04cd7357c336af960f6b8ae8ee26bec2db79cd79
[stockfish] / src / tt.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) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
5   Copyright (C) 2015-2018 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
6
7   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
8   it under the terms of the GNU General Public License as published by
9   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
10   (at your option) any later version.
11
12   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
13   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
15   GNU General Public License for more details.
16
17   You should have received a copy of the GNU General Public License
18   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
19 */
20
21 #include <cstring>   // For std::memset
22 #include <iostream>
23 #include <thread>
24
25 #include "bitboard.h"
26 #include "misc.h"
27 #include "tt.h"
28 #include "uci.h"
29
30 TranspositionTable TT; // Our global transposition table
31
32
33 /// TranspositionTable::resize() sets the size of the transposition table,
34 /// measured in megabytes. Transposition table consists of a power of 2 number
35 /// of clusters and each cluster consists of ClusterSize number of TTEntry.
36
37 void TranspositionTable::resize(size_t mbSize) {
38
39   clusterCount = mbSize * 1024 * 1024 / sizeof(Cluster);
40
41   free(mem);
42   mem = malloc(clusterCount * sizeof(Cluster) + CacheLineSize - 1);
43
44   if (!mem)
45   {
46       std::cerr << "Failed to allocate " << mbSize
47                 << "MB for transposition table." << std::endl;
48       exit(EXIT_FAILURE);
49   }
50
51   table = (Cluster*)((uintptr_t(mem) + CacheLineSize - 1) & ~(CacheLineSize - 1));
52   clear();
53 }
54
55
56 /// TranspositionTable::clear() initializes the entire transposition table to zero,
57 //  in a multi-threaded way.
58
59 void TranspositionTable::clear() {
60
61   std::vector<std::thread> threads;
62
63   for (size_t idx = 0; idx < Options["Threads"]; idx++)
64   {
65       threads.push_back(std::thread([this, idx]() {
66
67           // Thread binding gives faster search on systems with a first-touch policy
68           if (Options["Threads"] >= 8)
69               WinProcGroup::bindThisThread(idx);
70
71           // Each thread will zero its part of the hash table
72           const size_t stride = clusterCount / Options["Threads"],
73                        start  = stride * idx,
74                        len    = idx != Options["Threads"] - 1 ?
75                                 stride : clusterCount - start;
76
77           std::memset(&table[start], 0, len * sizeof(Cluster));
78       }));
79   }
80
81   for (std::thread& th: threads)
82       th.join();
83 }
84
85 /// TranspositionTable::probe() looks up the current position in the transposition
86 /// table. It returns true and a pointer to the TTEntry if the position is found.
87 /// Otherwise, it returns false and a pointer to an empty or least valuable TTEntry
88 /// to be replaced later. The replace value of an entry is calculated as its depth
89 /// minus 8 times its relative age. TTEntry t1 is considered more valuable than
90 /// TTEntry t2 if its replace value is greater than that of t2.
91
92 TTEntry* TranspositionTable::probe(const Key key, bool& found) const {
93
94   TTEntry* const tte = first_entry(key);
95   const uint16_t key16 = key >> 48;  // Use the high 16 bits as key inside the cluster
96
97   for (int i = 0; i < ClusterSize; ++i)
98       if (!tte[i].key16 || tte[i].key16 == key16)
99       {
100           if ((tte[i].genBound8 & 0xFC) != generation8 && tte[i].key16)
101               tte[i].genBound8 = uint8_t(generation8 | tte[i].bound()); // Refresh
102
103           return found = (bool)tte[i].key16, &tte[i];
104       }
105
106   // Find an entry to be replaced according to the replacement strategy
107   TTEntry* replace = tte;
108   for (int i = 1; i < ClusterSize; ++i)
109       // Due to our packed storage format for generation and its cyclic
110       // nature we add 259 (256 is the modulus plus 3 to keep the lowest
111       // two bound bits from affecting the result) to calculate the entry
112       // age correctly even after generation8 overflows into the next cycle.
113       if (  replace->depth8 - ((259 + generation8 - replace->genBound8) & 0xFC) * 2
114           >   tte[i].depth8 - ((259 + generation8 -   tte[i].genBound8) & 0xFC) * 2)
115           replace = &tte[i];
116
117   return found = false, replace;
118 }
119
120
121 /// TranspositionTable::hashfull() returns an approximation of the hashtable
122 /// occupation during a search. The hash is x permill full, as per UCI protocol.
123
124 int TranspositionTable::hashfull() const {
125
126   int cnt = 0;
127   for (int i = 0; i < 1000 / ClusterSize; i++)
128   {
129       const TTEntry* tte = &table[i].entry[0];
130       for (int j = 0; j < ClusterSize; j++)
131           if ((tte[j].genBound8 & 0xFC) == generation8)
132               cnt++;
133   }
134   return cnt;
135 }