752         if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
1753         {
1754             result += PawnPushTo7thExtension[PvNode];
1755             *dangerous = true;
1756         }
1757         if (pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
1758         {
1759             result += PassedPawnExtension[PvNode];
1760             *dangerous = true;
1761         }
1762     }
1763
1764     if (   captureOrPromotion
1765         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1766         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
1767             - pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) == VALUE_ZERO)
1768         && !move_is_promotion(m)
1769         && !move_is_ep(m))
1770     {
1771         result += PawnEndgameExtension[PvNode];
1772         *dangerous = true;
1773     }
1774
1775     if (   PvNode
1776         && captureOrPromotion
1777         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
1778         && pos.see_sign(m) >= 0)
1779     {
1780         result += ONE_PLY / 2;
1781         *dangerous = true;
1782     }
1783
1784     return Min(result, ONE_PLY);
1785   }
1786
1787
1788   // connected_threat() tests whether it is safe to forward prune a move or if
1789   // is somehow coonected to the threat move returned by null search.
1790
1791   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
1792
1793     assert(move_is_ok(m));
1794     assert(threat && move_is_ok(threat));
1795     assert(!pos.move_is_check(m));
1796     assert(!pos.move_is_capture_or_promotion(m));
1797     assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
1798
1799     Square mfrom, mto, tfrom, tto;
1800
1801     mfrom = move_from(m);
1802     mto = move_to(m);
1803     tfrom = move_from(threat);
1804     tto = move_to(threat);
1805
1806     // Case 1: Don't prune moves which move the threatened piece
1807     if (mfrom == tto)
1808         return true;
1809
1810     // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
1811     // value of the threatening piece, don't prune move which defend it.
1812     if (   pos.move_is_capture(threat)
1813         && (   pos.midgame_value_of_piece_on(tfrom) >= pos.midgame_value_of_piece_on(tto)
1814             || pos.type_of_piece_on(tfrom) == KING)
1815         && pos.move_attacks_square(m, tto))
1816         return true;
1817
1818     // Case 3: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
1819     // prune safe moves which block its ray.
1820     if (   piece_is_slider(pos.piece_on(tfrom))
1821         && bit_is_set(squares_between(tfrom, tto), mto)
1822         && pos.see_sign(m) >= 0)
1823         return true;
1824
1825     return false;
1826   }
1827
1828
1829   // ok_to_use_TT() returns true if a transposition table score
1830   // can be used at a given point in search.
1831
1832   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply) {
1833
1834     Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1835
1836     return   (   tte->depth() >= depth
1837               || v >= Max(value_mate_in(PLY_MAX), beta)
1838               || v < Min(value_mated_in(PLY_MAX), beta))
1839
1840           && (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= beta)
1841               || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < beta));
1842   }
1843
1844
1845   // refine_eval() returns the transposition table score if
1846   // possible otherwise falls back on static position evaluation.
1847
1848   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply) {
1849
1850       assert(tte);
1851
1852       Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
1853
1854       if (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= defaultEval)
1855           || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < defaultEval))
1856           return v;
1857
1858       return defaultEval;
1859   }
1860
1861
1862   // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
1863   // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
1864
1865   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth,
1866                       Move movesSearched[], int moveCount) {
1867     Move m;
1868
1869     H.success(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move), depth);
1870
1871     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
1872     {
1873         m = movesSearched[i];
1874
1875         assert(m != move);
1876
1877         if (!pos.move_is_capture_or_promotion(m))
1878             H.failure(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), depth);
1879     }
1880   }
1881
1882
1883   // update_killers() add a good move that produced a beta-cutoff
1884   // among the killer moves of that ply.
1885
1886   void update_killers(Move m, SearchStack* ss) {
1887
1888     if (m == ss->killers[0])
1889         return;
1890
1891     ss->killers[1] = ss->killers[0];
1892     ss->killers[0] = m;
1893   }
1894
1895
1896   // update_gains() updates the gains table of a non-capture move given
1897   // the static position evaluation before and after the move.
1898
1899   void update_gains(const Position& pos, Move m, Value before, Value after) {
1900
1901     if (   m != MOVE_NULL
1902         && before != VALUE_NONE
1903         && after != VALUE_NONE
1904         && pos.captured_piece_type() == PIECE_TYPE_NONE
1905         && !move_is_special(m))
1906         H.set_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
1907   }
1908
1909
1910   // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
1911   // since the beginning of the current search.
1912
1913   int current_search_time() {
1914
1915     return get_system_time() - SearchStartTime;
1916   }
1917
1918
1919   // value_to_uci() converts a value to a string suitable for use with the UCI protocol
1920
1921   std::string value_to_uci(Value v) {
1922
1923     std::stringstream s;
1924
1925     if (abs(v) < VALUE_MATE - PLY_MAX * ONE_PLY)
1926       s << "cp " << int(v) * 100 / int(PawnValueMidgame); // Scale to pawn = 100
1927     else
1928       s << "mate " << (v > 0 ? (VALUE_MATE - v + 1) / 2 : -(VALUE_MATE + v) / 2 );
1929
1930     return s.str();
1931   }
1932
1933   // nps() computes the current nodes/second count.
1934
1935   int nps() {
1936
1937     int t = current_search_time();
1938     return (t > 0 ? int((ThreadsMgr.nodes_searched() * 1000) / t) : 0);
1939   }
1940
1941
1942   // poll() performs two different functions: It polls for user input, and it
1943   // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
1944   // search.
1945
1946   void poll() {
1947
1948     static int lastInfoTime;
1949     int t = current_search_time();
1950
1951     //  Poll for input
1952     if (Bioskey())
1953     {
1954         // We are line oriented, don't read single chars
1955         std::string command;
1956
1957         if (!std::getline(std::cin, command))
1958             command = "quit";
1959
1960         if (command == "quit")
1961         {
1962             AbortSearch = true;
1963             PonderSearch = false;
1964             Quit = true;
1965             return;
1966         }
1967         else if (command == "stop")
1968         {
1969             AbortSearch = true;
1970             PonderSearch = false;
1971         }
1972         else if (command == "ponderhit")
1973             ponderhit();
1974     }
1975
1976     // Print search information
1977     if (t < 1000)
1978         lastInfoTime = 0;
1979
1980     else if (lastInfoTime > t)
1981         // HACK: Must be a new search where we searched less than
1982         // NodesBetweenPolls nodes during the first second of search.
1983         lastInfoTime = 0;
1984
1985     else if (t - lastInfoTime >= 1000)
1986     {
1987         lastInfoTime = t;
1988
1989         if (dbg_show_mean)
1990             dbg_print_mean();
1991
1992         if (dbg_show_hit_rate)
1993             dbg_print_hit_rate();
1994
1995         cout << "info nodes " << ThreadsMgr.nodes_searched() << " nps " << nps()
1996              << " time " << t << endl;
1997     }
1998
1999     // Should we stop the search?
2000     if (PonderSearch)
2001         return;
2002
2003     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
2004                            && !AspirationFailLow
2005                            &&  t > TimeMgr.available_time();
2006
2007     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
2008                      || stillAtFirstMove;
2009
2010     if (   (Iteration >= 3 && UseTimeManagement && noMoreTime)
2011         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
2012         || (Iteration >= 3 && MaxNodes && ThreadsMgr.nodes_searched() >= MaxNodes))
2013         AbortSearch = true;
2014   }
2015
2016
2017   // ponderhit() is called when the program is pondering (i.e. thinking while
2018   // it's the opponent's turn to move) in order to let the engine know that
2019   // it correctly predicted the opponent's move.
2020
2021   void ponderhit() {
2022
2023     int t = current_search_time();
2024     PonderSearch = false;
2025
2026     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
2027                            && !AspirationFailLow
2028                            &&  t > TimeMgr.available_time();
2029
2030     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
2031                      || stillAtFirstMove;
2032
2033     if (Iteration >= 3 && UseTimeManagement && (noMoreTime || StopOnPonderhit))
2034         AbortSearch = true;
2035   }
2036
2037
2038   // init_ss_array() does a fast reset of the first entries of a SearchStack
2039   // array and of all the excludedMove and skipNullMove entries.
2040
2041   void init_ss_array(SearchStack* ss, int size) {
2042
2043     for (int i = 0; i < size; i++, ss++)
2044     {
2045         ss->excludedMove = MOVE_NONE;
2046         ss->skipNullMove = false;
2047         ss->reduction = DEPTH_ZERO;
2048         ss->sp = NULL;
2049
2050         if (i < 3)
2051             ss->killers[0] = ss->killers[1] = ss->mateKiller = MOVE_NONE;
2052     }
2053   }
2054
2055
2056   // wait_for_stop_or_ponderhit() is called when the maximum depth is reached
2057   // while the program is pondering. The point is to work around a wrinkle in
2058   // the UCI protocol: When pondering, the engine is not allowed to give a
2059   // "bestmove" before the GUI sends it a "stop" or "ponderhit" command.
2060   // We simply wait here until one of these commands is sent, and return,
2061   // after which the bestmove and pondermove will be printed (in id_loop()).
2062
2063   void wait_for_stop_or_ponderhit() {
2064
2065     std::string command;
2066
2067     while (true)
2068     {
2069         if (!std::getline(std::cin, command))
2070             command = "quit";
2071
2072         if (command == "quit")
2073         {
2074             Quit = true;
2075             break;
2076         }
2077         else if (command == "ponderhit" || command == "stop")
2078             break;
2079     }
2080   }
2081
2082
2083   // print_pv_info() prints to standard output and eventually to log file information on
2084   // the current PV line. It is called at each iteration or after a new pv is found.
2085
2086   void print_pv_info(const Position& pos, Move pv[], Value alpha, Value beta, Value value) {
2087
2088     cout << "info depth " << Iteration
2089          << " score "     << value_to_uci(value)
2090          << (value >= beta ? " lowerbound" : value <= alpha ? " upperbound" : "")
2091          << " time "  << current_search_time()
2092          << " nodes " << ThreadsMgr.nodes_searched()
2093          << " nps "   << nps()
2094          << " pv ";
2095
2096     for (Move* m = pv; *m != MOVE_NONE; m++)
2097         cout << *m << " ";
2098
2099     cout << endl;
2100
2101     if (UseLogFile)
2102     {
2103         ValueType t = value >= beta  ? VALUE_TYPE_LOWER :
2104                       value <= alpha ? VALUE_TYPE_UPPER : VALUE_TYPE_EXACT;
2105
2106         LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), Iteration,
2107                              ThreadsMgr.nodes_searched(), value, t, pv) << endl;
2108     }
2109   }
2110
2111
2112   // insert_pv_in_tt() is called at the end of a search iteration, and inserts
2113   // the PV back into the TT. This makes sure the old PV moves are searched
2114   // first, even if the old TT entries have been overwritten.
2115
2116   void insert_pv_in_tt(const Position& pos, Move pv[]) {
2117
2118     StateInfo st;
2119     TTEntry* tte;
2120     Position p(pos, pos.thread());
2121     Value v, m = VALUE_NONE;
2122
2123     for (int i = 0; pv[i] != MOVE_NONE; i++)
2124     {
2125         tte = TT.retrieve(p.get_key());
2126         if (!tte || tte->move() != pv[i])
2127         {
2128             v = (p.is_check() ? VALUE_NONE : evaluate(p, m));
2129             TT.store(p.get_key(), VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, pv[i], v, m);
2130         }
2131         p.do_move(pv[i], st);
2132     }
2133   }
2134
2135
2136   // extract_pv_from_tt() builds a PV by adding moves from the transposition table.
2137   // We consider also failing high nodes and not only VALUE_TYPE_EXACT nodes. This
2138   // allow to always have a ponder move even when we fail high at root and also a
2139   // long PV to print that is important for position analysis.
2140
2141   void extract_pv_from_tt(const Position& pos, Move bestMove, Move pv[]) {
2142
2143     StateInfo st;
2144     TTEntry* tte;
2145     Position p(pos, pos.thread());
2146     int ply = 0;
2147
2148     assert(bestMove != MOVE_NONE);
2149
2150     pv[ply] = bestMove;
2151     p.do_move(pv[ply++], st);
2152
2153     while (   (tte = TT.retrieve(p.get_key())) != NULL
2154            && tte->move() != MOVE_NONE
2155            && move_is_legal(p, tte->move())
2156            && ply < PLY_MAX
2157            && (!p.is_draw() || ply < 2))
2158     {
2159         pv[ply] = tte->move();
2160         p.do_move(pv[ply++], st);
2161     }
2162     pv[ply] = MOVE_NONE;
2163   }
2164
2165
2166   // init_thread() is the function which is called when a new thread is
2167   // launched. It simply calls the idle_loop() function with the supplied
2168   // threadID. There are two versions of this function; one for POSIX
2169   // threads and one for Windows threads.
2170
2171 #if !defined(_MSC_VER)
2172
2173   void* init_thread(void *threadID) {
2174
2175     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2176     return NULL;
2177   }
2178
2179 #else
2180
2181   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID) {
2182
2183     ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
2184     return 0;
2185   }
2186
2187 #endif
2188
2189
2190   /// The ThreadsManager class
2191
2192   // resetNodeCounters(), resetBetaCounters(), searched_nodes() and
2193   // get_beta_counters() are getters/setters for the per thread
2194   // counters used to sort the moves at root.
2195
2196   void ThreadsManager::resetNodeCounters() {
2197
2198     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2199         threads[i].nodes = 0ULL;
2200   }
2201
2202   int64_t ThreadsManager::nodes_searched() const {
2203
2204     int64_t result = 0ULL;
2205     for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2206         result += threads[i].nodes;
2207
2208     return result;
2209   }
2210
2211
2212   // idle_loop() is where the threads are parked when they have no work to do.
2213   // The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
2214   // object for which the current thread is the master.
2215
2216   void ThreadsManager::idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp) {
2217
2218     assert(threadID >= 0 && threadID < MAX_THREADS);
2219
2220     while (true)
2221     {
2222         // Slave threads can exit as soon as AllThreadsShouldExit raises,
2223         // master should exit as last one.
2224         if (AllThreadsShouldExit)
2225         {
2226             assert(!sp);
2227             threads[threadID].state = THREAD_TERMINATED;
2228             return;
2229         }
2230
2231         // If we are not thinking, wait for a condition to be signaled
2232         // instead of wasting CPU time polling for work.
2233         while (AllThreadsShouldSleep || threadID >= ActiveThreads)
2234         {
2235             assert(!sp);
2236             assert(threadID != 0);
2237             threads[threadID].state = THREAD_SLEEPING;
2238
2239 #if !defined(_MSC_VER)
2240             lock_grab(&WaitLock);
2241             if (AllThreadsShouldSleep || threadID >= ActiveThreads)
2242                 pthread_cond_wait(&WaitCond, &WaitLock);
2243             lock_release(&WaitLock);
2244 #else
2245             WaitForSingleObject(SitIdleEvent[threadID], INFINITE);
2246 #endif
2247         }
2248
2249         // If thread has just woken up, mark it as available
2250         if (threads[threadID].state == THREAD_SLEEPING)
2251             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2252
2253         // If this thread has been assigned work, launch a search
2254         if (threads[threadID].state == THREAD_WORKISWAITING)
2255         {
2256             assert(!AllThreadsShouldExit && !AllThreadsShouldSleep);
2257
2258             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2259
2260             // Here we call search() with SplitPoint template parameter set to true
2261             SplitPoint* tsp = threads[threadID].splitPoint;
2262             Position pos(*tsp->pos, threadID);
2263             SearchStack* ss = tsp->sstack[threadID] + 1;
2264             ss->sp = tsp;
2265
2266             if (tsp->pvNode)
2267                 search<PV, true>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2268             else
2269                 search<NonPV, true>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
2270
2271             assert(threads[threadID].state == THREAD_SEARCHING);
2272
2273             threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
2274         }
2275
2276         // If this thread is the master of a split point and all slaves have
2277         // finished their work at this split point, return from the idle loop.
2278         int i = 0;
2279         for ( ; sp && i < ActiveThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
2280
2281         if (i == ActiveThreads)
2282         {
2283             // Because sp->slaves[] is reset under lock protection,
2284             // be sure sp->lock has been released before to return.
2285             lock_grab(&(sp->lock));
2286             lock_release(&(sp->lock));
2287
2288             // In helpful master concept a master can help only a sub-tree, and
2289             // because here is all finished is not possible master is booked.
2290             assert(threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE);
2291
2292             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
2293             return;
2294         }
2295     }
2296   }
2297
2298
2299   // init_threads() is called during startup. It launches all helper threads,
2300   // and initializes the split point stack and the global locks and condition
2301   // objects.
2302
2303   void ThreadsManager::init_threads() {
2304
2305     volatile int i;
2306     bool ok;
2307
2308 #if !defined(_MSC_VER)
2309     pthread_t pthread[1];
2310 #endif
2311
2312     // Initialize global locks
2313     lock_init(&MPLock);
2314     lock_init(&WaitLock);
2315
2316 #if !defined(_MSC_VER)
2317     pthread_cond_init(&WaitCond, NULL);
2318 #else
2319     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2320         SitIdleEvent[i] = CreateEvent(0, FALSE, FALSE, 0);
2321 #endif
2322
2323     // Initialize splitPoints[] locks
2324     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2325         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2326             lock_init(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2327
2328     // Will be set just before program exits to properly end the threads
2329     AllThreadsShouldExit = false;
2330
2331     // Threads will be put to sleep as soon as created
2332     AllThreadsShouldSleep = true;
2333
2334     // All threads except the main thread should be initialized to THREAD_AVAILABLE
2335     ActiveThreads = 1;
2336     threads[0].state = THREAD_SEARCHING;
2337     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2338         threads[i].state = THREAD_AVAILABLE;
2339
2340     // Launch the helper threads
2341     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2342     {
2343
2344 #if !defined(_MSC_VER)
2345         ok = (pthread_create(pthread, NULL, init_thread, (void*)(&i)) == 0);
2346 #else
2347         ok = (CreateThread(NULL, 0, init_thread, (LPVOID)(&i), 0, NULL) != NULL);
2348 #endif
2349
2350         if (!ok)
2351         {
2352             cout << "Failed to create thread number " << i << endl;
2353             Application::exit_with_failure();
2354         }
2355
2356         // Wait until the thread has finished launching and is gone to sleep
2357         while (threads[i].state != THREAD_SLEEPING) {}
2358     }
2359   }
2360
2361
2362   // exit_threads() is called when the program exits. It makes all the
2363   // helper threads exit cleanly.
2364
2365   void ThreadsManager::exit_threads() {
2366
2367     ActiveThreads = MAX_THREADS;  // Wake up all the threads
2368     AllThreadsShouldExit = true;  // Let the woken up threads to exit idle_loop()
2369     AllThreadsShouldSleep = true; // Avoid an assert in wake_sleeping_threads()
2370     wake_sleeping_threads();
2371
2372     // Wait for thread termination
2373     for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2374         while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED) {}
2375
2376     // Now we can safely destroy the locks
2377     for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
2378         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
2379             lock_destroy(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
2380
2381     lock_destroy(&WaitLock);
2382     lock_destroy(&MPLock);
2383   }
2384
2385
2386   // thread_should_stop() checks whether the thread should stop its search.
2387   // This can happen if a beta cutoff has occurred in the thread's currently
2388   // active split point, or in some ancestor of the current split point.
2389
2390   bool ThreadsManager::thread_should_stop(int threadID) const {
2391
2392     assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
2393
2394     SplitPoint* sp = threads[threadID].splitPoint;
2395
2396     for ( ; sp && !sp->stopRequest; sp = sp->parent) {}
2397     return sp != NULL;
2398   }
2399
2400
2401   // thread_is_available() checks whether the thread with threadID "slave" is
2402   // available to help the thread with threadID "master" at a split point. An
2403   // obvious requirement is that "slave" must be idle. With more than two
2404   // threads, this is not by itself sufficient:  If "slave" is the master of
2405   // some active split point, it is only available as a slave to the other
2406   // threads which are busy searching the split point at the top of "slave"'s
2407   // split point stack (the "helpful master concept" in YBWC terminology).
2408
2409   bool ThreadsManager::thread_is_available(int slave, int master) const {
2410
2411     assert(slave >= 0 && slave < ActiveThreads);
2412     assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
2413     assert(ActiveThreads > 1);
2414
2415     if (threads[slave].state != THREAD_AVAILABLE || slave == master)
2416         return false;
2417
2418     // Make a local copy to be sure doesn't change under our feet
2419     int localActiveSplitPoints = threads[slave].activeSplitPoints;
2420
2421     // No active split points means that the thread is available as
2422     // a slave for any other thread.
2423     if (localActiveSplitPoints == 0 || ActiveThreads == 2)
2424         return true;
2425
2426     // Apply the "helpful master" concept if possible. Use localActiveSplitPoints
2427     // that is known to be > 0, instead of threads[slave].activeSplitPoints that
2428     // could have been set to 0 by another thread leading to an out of bound access.
2429     if (threads[slave].splitPoints[localActiveSplitPoints - 1].slaves[master])
2430         return true;
2431
2432     return false;
2433   }
2434
2435
2436   // available_thread_exists() tries to find an idle thread which is available as
2437   // a slave for the thread with threadID "master".
2438
2439   bool ThreadsManager::available_thread_exists(int master) const {
2440
2441     assert(master >= 0 && master < ActiveThreads);
2442     assert(ActiveThreads > 1);
2443
2444     for (int i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2445         if (thread_is_available(i, master))
2446             return true;
2447
2448     return false;
2449   }
2450
2451
2452   // split() does the actual work of distributing the work at a node between
2453   // several available threads. If it does not succeed in splitting the
2454   // node (because no idle threads are available, or because we have no unused
2455   // split point objects), the function immediately returns. If splitting is
2456   // possible, a SplitPoint object is initialized with all the data that must be
2457   // copied to the helper threads and we tell our helper threads that they have
2458   // been assigned work. This will cause them to instantly leave their idle loops
2459   // and call sp_search(). When all threads have returned from sp_search() then
2460   // split() returns.
2461
2462   template <bool Fake>
2463   void ThreadsManager::split(const Position& p, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha,
2464                              const Value beta, Value* bestValue, Depth depth, Move threatMove,
2465                              bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode) {
2466     assert(p.is_ok());
2467     assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
2468     assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
2469     assert(*bestValue <= *alpha);
2470     assert(*alpha < beta);
2471     assert(beta <= VALUE_INFINITE);
2472     assert(depth > DEPTH_ZERO);
2473     assert(p.thread() >= 0 && p.thread() < ActiveThreads);
2474     assert(ActiveThreads > 1);
2475
2476     int i, master = p.thread();
2477     Thread& masterThread = threads[master];
2478
2479     lock_grab(&MPLock);
2480
2481     // If no other thread is available to help us, or if we have too many
2482     // active split points, don't split.
2483     if (   !available_thread_exists(master)
2484         || masterThread.activeSplitPoints >= MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS)
2485     {
2486         lock_release(&MPLock);
2487         return;
2488     }
2489
2490     // Pick the next available split point object from the split point stack
2491     SplitPoint& splitPoint = masterThread.splitPoints[masterThread.activeSplitPoints++];
2492
2493     // Initialize the split point object
2494     splitPoint.parent = masterThread.splitPoint;
2495     splitPoint.stopRequest = false;
2496     splitPoint.ply = ply;
2497     splitPoint.depth = depth;
2498     splitPoint.threatMove = threatMove;
2499     splitPoint.mateThreat = mateThreat;
2500     splitPoint.alpha = *alpha;
2501     splitPoint.beta = beta;
2502     splitPoint.pvNode = pvNode;
2503     splitPoint.bestValue = *bestValue;
2504     splitPoint.mp = mp;
2505     splitPoint.moveCount = moveCount;
2506     splitPoint.pos = &p;
2507     splitPoint.parentSstack = ss;
2508     for (i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2509         splitPoint.slaves[i] = 0;
2510
2511     masterThread.splitPoint = &splitPoint;
2512
2513     // If we are here it means we are not available
2514     assert(masterThread.state != THREAD_AVAILABLE);
2515
2516     int workersCnt = 1; // At least the master is included
2517
2518     // Allocate available threads setting state to THREAD_BOOKED
2519     for (i = 0; !Fake && i < ActiveThreads && workersCnt < MaxThreadsPerSplitPoint; i++)
2520         if (thread_is_available(i, master))
2521         {
2522             threads[i].state = THREAD_BOOKED;
2523             threads[i].splitPoint = &splitPoint;
2524             splitPoint.slaves[i] = 1;
2525             workersCnt++;
2526         }
2527
2528     assert(Fake || workersCnt > 1);
2529
2530     // We can release the lock because slave threads are already booked and master is not available
2531     lock_release(&MPLock);
2532
2533     // Tell the threads that they have work to do. This will make them leave
2534     // their idle loop. But before copy search stack tail for each thread.
2535     for (i = 0; i < ActiveThreads; i++)
2536         if (i == master || splitPoint.slaves[i])
2537         {
2538             memcpy(splitPoint.sstack[i], ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
2539
2540             assert(i == master || threads[i].state == THREAD_BOOKED);
2541
2542             threads[i].state = THREAD_WORKISWAITING; // This makes the slave to exit from idle_loop()
2543         }
2544
2545     // Everything is set up. The master thread enters the idle loop, from
2546     // which it will instantly launch a search, because its state is
2547     // THREAD_WORKISWAITING.  We send the split point as a second parameter to the
2548     // idle loop, which means that the main thread will return from the idle
2549     // loop when all threads have finished their work at this split point.
2550     idle_loop(master, &splitPoint);
2551
2552     // We have returned from the idle loop, which means that all threads are
2553     // finished. Update alpha and bestValue, and return.
2554     lock_grab(&MPLock);
2555
2556     *alpha = splitPoint.alpha;
2557     *bestValue = splitPoint.bestValue;
2558     masterThread.activeSplitPoints--;
2559     masterThread.splitPoint = splitPoint.parent;
2560
2561     lock_release(&MPLock);
2562   }
2563
2564
2565   // wake_sleeping_threads() wakes up all sleeping threads when it is time
2566   // to start a new search from the root.
2567
2568   void ThreadsManager::wake_sleeping_threads() {
2569
2570     assert(AllThreadsShouldSleep);
2571     assert(ActiveThreads > 0);
2572
2573     AllThreadsShouldSleep = false;
2574
2575     if (ActiveThreads == 1)
2576         return;
2577
2578 #if !defined(_MSC_VER)
2579     pthread_mutex_lock(&WaitLock);
2580     pthread_cond_broadcast(&WaitCond);
2581     pthread_mutex_unlock(&WaitLock);
2582 #else
2583     for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
2584         SetEvent(SitIdleEvent[i]);
2585 #endif
2586
2587   }
2588
2589
2590   // put_threads_to_sleep() makes all the threads go to sleep just before
2591   // to leave think(), at the end of the search. Threads should have already
2592   // finished the job and should be idle.
2593
2594   void ThreadsManager::put_threads_to_sleep() {
2595
2596     assert(!AllThreadsShouldSleep);
2597
2598     // This makes the threads to go to sleep
2599     AllThreadsShouldSleep = true;
2600   }
2601
2602   /// The RootMoveList class
2603
2604   // RootMoveList c'tor
2605
2606   RootMoveList::RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]) {
2607
2608     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
2609     MoveStack mlist[MOVES_MAX];
2610     StateInfo st;
2611     bool includeAllMoves = (searchMoves[0] == MOVE_NONE);
2612
2613     // Initialize search stack
2614     init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
2615     ss[0].eval = ss[0].evalMargin = VALUE_NONE;
2616     count = 0;
2617
2618     // Generate all legal moves
2619     MoveStack* last = generate_moves(pos, mlist);
2620
2621     // Add each move to the moves[] array
2622     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
2623     {
2624         bool includeMove = includeAllMoves;
2625
2626         for (int k = 0; !includeMove && searchMoves[k] != MOVE_NONE; k++)
2627             includeMove = (searchMoves[k] == cur->move);
2628
2629         if (!includeMove)
2630             continue;
2631
2632         // Find a quick score for the move
2633         moves[count].move = ss[0].currentMove = moves[count].pv[0] = cur->move;
2634         moves[count].pv[1] = MOVE_NONE;
2635         pos.do_move(cur->move, st);
2636         moves[count].score = -qsearch<PV>(pos, ss+1, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, DEPTH_ZERO, 1);
2637         pos.undo_move(cur->move);
2638         count++;
2639     }
2640     sort();
2641   }
2642
2643   // Score root moves using the standard way used in main search, the moves
2644   // are scored according to the order in which are returned by MovePicker.
2645
2646   void RootMoveList::score_moves(const Position& pos)
2647   {
2648       Move move;
2649       int score = 1000;
2650       MovePicker mp = MovePicker(pos, MOVE_NONE, ONE_PLY, H);
2651
2652       while ((move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
2653           for (int i = 0; i < count; i++)
2654               if (moves[i].move == move)
2655               {
2656                   moves[i].mp_score = score--;
2657                   break;
2658               }
2659   }
2660
2661   // RootMoveList simple methods definitions
2662
2663   void RootMoveList::set_move_pv(int moveNum, const Move pv[]) {
2664
2665     int j;
2666
2667     for (j = 0; pv[j] != MOVE_NONE; j++)
2668         moves[moveNum].pv[j] = pv[j];
2669
2670     moves[moveNum].pv[j] = MOVE_NONE;
2671   }
2672
2673
2674   // RootMoveList::sort() sorts the root move list at the beginning of a new
2675   // iteration.
2676
2677   void RootMoveList::sort() {
2678
2679     sort_multipv(count - 1); // Sort all items
2680   }
2681
2682
2683   // RootMoveList::sort_multipv() sorts the first few moves in the root move
2684   // list by their scores and depths. It is used to order the different PVs
2685   // correctly in MultiPV mode.
2686
2687   void RootMoveList::sort_multipv(int n) {
2688
2689     int i,j;
2690
2691     for (i = 1; i <= n; i++)
2692     {
2693         RootMove rm = moves[i];
2694         for (j = i; j > 0 && moves[j - 1] < rm; j--)
2695             moves[j] = moves[j - 1];
2696
2697         moves[j] = rm;
2698     }
2699   }
2700
2701 } // namespace