git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/thread.h

   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) 2008-2015 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 #ifndef THREAD_H_INCLUDED
  21 #define THREAD_H_INCLUDED
  22
  23 #include <bitset>
  24 #include <vector>
  25
  26 #include "material.h"
  27 #include "movepick.h"
  28 #include "pawns.h"
  29 #include "position.h"
  30 #include "search.h"
  31
  32 struct Thread;
  33
  34 const int MAX_THREADS = 128;
  35 const int MAX_SPLITPOINTS_PER_THREAD = 8;
  36 const int MAX_SLAVES_PER_SPLITPOINT = 4;
  37
  38 /// Mutex and ConditionVariable struct are wrappers of the low level locking
  39 /// machinery and are modeled after the corresponding C++11 classes.
  40
  41 struct Mutex {
  42   Mutex() { lock_init(l); }
  43  ~Mutex() { lock_destroy(l); }
  44
  45   void lock() { lock_grab(l); }
  46   void unlock() { lock_release(l); }
  47
  48 private:
  49   friend struct ConditionVariable;
  50
  51   Lock l;
  52 };
  53
  54 struct ConditionVariable {
  55   ConditionVariable() { cond_init(c); }
  56  ~ConditionVariable() { cond_destroy(c); }
  57
  58   void wait(Mutex& m) { cond_wait(c, m.l); }
  59   void wait_for(Mutex& m, int ms) { timed_wait(c, m.l, ms); }
  60   void notify_one() { cond_signal(c); }
  61
  62 private:
  63   WaitCondition c;
  64 };
  65
  66
  67 /// SplitPoint struct stores information shared by the threads searching in
  68 /// parallel below the same split point. It is populated at splitting time.
  69
  70 struct SplitPoint {
  71
  72   // Const data after split point has been setup
  73   const Position* pos;
  74   Search::Stack* ss;
  75   Thread* masterThread;
  76   int spLevel;
  77   Depth depth;
  78   Value beta;
  79   int nodeType;
  80   bool cutNode;
  81
  82   // Const pointers to shared data
  83   MovePicker* movePicker;
  84   SplitPoint* parentSplitPoint;
  85
  86   // Shared variable data
  87   Mutex mutex;
  88   std::bitset<MAX_THREADS> slavesMask;
  89   int slavesCount;
  90   volatile bool allSlavesSearching;
  91   volatile uint64_t nodes;
  92   volatile Value alpha;
  93   volatile Value bestValue;
  94   volatile Move bestMove;
  95   volatile int moveCount;
  96   volatile bool cutoff;
  97 };
  98
  99
 100 /// ThreadBase struct is the base of the hierarchy from where we derive all the
 101 /// specialized thread classes.
 102
 103 struct ThreadBase {
 104
 105   ThreadBase() : handle(NativeHandle()), exit(false) {}
 106   virtual ~ThreadBase() {}
 107   virtual void idle_loop() = 0;
 108   void notify_one();
 109   void wait_for(volatile const bool& b);
 110
 111   Mutex mutex;
 112   ConditionVariable sleepCondition;
 113   NativeHandle handle;
 114   volatile bool exit;
 115 };
 116
 117
 118 /// Thread struct keeps together all the thread related stuff like locks, state
 119 /// and especially split points. We also use per-thread pawn and material hash
 120 /// tables so that once we get a pointer to an entry its life time is unlimited
 121 /// and we don't have to care about someone changing the entry under our feet.
 122
 123 struct Thread : public ThreadBase {
 124
 125   Thread();
 126   virtual void idle_loop();
 127   bool cutoff_occurred() const;
 128   bool available_to(const Thread* master) const;
 129
 130   void split(Position& pos, Search::Stack* ss, Value alpha, Value beta, Value* bestValue, Move* bestMove,
 131              Depth depth, int moveCount, MovePicker* movePicker, int nodeType, bool cutNode);
 132
 133   SplitPoint splitPoints[MAX_SPLITPOINTS_PER_THREAD];
 134   Pawns::Table pawnsTable;
 135   Material::Table materialTable;
 136   Endgames endgames;
 137   Position* activePosition;
 138   size_t idx;
 139   int maxPly;
 140   SplitPoint* volatile activeSplitPoint;
 141   volatile int splitPointsSize;
 142   volatile bool searching;
 143 };
 144
 145
 146 /// MainThread and TimerThread are derived classes used to characterize the two
 147 /// special threads: the main one and the recurring timer.
 148
 149 struct MainThread : public Thread {
 150   MainThread() : thinking(true) {} // Avoid a race with start_thinking()
 151   virtual void idle_loop();
 152   volatile bool thinking;
 153 };
 154
 155 struct TimerThread : public ThreadBase {
 156
 157   static const int Resolution = 5; // Millisec between two check_time() calls
 158
 159   TimerThread() : run(false) {}
 160   virtual void idle_loop();
 161
 162   bool run;
 163 };
 164
 165
 166 /// ThreadPool struct handles all the threads related stuff like init, starting,
 167 /// parking and, most importantly, launching a slave thread at a split point.
 168 /// All the access to shared thread data is done through this class.
 169
 170 struct ThreadPool : public std::vector<Thread*> {
 171
 172   void init(); // No c'tor and d'tor, threads rely on globals that should be
 173   void exit(); // initialized and are valid during the whole thread lifetime.
 174
 175   MainThread* main() { return static_cast<MainThread*>(at(0)); }
 176   void read_uci_options();
 177   Thread* available_slave(const Thread* master) const;
 178   void wait_for_think_finished();
 179   void start_thinking(const Position&, const Search::LimitsType&, Search::StateStackPtr&);
 180
 181   Depth minimumSplitDepth;
 182   Mutex mutex;
 183   ConditionVariable sleepCondition;
 184   TimerThread* timer;
 185 };
 186
 187 extern ThreadPool Threads;
 188
 189 #endif // #ifndef THREAD_H_INCLUDED