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) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
   5   Copyright (C) 2015-2019 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 "thread.h"
  28 #include "tt.h"
  29 #include "uci.h"
  30
  31 TranspositionTable TT; // Our global transposition table
  32
  33 /// TTEntry::save populates the TTEntry with a new node's data, possibly
  34 /// overwriting an old position. Update is not atomic and can be racy.
  35
  36 void TTEntry::save(Key k, Value v, bool pv, Bound b, Depth d, Move m, Value ev) {
  37
  38   assert(d / ONE_PLY * ONE_PLY == d);
  39
  40   // Preserve any existing move for the same position
  41   if (m || (k >> 48) != key16)
  42       move16 = (uint16_t)m;
  43
  44   // Overwrite less valuable entries
  45   if (  (k >> 48) != key16
  46       || d / ONE_PLY > depth8 - 4
  47       || b == BOUND_EXACT)
  48   {
  49       key16     = (uint16_t)(k >> 48);
  50       value16   = (int16_t)v;
  51       eval16    = (int16_t)ev;
  52       genBound8 = (uint8_t)(TT.generation8 | uint8_t(pv) << 2 | b);
  53       depth8    = (int8_t)(d / ONE_PLY);
  54   }
  55 }
  56
  57
  58 /// TranspositionTable::resize() sets the size of the transposition table,
  59 /// measured in megabytes. Transposition table consists of a power of 2 number
  60 /// of clusters and each cluster consists of ClusterSize number of TTEntry.
  61
  62 void TranspositionTable::resize(size_t mbSize) {
  63
  64   Threads.main()->wait_for_search_finished();
  65
  66   clusterCount = mbSize * 1024 * 1024 / sizeof(Cluster);
  67
  68   free(mem);
  69   mem = malloc(clusterCount * sizeof(Cluster) + CacheLineSize - 1);
  70
  71   if (!mem)
  72   {
  73       std::cerr << "Failed to allocate " << mbSize
  74                 << "MB for transposition table." << std::endl;
  75       exit(EXIT_FAILURE);
  76   }
  77
  78   table = (Cluster*)((uintptr_t(mem) + CacheLineSize - 1) & ~(CacheLineSize - 1));
  79   clear();
  80 }
  81
  82
  83 /// TranspositionTable::clear() initializes the entire transposition table to zero,
  84 //  in a multi-threaded way.
  85
  86 void TranspositionTable::clear() {
  87
  88   std::vector<std::thread> threads;
  89
  90   for (size_t idx = 0; idx < Options["Threads"]; ++idx)
  91   {
  92       threads.emplace_back([this, idx]() {
  93
  94           // Thread binding gives faster search on systems with a first-touch policy
  95           if (Options["Threads"] > 8)
  96               WinProcGroup::bindThisThread(idx);
  97
  98           // Each thread will zero its part of the hash table
  99           const size_t stride = clusterCount / Options["Threads"],
 100                        start  = stride * idx,
 101                        len    = idx != Options["Threads"] - 1 ?
 102                                 stride : clusterCount - start;
 103
 104           std::memset(&table[start], 0, len * sizeof(Cluster));
 105       });
 106   }
 107
 108   for (std::thread& th: threads)
 109       th.join();
 110 }
 111
 112 /// TranspositionTable::probe() looks up the current position in the transposition
 113 /// table. It returns true and a pointer to the TTEntry if the position is found.
 114 /// Otherwise, it returns false and a pointer to an empty or least valuable TTEntry
 115 /// to be replaced later. The replace value of an entry is calculated as its depth
 116 /// minus 8 times its relative age. TTEntry t1 is considered more valuable than
 117 /// TTEntry t2 if its replace value is greater than that of t2.
 118
 119 TTEntry* TranspositionTable::probe(const Key key, bool& found) const {
 120
 121   TTEntry* const tte = first_entry(key);
 122   const uint16_t key16 = key >> 48;  // Use the high 16 bits as key inside the cluster
 123
 124   for (int i = 0; i < ClusterSize; ++i)
 125       if (!tte[i].key16 || tte[i].key16 == key16)
 126       {
 127           tte[i].genBound8 = uint8_t(generation8 | (tte[i].genBound8 & 0x7)); // Refresh
 128
 129           return found = (bool)tte[i].key16, &tte[i];
 130       }
 131
 132   // Find an entry to be replaced according to the replacement strategy
 133   TTEntry* replace = tte;
 134   for (int i = 1; i < ClusterSize; ++i)
 135       // Due to our packed storage format for generation and its cyclic
 136       // nature we add 263 (256 is the modulus plus 7 to keep the unrelated
 137       // lowest three bits from affecting the result) to calculate the entry
 138       // age correctly even after generation8 overflows into the next cycle.
 139       if (  replace->depth8 - ((263 + generation8 - replace->genBound8) & 0xF8)
 140           >   tte[i].depth8 - ((263 + generation8 -   tte[i].genBound8) & 0xF8))
 141           replace = &tte[i];
 142
 143   return found = false, replace;
 144 }
 145
 146
 147 /// TranspositionTable::hashfull() returns an approximation of the hashtable
 148 /// occupation during a search. The hash is x permill full, as per UCI protocol.
 149
 150 int TranspositionTable::hashfull() const {
 151
 152   int cnt = 0;
 153   for (int i = 0; i < 1000 / ClusterSize; ++i)
 154       for (int j = 0; j < ClusterSize; ++j)
 155           cnt += (table[i].entry[j].genBound8 & 0xF8) == generation8;
 156
 157   return cnt * 1000 / (ClusterSize * (1000 / ClusterSize));
 158 }