git.sesse.net Git - stockfish/blob - 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) 2008-2009 Marco Costalba
   5
   6   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9   (at your option) any later version.
  10
  11   Stockfish is distributed in the hope that it will be useful,
  12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14   GNU General Public License for more details.
  15
  16   You should have received a copy of the GNU General Public License
  17   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18 */
  19
  20
  21 ////
  22 //// Includes
  23 ////
  24
  25 #include <cassert>
  26 #include <cmath>
  27 #include <cstring>
  28 #include <xmmintrin.h>
  29
  30 #include "movegen.h"
  31 #include "tt.h"
  32
  33 // The main transposition table
  34 TranspositionTable TT;
  35
  36 ////
  37 //// Functions
  38 ////
  39
  40 TranspositionTable::TranspositionTable() {
  41
  42   size = writes = 0;
  43   entries = 0;
  44   generation = 0;
  45 }
  46
  47 TranspositionTable::~TranspositionTable() {
  48
  49   delete [] entries;
  50 }
  51
  52
  53 /// TranspositionTable::set_size sets the size of the transposition table,
  54 /// measured in megabytes.
  55
  56 void TranspositionTable::set_size(unsigned mbSize) {
  57
  58   assert(mbSize >= 4 && mbSize <= 2048);
  59
  60   unsigned newSize = 1024;
  61
  62   // We store a cluster of ClusterSize number of TTEntry for each position
  63   // and newSize is the maximum number of storable positions.
  64   while ((2 * newSize) * sizeof(TTCluster) <= (mbSize << 20))
  65       newSize *= 2;
  66
  67   if (newSize != size)
  68   {
  69       size = newSize;
  70       delete [] entries;
  71       entries = new TTCluster[size];
  72       if (!entries)
  73       {
  74           std::cerr << "Failed to allocate " << mbSize
  75                     << " MB for transposition table." << std::endl;
  76           Application::exit_with_failure();
  77       }
  78       clear();
  79   }
  80 }
  81
  82
  83 /// TranspositionTable::clear overwrites the entire transposition table
  84 /// with zeroes. It is called whenever the table is resized, or when the
  85 /// user asks the program to clear the table (from the UCI interface).
  86 /// Perhaps we should also clear it when the "ucinewgame" command is recieved?
  87
  88 void TranspositionTable::clear() {
  89
  90   memset(entries, 0, size * sizeof(TTCluster));
  91 }
  92
  93
  94 /// TranspositionTable::first_entry returns a pointer to the first
  95 /// entry of a cluster given a position. The low 32 bits of the key
  96 /// are used to get the index in the table.
  97
  98 inline TTEntry* TranspositionTable::first_entry(const Key posKey) const {
  99
 100   return entries[uint32_t(posKey) & (size - 1)].data;
 101 }
 102
 103
 104 /// TranspositionTable::store writes a new entry containing a position,
 105 /// a value, a value type, a search depth, and a best move to the
 106 /// transposition table. Transposition table is organized in clusters of
 107 /// four TTEntry objects, and when a new entry is written, it replaces
 108 /// the least valuable of the four entries in a cluster. A TTEntry t1 is
 109 /// considered to be more valuable than a TTEntry t2 if t1 is from the
 110 /// current search and t2 is from a previous search, or if the depth of t1
 111 /// is bigger than the depth of t2. A TTEntry of type VALUE_TYPE_EVAL
 112 /// never replaces another entry for the same position.
 113
 114 void TranspositionTable::store(const Key posKey, Value v, ValueType t, Depth d, Move m) {
 115
 116   TTEntry *tte, *replace;
 117   uint32_t posKey32 = posKey >> 32; // Use the high 32 bits as key
 118
 119   tte = replace = first_entry(posKey);
 120   for (int i = 0; i < ClusterSize; i++, tte++)
 121   {
 122       if (!tte->key() || tte->key() == posKey32) // empty or overwrite old
 123       {
 124           // Do not overwrite when new type is VALUE_TYPE_EV_LO
 125           if (tte->key() && t == VALUE_TYPE_EV_LO)
 126               return;
 127
 128           if (m == MOVE_NONE)
 129               m = tte->move();
 130
 131           *tte = TTEntry(posKey32, v, t, d, m, generation);
 132           return;
 133       }
 134       else if (i == 0)  // replace would be a no-op in this common case
 135           continue;
 136
 137       int c1 = (replace->generation() == generation ?  2 : 0);
 138       int c2 = (tte->generation() == generation ? -2 : 0);
 139       int c3 = (tte->depth() < replace->depth() ?  1 : 0);
 140
 141       if (c1 + c2 + c3 > 0)
 142           replace = tte;
 143   }
 144   *replace = TTEntry(posKey32, v, t, d, m, generation);
 145   writes++;
 146 }
 147
 148
 149 /// TranspositionTable::retrieve looks up the current position in the
 150 /// transposition table. Returns a pointer to the TTEntry or NULL
 151 /// if position is not found.
 152
 153 TTEntry* TranspositionTable::retrieve(const Key posKey) const {
 154
 155   uint32_t posKey32 = posKey >> 32;
 156   TTEntry* tte = first_entry(posKey);
 157
 158   for (int i = 0; i < ClusterSize; i++, tte++)
 159       if (tte->key() == posKey32)
 160           return tte;
 161
 162   return NULL;
 163 }
 164
 165
 166 /// TranspositionTable::prefetch looks up the current position in the
 167 /// transposition table and load it in L1/L2 cache. This is a non
 168 /// blocking function and do not stalls the CPU waiting for data
 169 /// to be loaded from RAM, that can be very slow. When we will
 170 /// subsequently call retrieve() the TT data will be already
 171 /// quickly accessible in L1/L2 CPU cache.
 172
 173 void TranspositionTable::prefetch(const Key posKey) const {
 174
 175 #if defined(__INTEL_COMPILER) || defined(__ICL)
 176    // This hack prevents prefetches to be optimized away by the
 177    // Intel compiler. Both MSVC and gcc seems not affected.
 178    __asm__ ("");
 179 #endif
 180
 181    char const* addr = (char*)first_entry(posKey);
 182   _mm_prefetch(addr, _MM_HINT_T2);
 183   _mm_prefetch(addr+64, _MM_HINT_T2); // 64 bytes ahead
 184 }
 185
 186
 187 /// TranspositionTable::new_search() is called at the beginning of every new
 188 /// search. It increments the "generation" variable, which is used to
 189 /// distinguish transposition table entries from previous searches from
 190 /// entries from the current search.
 191
 192 void TranspositionTable::new_search() {
 193
 194   generation++;
 195   writes = 0;
 196 }
 197
 198
 199 /// TranspositionTable::insert_pv() is called at the end of a search
 200 /// iteration, and inserts the PV back into the PV. This makes sure
 201 /// the old PV moves are searched first, even if the old TT entries
 202 /// have been overwritten.
 203
 204 void TranspositionTable::insert_pv(const Position& pos, Move pv[]) {
 205
 206   StateInfo st;
 207   Position p(pos);
 208
 209   for (int i = 0; pv[i] != MOVE_NONE; i++)
 210   {
 211       TTEntry *tte = retrieve(p.get_key());
 212       if (!tte || tte->move() != pv[i])
 213           store(p.get_key(), VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, Depth(-127*OnePly), pv[i]);
 214       p.do_move(pv[i], st);
 215   }
 216 }
 217
 218
 219 /// TranspositionTable::extract_pv() extends a PV by adding moves from the
 220 /// transposition table at the end. This should ensure that the PV is almost
 221 /// always at least two plies long, which is important, because otherwise we
 222 /// will often get single-move PVs when the search stops while failing high,
 223 /// and a single-move PV means that we don't have a ponder move.
 224
 225 void TranspositionTable::extract_pv(const Position& pos, Move pv[], const int PLY_MAX) {
 226
 227   const TTEntry* tte;
 228   StateInfo st;
 229   Position p(pos);
 230   int ply = 0;
 231
 232   // Update position to the end of current PV
 233   while (pv[ply] != MOVE_NONE)
 234       p.do_move(pv[ply++], st);
 235
 236   // Try to add moves from TT while possible
 237   while (   (tte = retrieve(p.get_key())) != NULL
 238          && tte->move() != MOVE_NONE
 239          && move_is_legal(p, tte->move())
 240          && (!p.is_draw() || ply < 2)
 241          && ply < PLY_MAX)
 242   {
 243       pv[ply] = tte->move();
 244       p.do_move(pv[ply++], st);
 245   }
 246   pv[ply] = MOVE_NONE;
 247 }
 248
 249
 250 /// TranspositionTable::full() returns the permill of all transposition table
 251 /// entries which have received at least one write during the current search.
 252 /// It is used to display the "info hashfull ..." information in UCI.
 253
 254 int TranspositionTable::full() const {
 255
 256   double N = double(size) * ClusterSize;
 257   return int(1000 * (1 - exp(writes * log(1.0 - 1.0/N))));
 258 }