]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Avoid using EmptySearchStack global
[stockfish] / src / search.cpp
index d08f698f531792aee62002abea194442f36aff30..16c46c9104fed8f75e10835959fd866a216c5cf7 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008 Marco Costalba
+  Copyright (C) 2008-2009 Marco Costalba
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -23,6 +23,7 @@
 ////
 
 #include <cassert>
+#include <cstring>
 #include <fstream>
 #include <iostream>
 #include <sstream>
@@ -47,11 +48,32 @@ namespace {
 
   /// Types
 
+  // IterationInfoType stores search results for each iteration
+  //
+  // Because we use relatively small (dynamic) aspiration window,
+  // there happens many fail highs and fail lows in root. And
+  // because we don't do researches in those cases, "value" stored
+  // here is not necessarily exact. Instead in case of fail high/low
+  // we guess what the right value might be and store our guess
+  // as a "speculated value" and then move on. Speculated values are
+  // used just to calculate aspiration window width, so also if are
+  // not exact is not big a problem.
+
+  struct IterationInfoType {
+
+    IterationInfoType(Value v = Value(0), Value sv = Value(0))
+    : value(v), speculatedValue(sv) {}
+
+    Value value, speculatedValue;
+  };
+
+
   // The BetaCounterType class is used to order moves at ply one.
   // Apart for the first one that has its score, following moves
   // normally have score -VALUE_INFINITE, so are ordered according
   // to the number of beta cutoffs occurred under their subtree during
-  // the last iteration.
+  // the last iteration. The counters are per thread variables to avoid
+  // concurrent accessing under SMP case.
 
   struct BetaCounterType {
 
@@ -59,8 +81,6 @@ namespace {
     void clear();
     void add(Color us, Depth d, int threadID);
     void read(Color us, int64_t& our, int64_t& their);
-
-    int64_t hits[THREAD_MAX][2];
   };
 
 
@@ -108,18 +128,17 @@ namespace {
   };
 
 
-  /// Constants and variables
+  /// Constants and variables initialized from UCI options
 
   // Minimum number of full depth (i.e. non-reduced) moves at PV and non-PV
-  // nodes:
-  int LMRPVMoves = 15;
-  int LMRNonPVMoves = 4;
+  // nodes
+  int LMRPVMoves, LMRNonPVMoves;
 
-  // Depth limit for use of dynamic threat detection:
-  Depth ThreatDepth = 5*OnePly;
+  // Depth limit for use of dynamic threat detection
+  Depth ThreatDepth;
 
-  // Depth limit for selective search:
-  Depth SelectiveDepth = 7*OnePly;
+  // Depth limit for selective search
+  const Depth SelectiveDepth = 7*OnePly;
 
   // Use internal iterative deepening?
   const bool UseIIDAtPVNodes = true;
@@ -156,33 +175,34 @@ namespace {
   const bool PruneBlockingMoves = false;
 
   // Use futility pruning?
-  bool UseQSearchFutilityPruning = true;
-  bool UseFutilityPruning = true;
+  bool UseQSearchFutilityPruning, UseFutilityPruning;
 
   // Margins for futility pruning in the quiescence search, and at frontier
   // and near frontier nodes
-  Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
-  Value FutilityMargins[6] = { Value(0x100), Value(0x200), Value(0x250),
-                               Value(0x2A0), Value(0x340), Value(0x3A0) };
+  const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
 
-  // Razoring
-  const bool RazorAtDepthOne = false;
-  Depth RazorDepth = 4*OnePly;
-  Value RazorMargin = Value(0x300);
+   // Remaining depth:                  1 ply         1.5 ply       2 ply         2.5 ply       3 ply         3.5 ply
+   const Value FutilityMargins[12] = { Value(0x100), Value(0x120), Value(0x200), Value(0x220), Value(0x250), Value(0x270),
+  //                                   4 ply         4.5 ply       5 ply         5.5 ply       6 ply         6.5 ply
+                                      Value(0x2A0), Value(0x2C0), Value(0x340), Value(0x360), Value(0x3A0), Value(0x3C0) };
+   // Razoring
+   const Depth RazorDepth = 4*OnePly;
+
+  // Remaining depth:                 1 ply         1.5 ply       2 ply         2.5 ply       3 ply         3.5 ply
+  const Value RazorMargins[6]     = { Value(0x180), Value(0x300), Value(0x300), Value(0x3C0), Value(0x3C0), Value(0x3C0) };
+
+  // Remaining depth:                 1 ply         1.5 ply       2 ply         2.5 ply       3 ply         3.5 ply
+   const Value RazorApprMargins[6] = { Value(0x520), Value(0x300), Value(0x300), Value(0x300), Value(0x300), Value(0x300) };
 
   // Last seconds noise filtering (LSN)
-  bool UseLSNFiltering = false;
+  bool UseLSNFiltering;
   bool looseOnTime = false;
-  int LSNTime = 4 * 1000; // In milliseconds
-  Value LSNValue = Value(0x200);
+  int LSNTime; // In milliseconds
+  Value LSNValue;
 
-  // Extensions.  Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
-  Depth CheckExtension[2] = {OnePly, OnePly};
-  Depth SingleReplyExtension[2] = {OnePly / 2, OnePly / 2};
-  Depth PawnPushTo7thExtension[2] = {OnePly / 2, OnePly / 2};
-  Depth PassedPawnExtension[2] = {Depth(0), Depth(0)};
-  Depth PawnEndgameExtension[2] = {OnePly, OnePly};
-  Depth MateThreatExtension[2] = {Depth(0), Depth(0)};
+  // Extensions. Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
+  Depth CheckExtension[2], SingleReplyExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2];
+  Depth PassedPawnExtension[2], PawnEndgameExtension[2], MateThreatExtension[2];
 
   // Search depth at iteration 1
   const Depth InitialDepth = OnePly /*+ OnePly/2*/;
@@ -196,11 +216,11 @@ namespace {
   BetaCounterType BetaCounter;
 
   // Scores and number of times the best move changed for each iteration:
-  Value ValueByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
+  IterationInfoType IterationInfo[PLY_MAX_PLUS_2];
   int BestMoveChangesByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
 
   // MultiPV mode
-  int MultiPV = 1;
+  int MultiPV;
 
   // Time managment variables
   int SearchStartTime;
@@ -214,20 +234,21 @@ namespace {
   bool AbortSearch;
   bool Quit;
   bool FailHigh;
+  bool FailLow;
   bool Problem;
   bool PonderingEnabled;
   int ExactMaxTime;
 
   // Show current line?
-  bool ShowCurrentLine = false;
+  bool ShowCurrentLine;
 
   // Log file
-  bool UseLogFile = false;
+  bool UseLogFile;
   std::ofstream LogFile;
 
   // MP related variables
-  Depth MinimumSplitDepth = 4*OnePly;
-  int MaxThreadsPerSplitPoint = 4;
+  Depth MinimumSplitDepth;
+  int MaxThreadsPerSplitPoint;
   Thread Threads[THREAD_MAX];
   Lock MPLock;
   bool AllThreadsShouldExit = false;
@@ -246,16 +267,13 @@ namespace {
   /// Functions
 
   Value id_loop(const Position &pos, Move searchMoves[]);
-  Value root_search(Position &pos, SearchStack ss[], RootMoveList &rml);
-  Value search_pv(Position &pos, SearchStack ss[], Value alpha, Value beta,
-                  Depth depth, int ply, int threadID);
-  Value search(Position &pos, SearchStack ss[], Value beta,
-               Depth depth, int ply, bool allowNullmove, int threadID);
-  Value qsearch(Position &pos, SearchStack ss[], Value alpha, Value beta,
-                Depth depth, int ply, int threadID);
+  Value root_search(Position &pos, SearchStack ss[], RootMoveList &rml, Value alpha, Value beta);
+  Value search_pv(Position &pos, SearchStack ss[], Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply, int threadID);
+  Value search(Position &pos, SearchStack ss[], Value beta, Depth depth, int ply, bool allowNullmove, int threadID);
+  Value qsearch(Position &pos, SearchStack ss[], Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply, int threadID);
   void sp_search(SplitPoint *sp, int threadID);
   void sp_search_pv(SplitPoint *sp, int threadID);
-  void init_node(const Position &pos, SearchStack ss[], int ply, int threadID);
+  void init_node(SearchStack ss[], int ply, int threadID);
   void update_pv(SearchStack ss[], int ply);
   void sp_update_pv(SearchStack *pss, SearchStack ss[], int ply);
   bool connected_moves(const Position &pos, Move m1, Move m2);
@@ -302,7 +320,7 @@ namespace {
 ////
 
 // The main transposition table
-TranspositionTable TT = TranspositionTable(TTDefaultSize);
+TranspositionTable TT;
 
 
 // Number of active threads:
@@ -314,9 +332,6 @@ Lock IOLock;
 
 History H;  // Should be made local?
 
-// The empty search stack
-SearchStack EmptySearchStack;
-
 
 // SearchStack::init() initializes a search stack. Used at the beginning of a
 // new search from the root.
@@ -325,7 +340,6 @@ void SearchStack::init(int ply) {
   pv[ply] = pv[ply + 1] = MOVE_NONE;
   currentMove = threatMove = MOVE_NONE;
   reduction = Depth(0);
-  currentMoveCaptureValue = Value(0);
 }
 
 void SearchStack::initKillers() {
@@ -341,10 +355,11 @@ void SearchStack::initKillers() {
 ////
 
 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
-/// the program receives the UCI 'go' command.  It initializes various
-/// search-related global variables, and calls root_search()
+/// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various
+/// search-related global variables, and calls root_search(). It returns false
+/// when a quit command is received during the search.
 
-void think(const Position &pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
+bool think(const Position &pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
            int time[], int increment[], int movesToGo, int maxDepth,
            int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
 
@@ -353,15 +368,13 @@ void think(const Position &pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
   {
       Move bookMove;
       if (get_option_value_string("Book File") != OpeningBook.file_name())
-      {
-          OpeningBook.close();
           OpeningBook.open("book.bin");
-      }
+
       bookMove = OpeningBook.get_move(pos);
       if (bookMove != MOVE_NONE)
       {
           std::cout << "bestmove " << bookMove << std::endl;
-          return;
+          return true;
       }
   }
 
@@ -381,6 +394,7 @@ void think(const Position &pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
   AbortSearch = false;
   Quit = false;
   FailHigh = false;
+  FailLow = false;
   Problem = false;
   ExactMaxTime = maxTime;
 
@@ -413,7 +427,6 @@ void think(const Position &pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
   LMRPVMoves     = get_option_value_int("Full Depth Moves (PV nodes)") + 1;
   LMRNonPVMoves  = get_option_value_int("Full Depth Moves (non-PV nodes)") + 1;
   ThreatDepth    = get_option_value_int("Threat Depth") * OnePly;
-  SelectiveDepth = get_option_value_int("Selective Plies") * OnePly;
 
   Chess960 = get_option_value_bool("UCI_Chess960");
   ShowCurrentLine = get_option_value_bool("UCI_ShowCurrLine");
@@ -424,14 +437,6 @@ void think(const Position &pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
   UseQSearchFutilityPruning = get_option_value_bool("Futility Pruning (Quiescence Search)");
   UseFutilityPruning = get_option_value_bool("Futility Pruning (Main Search)");
 
-  FutilityMarginQS = value_from_centipawns(get_option_value_int("Futility Margin (Quiescence Search)"));
-  int fmScale = get_option_value_int("Futility Margin Scale Factor (Main Search)");
-  for (int i = 0; i < 6; i++)
-      FutilityMargins[i] = (FutilityMargins[i] * fmScale) / 100;
-
-  RazorDepth = (get_option_value_int("Maximum Razoring Depth") + 1) * OnePly;
-  RazorMargin = value_from_centipawns(get_option_value_int("Razoring Margin"));
-
   UseLSNFiltering = get_option_value_bool("LSN filtering");
   LSNTime = get_option_value_int("LSN Time Margin (sec)") * 1000;
   LSNValue = value_from_centipawns(get_option_value_int("LSN Value Margin"));
@@ -533,14 +538,8 @@ void think(const Position &pos, bool infinite, bool ponder, int side_to_move,
   if (UseLogFile)
       LogFile.close();
 
-  if (Quit)
-  {
-      OpeningBook.close();
-      stop_threads();
-      quit_eval();
-      exit(0);
-  }
   Idle = true;
+  return !Quit;
 }
 
 
@@ -595,10 +594,6 @@ void init_threads() {
       // Wait until the thread has finished launching:
       while (!Threads[i].running);
   }
-
-  // Init also the empty search stack
-  EmptySearchStack.init(0);
-  EmptySearchStack.initKillers();
 }
 
 
@@ -655,14 +650,13 @@ namespace {
         ss[i].init(i);
         ss[i].initKillers();
     }
-    ValueByIteration[0] = Value(0);
-    ValueByIteration[1] = rml.get_move_score(0);
+    IterationInfo[1] = IterationInfoType(rml.get_move_score(0), rml.get_move_score(0));
     Iteration = 1;
 
     EasyMove = rml.scan_for_easy_move();
 
     // Iterative deepening loop
-    while (!AbortSearch && Iteration < PLY_MAX)
+    while (Iteration < PLY_MAX)
     {
         // Initialize iteration
         rml.sort();
@@ -673,8 +667,62 @@ namespace {
 
         std::cout << "info depth " << Iteration << std::endl;
 
+        // Calculate dynamic search window based on previous iterations
+        Value alpha, beta;
+
+        if (MultiPV == 1 && Iteration >= 6)
+        {
+            int prevDelta1 = IterationInfo[Iteration - 1].speculatedValue - IterationInfo[Iteration - 2].speculatedValue;
+            int prevDelta2 = IterationInfo[Iteration - 2].speculatedValue - IterationInfo[Iteration - 3].speculatedValue;
+
+            int delta = Max(2 * abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2), ProblemMargin);
+
+            alpha = Max(IterationInfo[Iteration - 1].value - delta, -VALUE_INFINITE);
+            beta  = Min(IterationInfo[Iteration - 1].value + delta,  VALUE_INFINITE);
+        }
+        else
+        {
+            alpha = - VALUE_INFINITE;
+            beta  =   VALUE_INFINITE;
+        }
+
         // Search to the current depth
-        ValueByIteration[Iteration] = root_search(p, ss, rml);
+        Value value = root_search(p, ss, rml, alpha, beta);
+
+        // Write PV to transposition table, in case the relevant entries have
+        // been overwritten during the search.
+        TT.insert_pv(p, ss[0].pv);
+
+        if (AbortSearch)
+            break; // Value cannot be trusted. Break out immediately!
+
+        //Save info about search result
+        Value speculatedValue;
+        bool fHigh = false;
+        bool fLow = false;
+        Value delta = value - IterationInfo[Iteration - 1].value;
+
+        if (value >= beta)
+        {
+            assert(delta > 0);
+
+            fHigh = true;
+            speculatedValue = value + delta;
+            BestMoveChangesByIteration[Iteration] += 2; // Allocate more time
+        }
+        else if (value <= alpha)
+        {
+            assert(value == alpha);
+            assert(delta < 0);
+
+            fLow = true;
+            speculatedValue = value + delta;
+            BestMoveChangesByIteration[Iteration] += 3; // Allocate more time
+        } else
+            speculatedValue = value;
+
+        speculatedValue = Min(Max(speculatedValue, -VALUE_INFINITE), VALUE_INFINITE);
+        IterationInfo[Iteration] = IterationInfoType(value, speculatedValue);
 
         // Erase the easy move if it differs from the new best move
         if (ss[0].pv[0] != EasyMove)
@@ -693,13 +741,15 @@ namespace {
 
             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
             if (  Iteration >= 6
-                && abs(ValueByIteration[Iteration]) >= abs(VALUE_MATE) - 100
-                && abs(ValueByIteration[Iteration-1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
+                && abs(IterationInfo[Iteration].value) >= abs(VALUE_MATE) - 100
+                && abs(IterationInfo[Iteration-1].value) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
                 stopSearch = true;
 
             // Stop search early if one move seems to be much better than the rest
             int64_t nodes = nodes_searched();
             if (   Iteration >= 8
+                && !fLow
+                && !fHigh
                 && EasyMove == ss[0].pv[0]
                 && (  (   rml.get_move_cumulative_nodes(0) > (nodes * 85) / 100
                        && current_search_time() > MaxSearchTime / 16)
@@ -720,15 +770,13 @@ namespace {
 
             if (stopSearch)
             {
+                //FIXME: Implement fail-low emergency measures
                 if (!PonderSearch)
                     break;
                 else
                     StopOnPonderhit = true;
             }
         }
-        // Write PV to transposition table, in case the relevant entries have
-        // been overwritten during the search:
-        TT.insert_pv(p, ss[0].pv);
 
         if (MaxDepth && Iteration >= MaxDepth)
             break;
@@ -785,15 +833,23 @@ namespace {
   // scheme (perhaps we should try to use this at internal PV nodes, too?)
   // and prints some information to the standard output.
 
-  Value root_search(Position &pos, SearchStack ss[], RootMoveList &rml) {
+  Value root_search(Position &pos, SearchStack ss[], RootMoveList &rml, Value alpha, Value beta) {
 
-    Value alpha = -VALUE_INFINITE;
-    Value beta = VALUE_INFINITE, value;
+    Value oldAlpha = alpha;
+    Value value;
     Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(pos.side_to_move());
 
     // Loop through all the moves in the root move list
     for (int i = 0; i <  rml.move_count() && !AbortSearch; i++)
     {
+        if (alpha >= beta)
+        {
+            // We failed high, invalidate and skip next moves, leave node-counters
+            // and beta-counters as they are and quickly return, we will try to do
+            // a research at the next iteration with a bigger aspiration window.
+            rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
+            continue;
+        }
         int64_t nodes;
         Move move;
         StateInfo st;
@@ -826,12 +882,16 @@ namespace {
 
         if (i < MultiPV)
         {
-            value = -search_pv(pos, ss, -beta, VALUE_INFINITE, newDepth, 1, 0);
+            // Aspiration window is disabled in multi-pv case
+            if (MultiPV > 1)
+                alpha = -VALUE_INFINITE;
+
+            value = -search_pv(pos, ss, -beta, -alpha, newDepth, 1, 0);
             // If the value has dropped a lot compared to the last iteration,
             // set the boolean variable Problem to true. This variable is used
             // for time managment: When Problem is true, we try to complete the
             // current iteration before playing a move.
-            Problem = (Iteration >= 2 && value <= ValueByIteration[Iteration-1] - ProblemMargin);
+            Problem = (Iteration >= 2 && value <= IterationInfo[Iteration-1].value - ProblemMargin);
 
             if (Problem && StopOnPonderhit)
                 StopOnPonderhit = false;
@@ -856,7 +916,7 @@ namespace {
         // was aborted because the user interrupted the search or because we
         // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
         // be trusted, and we break out of the loop without updating the best
-        // move and/or PV:
+        // move and/or PV.
         if (AbortSearch)
             break;
 
@@ -875,7 +935,7 @@ namespace {
             rml.set_move_score(i, -VALUE_INFINITE);
         else
         {
-            // New best move!
+            // PV move or new best move!
 
             // Update PV
             rml.set_move_score(i, value);
@@ -907,11 +967,12 @@ namespace {
                     LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), Iteration, nodes_searched(), value, ss[0].pv)
                             << std::endl;
 
-                alpha = value;
+                if (value > alpha)
+                    alpha = value;
 
                 // Reset the global variable Problem to false if the value isn't too
                 // far below the final value from the last iteration.
-                if (value > ValueByIteration[Iteration - 1] - NoProblemMargin)
+                if (value > IterationInfo[Iteration - 1].value - NoProblemMargin)
                     Problem = false;
             }
             else // MultiPV > 1
@@ -935,7 +996,11 @@ namespace {
                 }
                 alpha = rml.get_move_score(Min(i, MultiPV-1));
             }
-        }
+        } // New best move case
+
+        assert(alpha >= oldAlpha);
+
+        FailLow = (alpha == oldAlpha);
     }
     return alpha;
   }
@@ -956,7 +1021,7 @@ namespace {
 
     // Initialize, and make an early exit in case of an aborted search,
     // an instant draw, maximum ply reached, etc.
-    init_node(pos, ss, ply, threadID);
+    init_node(ss, ply, threadID);
 
     // After init_node() that calls poll()
     if (AbortSearch || thread_should_stop(threadID))
@@ -979,7 +1044,7 @@ namespace {
 
     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
     // pruning, but only for move ordering.
-    const TTEntry* tte = TT.retrieve(pos);
+    const TTEntry* tte = TT.retrieve(pos.get_key());
     Move ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
 
     // Go with internal iterative deepening if we don't have a TT move
@@ -991,7 +1056,7 @@ namespace {
 
     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
     // to search all moves
-    MovePicker mp = MovePicker(pos, true, ttMove, ss[ply], depth);
+    MovePicker mp = MovePicker(pos, true, ttMove, depth, &ss[ply]);
 
     Move move, movesSearched[256];
     int moveCount = 0;
@@ -1015,12 +1080,6 @@ namespace {
 
       movesSearched[moveCount++] = ss[ply].currentMove = move;
 
-      if (moveIsCapture)
-          ss[ply].currentMoveCaptureValue =
-          move_is_ep(move)? PawnValueMidgame : pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(move));
-      else
-          ss[ply].currentMoveCaptureValue = Value(0);
-
       // Decide the new search depth
       bool dangerous;
       Depth ext = extension(pos, move, true, moveIsCapture, moveIsCheck, singleReply, mateThreat, &dangerous);
@@ -1090,7 +1149,7 @@ namespace {
           // (from the computer's point of view) since the previous iteration:
           if (   ply == 1
               && Iteration >= 2
-              && -value <= ValueByIteration[Iteration-1] - ProblemMargin)
+              && -value <= IterationInfo[Iteration-1].value - ProblemMargin)
               Problem = true;
       }
 
@@ -1118,7 +1177,7 @@ namespace {
         return bestValue;
 
     if (bestValue <= oldAlpha)
-        TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), depth, MOVE_NONE, VALUE_TYPE_UPPER);
+        TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_UPPER, depth, MOVE_NONE);
 
     else if (bestValue >= beta)
     {
@@ -1129,10 +1188,10 @@ namespace {
             update_history(pos, m, depth, movesSearched, moveCount);
             update_killers(m, ss[ply]);
         }
-        TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), depth, m, VALUE_TYPE_LOWER);
+        TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, depth, m);
     }
     else
-        TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), depth, ss[ply].pv[ply], VALUE_TYPE_EXACT);
+        TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_EXACT, depth, ss[ply].pv[ply]);
 
     return bestValue;
   }
@@ -1152,7 +1211,7 @@ namespace {
 
     // Initialize, and make an early exit in case of an aborted search,
     // an instant draw, maximum ply reached, etc.
-    init_node(pos, ss, ply, threadID);
+    init_node(ss, ply, threadID);
 
     // After init_node() that calls poll()
     if (AbortSearch || thread_should_stop(threadID))
@@ -1174,7 +1233,7 @@ namespace {
         return beta - 1;
 
     // Transposition table lookup
-    const TTEntry* tte = TT.retrieve(pos);
+    const TTEntry* tte = TT.retrieve(pos.get_key());
     Move ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
 
     if (tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
@@ -1199,7 +1258,7 @@ namespace {
 
         StateInfo st;
         pos.do_null_move(st);
-        int R = (depth >= 4 * OnePly ? 4 : 3); // Null move dynamic reduction
+        int R = (depth >= 5 * OnePly ? 4 : 3); // Null move dynamic reduction
 
         Value nullValue = -search(pos, ss, -(beta-1), depth-R*OnePly, ply+1, false, threadID);
 
@@ -1237,17 +1296,15 @@ namespace {
     }
     // Null move search not allowed, try razoring
     else if (   !value_is_mate(beta)
-             && approximateEval < beta - RazorMargin
              && depth < RazorDepth
-             && (RazorAtDepthOne || depth > OnePly)
+             && approximateEval < beta - RazorApprMargins[int(depth) - 2]
+             && ss[ply - 1].currentMove != MOVE_NULL
              && ttMove == MOVE_NONE
              && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
     {
         Value v = qsearch(pos, ss, beta-1, beta, Depth(0), ply, threadID);
-        if (   (v < beta - RazorMargin - RazorMargin / 4)
-            || (depth < 3*OnePly && v < beta - RazorMargin)
-            || (depth < 2*OnePly && v < beta - RazorMargin / 2))
-            return v;
+        if (v < beta - RazorMargins[int(depth) - 2])
+          return v;
     }
 
     // Go with internal iterative deepening if we don't have a TT move
@@ -1260,7 +1317,7 @@ namespace {
 
     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
     // to search all moves:
-    MovePicker mp = MovePicker(pos, false, ttMove, ss[ply], depth);
+    MovePicker mp = MovePicker(pos, false, ttMove, depth, &ss[ply]);
 
     Move move, movesSearched[256];
     int moveCount = 0;
@@ -1302,12 +1359,11 @@ namespace {
               continue;
 
           // Value based pruning
-          if (depth < 7 * OnePly && approximateEval < beta)
+          if (approximateEval < beta)
           {
               if (futilityValue == VALUE_NONE)
                   futilityValue =  evaluate(pos, ei, threadID)
-                                 + FutilityMargins[int(depth)/2 - 1]
-                                 + 32 * (depth & 1);
+                                 + FutilityMargins[int(depth) - 2];
 
               if (futilityValue < beta)
               {
@@ -1332,11 +1388,8 @@ namespace {
           && !move_is_castle(move)
           && !move_is_killer(move, ss[ply]))
       {
-          // LMR dynamic reduction
-          Depth R = (moveCount >= 2 * LMRNonPVMoves && depth > 7*OnePly ? 2*OnePly : OnePly);
-
-          ss[ply].reduction = R;
-          value = -search(pos, ss, -(beta-1), newDepth-R, ply+1, true, threadID);
+          ss[ply].reduction = OnePly;
+          value = -search(pos, ss, -(beta-1), newDepth-OnePly, ply+1, true, threadID);
       }
       else
         value = beta; // Just to trigger next condition
@@ -1385,7 +1438,7 @@ namespace {
         return bestValue;
 
     if (bestValue < beta)
-        TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), depth, MOVE_NONE, VALUE_TYPE_UPPER);
+        TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_UPPER, depth, MOVE_NONE);
     else
     {
         BetaCounter.add(pos.side_to_move(), depth, threadID);
@@ -1395,7 +1448,7 @@ namespace {
             update_history(pos, m, depth, movesSearched, moveCount);
             update_killers(m, ss[ply]);
         }
-        TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), depth, m, VALUE_TYPE_LOWER);
+        TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, depth, m);
     }
 
     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
@@ -1419,7 +1472,7 @@ namespace {
 
     // Initialize, and make an early exit in case of an aborted search,
     // an instant draw, maximum ply reached, etc.
-    init_node(pos, ss, ply, threadID);
+    init_node(ss, ply, threadID);
 
     // After init_node() that calls poll()
     if (AbortSearch || thread_should_stop(threadID))
@@ -1429,18 +1482,39 @@ namespace {
         return VALUE_DRAW;
 
     // Transposition table lookup, only when not in PV
+    TTEntry* tte = NULL;
     bool pvNode = (beta - alpha != 1);
     if (!pvNode)
     {
-        const TTEntry* tte = TT.retrieve(pos);
+        tte = TT.retrieve(pos.get_key());
         if (tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
+        {
+            assert(tte->type() != VALUE_TYPE_EVAL);
+
             return value_from_tt(tte->value(), ply);
+        }
     }
+    Move ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
 
     // Evaluate the position statically
     EvalInfo ei;
+    Value staticValue;
     bool isCheck = pos.is_check();
-    Value staticValue = (isCheck ? -VALUE_INFINITE : evaluate(pos, ei, threadID));
+    ei.futilityMargin = Value(0); // Manually initialize futilityMargin
+
+    if (isCheck)
+        staticValue = -VALUE_INFINITE;
+
+    else if (tte && tte->type() == VALUE_TYPE_EVAL)
+    {
+        // Use the cached evaluation score if possible
+        assert(tte->value() == evaluate(pos, ei, threadID));
+        assert(ei.futilityMargin == Value(0));
+
+        staticValue = tte->value();
+    }
+    else
+        staticValue = evaluate(pos, ei, threadID);
 
     if (ply == PLY_MAX - 1)
         return evaluate(pos, ei, threadID);
@@ -1450,7 +1524,13 @@ namespace {
     Value bestValue = staticValue;
 
     if (bestValue >= beta)
+    {
+        // Store the score to avoid a future costly evaluation() call
+        if (!isCheck && !tte && ei.futilityMargin == 0)
+            TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_EVAL, Depth(-127*OnePly), MOVE_NONE);
+
         return bestValue;
+    }
 
     if (bestValue > alpha)
         alpha = bestValue;
@@ -1458,7 +1538,7 @@ namespace {
     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
     // to search the moves.  Because the depth is <= 0 here, only captures,
     // queen promotions and checks (only if depth == 0) will be generated.
-    MovePicker mp = MovePicker(pos, pvNode, MOVE_NONE, EmptySearchStack, depth, isCheck ? NULL : &ei);
+    MovePicker mp = MovePicker(pos, pvNode, ttMove, depth);
     Move move;
     int moveCount = 0;
     Bitboard dcCandidates = mp.discovered_check_candidates();
@@ -1535,15 +1615,20 @@ namespace {
     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
 
     // Update transposition table
-    TT.store(pos, value_to_tt(bestValue, ply), depth, MOVE_NONE, VALUE_TYPE_EXACT);
+    Move m = ss[ply].pv[ply];
+    if (!pvNode)
+    {
+        Depth d = (depth == Depth(0) ? Depth(0) : Depth(-1));
+        if (bestValue < beta)
+            TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_UPPER, d, MOVE_NONE);
+        else
+            TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, d, m);
+    }
 
     // Update killers only for good check moves
-    Move m = ss[ply].currentMove;
     if (alpha >= beta && ok_to_history(pos, m)) // Only non capture moves are considered
-    {
-        // Wrong to update history when depth is <= 0
         update_killers(m, ss[ply]);
-    }
+
     return bestValue;
   }
 
@@ -1691,12 +1776,6 @@ namespace {
 
       assert(move_is_ok(move));
 
-      if (moveIsCapture)
-          ss[sp->ply].currentMoveCaptureValue =
-          move_is_ep(move)? PawnValueMidgame : pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(move));
-      else
-          ss[sp->ply].currentMoveCaptureValue = Value(0);
-
       lock_grab(&(sp->lock));
       int moveCount = ++sp->moves;
       lock_release(&(sp->lock));
@@ -1779,7 +1858,7 @@ namespace {
         // (from the computer's point of view) since the previous iteration.
         if (   sp->ply == 1
             && Iteration >= 2
-            && -value <= ValueByIteration[Iteration-1] - ProblemMargin)
+            && -value <= IterationInfo[Iteration-1].value - ProblemMargin)
             Problem = true;
       }
       lock_release(&(sp->lock));
@@ -1807,13 +1886,13 @@ namespace {
   void BetaCounterType::clear() {
 
     for (int i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
-        hits[i][WHITE] = hits[i][BLACK] = 0ULL;
+        Threads[i].betaCutOffs[WHITE] = Threads[i].betaCutOffs[BLACK] = 0ULL;
   }
 
   void BetaCounterType::add(Color us, Depth d, int threadID) {
 
     // Weighted count based on depth
-    hits[threadID][us] += int(d);
+    Threads[threadID].betaCutOffs[us] += unsigned(d);
   }
 
   void BetaCounterType::read(Color us, int64_t& our, int64_t& their) {
@@ -1821,8 +1900,8 @@ namespace {
     our = their = 0UL;
     for (int i = 0; i < THREAD_MAX; i++)
     {
-        our += hits[i][us];
-        their += hits[i][opposite_color(us)];
+        our += Threads[i].betaCutOffs[us];
+        their += Threads[i].betaCutOffs[opposite_color(us)];
     }
   }
 
@@ -1832,7 +1911,7 @@ namespace {
   // Constructor
 
   RootMove::RootMove() {
-    nodes = cumulativeNodes = 0ULL;
+    nodes = cumulativeNodes = ourBeta = theirBeta = 0ULL;
   }
 
   // RootMove::operator<() is the comparison function used when
@@ -1868,22 +1947,20 @@ namespace {
         for (int k = 0; !includeMove && searchMoves[k] != MOVE_NONE; k++)
             includeMove = (searchMoves[k] == mlist[i].move);
 
-        if (includeMove)
-        {
-            // Find a quick score for the move
-            StateInfo st;
-            SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
-
-            moves[count].move = mlist[i].move;
-            moves[count].nodes = 0ULL;
-            pos.do_move(moves[count].move, st);
-            moves[count].score = -qsearch(pos, ss, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE,
-                                          Depth(0), 1, 0);
-            pos.undo_move(moves[count].move);
-            moves[count].pv[0] = moves[i].move;
-            moves[count].pv[1] = MOVE_NONE; // FIXME
-            count++;
-        }
+        if (!includeMove)
+            continue;
+
+        // Find a quick score for the move
+        StateInfo st;
+        SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
+
+        moves[count].move = mlist[i].move;
+        pos.do_move(moves[count].move, st);
+        moves[count].score = -qsearch(pos, ss, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, Depth(0), 1, 0);
+        pos.undo_move(moves[count].move);
+        moves[count].pv[0] = moves[count].move;
+        moves[count].pv[1] = MOVE_NONE; // FIXME
+        count++;
     }
     sort();
   }
@@ -1987,7 +2064,7 @@ namespace {
   // NodesBetweenPolls nodes, init_node() also calls poll(), which polls
   // for user input and checks whether it is time to stop the search.
 
-  void init_node(const Position &pos, SearchStack ss[], int ply, int threadID) {
+  void init_node(SearchStack ss[], int ply, int threadID) {
     assert(ply >= 0 && ply < PLY_MAX);
     assert(threadID >= 0 && threadID < ActiveThreads);
 
@@ -2247,7 +2324,7 @@ namespace {
       return false;
 
     // Case 4: Don't prune moves with good history.
-    if (!H.ok_to_prune(pos.piece_on(move_from(m)), m, d))
+    if (!H.ok_to_prune(pos.piece_on(mfrom), mto, d))
         return false;
 
     // Case 5: If the moving piece in the threatened move is a slider, don't
@@ -2294,13 +2371,13 @@ namespace {
   void update_history(const Position& pos, Move m, Depth depth,
                       Move movesSearched[], int moveCount) {
 
-    H.success(pos.piece_on(move_from(m)), m, depth);
+    H.success(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), depth);
 
     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
     {
         assert(m != movesSearched[i]);
         if (ok_to_history(pos, movesSearched[i]))
-            H.failure(pos.piece_on(move_from(movesSearched[i])), movesSearched[i]);
+            H.failure(pos.piece_on(move_from(movesSearched[i])), move_to(movesSearched[i]));
     }
   }
 
@@ -2369,6 +2446,7 @@ namespace {
             AbortSearch = true;
             PonderSearch = false;
             Quit = true;
+            return;
         }
         else if(command == "stop")
         {
@@ -2408,11 +2486,11 @@ namespace {
         return;
 
     bool overTime =     t > AbsoluteMaxSearchTime
-                     || (RootMoveNumber == 1 && t > MaxSearchTime + ExtraSearchTime)
-                     || (  !FailHigh && !fail_high_ply_1() && !Problem
+                     || (RootMoveNumber == 1 && t > MaxSearchTime + ExtraSearchTime && !FailLow) //FIXME: We are not checking any problem flags, BUG?
+                     || (  !FailHigh && !FailLow && !fail_high_ply_1() && !Problem
                          && t > 6*(MaxSearchTime + ExtraSearchTime));
 
-    if (   (Iteration >= 2 && (!InfiniteSearch && overTime))
+    if (   (Iteration >= 3 && (!InfiniteSearch && overTime))
         || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
         || (Iteration >= 3 && MaxNodes && nodes_searched() >= MaxNodes))
         AbortSearch = true;
@@ -2426,12 +2504,12 @@ namespace {
   void ponderhit() {
     int t = current_search_time();
     PonderSearch = false;
-    if(Iteration >= 2 &&
+    if(Iteration >= 3 &&
        (!InfiniteSearch && (StopOnPonderhit ||
                             t > AbsoluteMaxSearchTime ||
                             (RootMoveNumber == 1 &&
-                             t > MaxSearchTime + ExtraSearchTime) ||
-                            (!FailHigh && !fail_high_ply_1() && !Problem &&
+                             t > MaxSearchTime + ExtraSearchTime && !FailLow) ||
+                            (!FailHigh && !FailLow && !fail_high_ply_1() && !Problem &&
                              t > 6*(MaxSearchTime + ExtraSearchTime)))))
       AbortSearch = true;
   }
@@ -2466,20 +2544,21 @@ namespace {
   // after which the bestmove and pondermove will be printed (in id_loop()).
 
   void wait_for_stop_or_ponderhit() {
+
     std::string command;
 
-    while(true) {
-      if(!std::getline(std::cin, command))
-        command = "quit";
-
-      if(command == "quit") {
-        OpeningBook.close();
-        stop_threads();
-        quit_eval();
-        exit(0);
-      }
-      else if(command == "ponderhit" || command == "stop")
-        break;
+    while (true)
+    {
+        if (!std::getline(std::cin, command))
+            command = "quit";
+
+        if (command == "quit")
+        {
+            Quit = true;
+            break;
+        }
+        else if(command == "ponderhit" || command == "stop")
+            break;
     }
   }