]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Reformat sending of PV information
[stockfish] / src / search.cpp
index 320f480c2df854ac575ab4f4776f120d5c933a84..679ebbbd1e457a8c111bfdde2aa3b75ed1202af6 100644 (file)
@@ -17,6 +17,7 @@
   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
 
+#include <algorithm>
 #include <cassert>
 #include <cmath>
 #include <cstring>
 #include <iostream>
 #include <sstream>
 #include <vector>
-#include <algorithm>
 
 #include "book.h"
 #include "evaluate.h"
 #include "history.h"
 #include "misc.h"
-#include "move.h"
 #include "movegen.h"
 #include "movepick.h"
 #include "search.h"
 #include "tt.h"
 #include "ucioption.h"
 
+namespace Search {
+
+  volatile SignalsType Signals;
+  LimitsType Limits;
+  std::vector<Move> SearchMoves;
+  Position RootPosition;
+}
+
 using std::cout;
 using std::endl;
 using std::string;
+using namespace Search;
 
 namespace {
 
@@ -52,15 +60,21 @@ namespace {
   enum NodeType { Root, PV, NonPV, SplitPointRoot, SplitPointPV, SplitPointNonPV };
 
   // RootMove struct is used for moves at the root of the tree. For each root
-  // move, we store a score, a node count, and a PV (really a refutation
-  // in the case of moves which fail low). Score is normally set at
-  // -VALUE_INFINITE for all non-pv moves.
+  // move we store a score, a node count, and a PV (really a refutation in the
+  // case of moves which fail low). Score is normally set at -VALUE_INFINITE for
+  // all non-pv moves.
   struct RootMove {
 
-    // RootMove::operator<() is the comparison function used when
-    // sorting the moves. A move m1 is considered to be better
-    // than a move m2 if it has an higher score
+    RootMove(){}
+    RootMove(Move m) {
+      nodes = 0;
+      score = prevScore = -VALUE_INFINITE;
+      pv.push_back(m);
+      pv.push_back(MOVE_NONE);
+    }
+
     bool operator<(const RootMove& m) const { return score < m.score; }
+    bool operator==(const Move& m) const { return pv[0] == m; }
 
     void extract_pv_from_tt(Position& pos);
     void insert_pv_in_tt(Position& pos);
@@ -71,15 +85,6 @@ namespace {
     std::vector<Move> pv;
   };
 
-  // RootMoveList struct is mainly a std::vector of RootMove objects
-  struct RootMoveList : public std::vector<RootMove> {
-
-    void init(Position& pos, Move searchMoves[]);
-    RootMove* find(const Move& m, int startIndex = 0);
-
-    int bestMoveChanges;
-  };
-
 
   /// Constants
 
@@ -87,8 +92,6 @@ namespace {
   const bool Slidings[18] = { 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1 };
   inline bool piece_is_slider(Piece p) { return Slidings[p]; }
 
-  // Step 6. Razoring
-
   // Maximum depth for razoring
   const Depth RazorDepth = 4 * ONE_PLY;
 
@@ -98,8 +101,6 @@ namespace {
   // Maximum depth for use of dynamic threat detection when null move fails low
   const Depth ThreatDepth = 5 * ONE_PLY;
 
-  // Step 9. Internal iterative deepening
-
   // Minimum depth for use of internal iterative deepening
   const Depth IIDDepth[] = { 8 * ONE_PLY, 5 * ONE_PLY };
 
@@ -107,19 +108,9 @@ namespace {
   // when the static evaluation is bigger then beta - IIDMargin.
   const Value IIDMargin = Value(0x100);
 
-  // Step 11. Decide the new search depth
-
-  // Extensions. Array index 0 is used for non-PV nodes, index 1 for PV nodes
-  const Depth CheckExtension[]         = { ONE_PLY / 2, ONE_PLY / 1 };
-  const Depth PawnEndgameExtension[]   = { ONE_PLY / 1, ONE_PLY / 1 };
-  const Depth PawnPushTo7thExtension[] = { ONE_PLY / 2, ONE_PLY / 2 };
-  const Depth PassedPawnExtension[]    = {  DEPTH_ZERO, ONE_PLY / 2 };
-
   // Minimum depth for use of singular extension
   const Depth SingularExtensionDepth[] = { 8 * ONE_PLY, 6 * ONE_PLY };
 
-  // Step 12. Futility pruning
-
   // Futility margin for quiescence search
   const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
 
@@ -138,8 +129,6 @@ namespace {
     return d < 16 * ONE_PLY ? FutilityMoveCounts[d] : MAX_MOVES;
   }
 
-  // Step 14. Reduced search
-
   // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their access function
   int8_t Reductions[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
 
@@ -150,44 +139,29 @@ namespace {
 
   // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
   // better than the second best move.
-  const Value EasyMoveMargin = Value(0x200);
+  const Value EasyMoveMargin = Value(0x150);
 
 
   /// Namespace variables
 
-  // Root move list
-  RootMoveList Rml;
-
-  // MultiPV mode
-  int MultiPV, UCIMultiPV, MultiPVIdx;
-
-  // Time management variables
-  bool StopOnPonderhit, FirstRootMove, StopRequest, QuitRequest, AspirationFailLow;
+  std::vector<RootMove> RootMoves;
+  size_t MultiPV, UCIMultiPV, MultiPVIdx;
   TimeManager TimeMgr;
-  SearchLimits Limits;
-
-  // Skill level adjustment
+  int BestMoveChanges;
   int SkillLevel;
   bool SkillLevelEnabled;
-
-  // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different cache
-  // lines (64 bytes each) from the heavy multi-thread read accessed variables.
-  int NodesSincePoll;
-  int NodesBetweenPolls = 30000;
-
-  // History table
   History H;
 
 
   /// Local functions
 
-  Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove);
+  Move id_loop(Position& pos, Move* ponderMove);
 
   template <NodeType NT>
-  Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
+  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
 
   template <NodeType NT>
-  Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
+  Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
 
   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bValue);
   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2);
@@ -198,29 +172,24 @@ namespace {
   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply);
   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
   void do_skill_level(Move* best, Move* ponder);
-
-  int current_search_time(int set = 0);
+  int elapsed_time(bool reset = false);
   string score_to_uci(Value v, Value alpha = -VALUE_INFINITE, Value beta = VALUE_INFINITE);
-  string speed_to_uci(int64_t nodes);
-  string pv_to_uci(const Move pv[], int pvNum, bool chess960);
-  string pretty_pv(Position& pos, int depth, Value score, int time, Move pv[]);
-  string depth_to_uci(Depth depth);
-  void poll(const Position& pos);
-  void wait_for_stop_or_ponderhit();
-
-  // MovePickerExt template class extends MovePicker and allows to choose at compile
-  // time the proper moves source according to the type of node. In the default case
-  // we simply create and use a standard MovePicker object.
+  void pv_info_to_log(Position& pos, int depth, Value score, int time, Move pv[]);
+  void pv_info_to_uci(const Position& pos, int depth, Value alpha, Value beta);
+
+  // MovePickerExt class template extends MovePicker and allows to choose at
+  // compile time the proper moves source according to the type of node. In the
+  // default case we simply create and use a standard MovePicker object.
   template<bool SpNode> struct MovePickerExt : public MovePicker {
 
-    MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
+    MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, Stack* ss, Value b)
                   : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b) {}
   };
 
   // In case of a SpNode we use split point's shared MovePicker object as moves source
   template<> struct MovePickerExt<true> : public MovePicker {
 
-    MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
+    MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, Stack* ss, Value b)
                   : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b), mp(ss->sp->mp) {}
 
     Move get_next_move() { return mp->get_next_move(); }
@@ -235,63 +204,42 @@ namespace {
     return os << move_to_uci(m, chess960);
   }
 
-  // When formatting a move for std::cout we must know if we are in Chess960
-  // or not. To keep using the handy operator<<() on the move the trick is to
-  // embed this flag in the stream itself. Function-like named enum set960 is
-  // used as a custom manipulator and the stream internal general-purpose array,
-  // accessed through ios_base::iword(), is used to pass the flag to the move's
-  // operator<<() that will read it to properly format castling moves.
+  // When formatting a move for std::cout we must know if we are in Chess960 or
+  // not. To keep using the handy operator<<() on the move the trick is to embed
+  // this flag in the stream itself. Function-like named enum set960 is used as
+  // a custom manipulator and the stream internal general-purpose array, accessed
+  // through ios_base::iword(), is used to pass the flag to the move's operator<<
+  // that will read it to properly format castling moves.
   enum set960 {};
 
-  std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const set960& f) {
+  std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const set960& f) {
 
-    os.iword(0) = int(f);
+    os.iword(0) = f;
     return os;
   }
 
-  // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
-  // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
-  // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
-  // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
-  // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
-  // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
-  template <bool PvNode>
-  FORCE_INLINE Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion,
-                               bool moveIsCheck, bool* dangerous) {
-    assert(m != MOVE_NONE);
-
-    Depth result = DEPTH_ZERO;
-    *dangerous = moveIsCheck;
-
-    if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
-        result += CheckExtension[PvNode];
+  // is_dangerous() checks whether a move belongs to some classes of known
+  // 'dangerous' moves so that we avoid to prune it.
+  FORCE_INLINE bool is_dangerous(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion) {
 
+    // Test for a pawn pushed to 7th or a passed pawn move
     if (type_of(pos.piece_on(move_from(m))) == PAWN)
     {
         Color c = pos.side_to_move();
-        if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
-        {
-            result += PawnPushTo7thExtension[PvNode];
-            *dangerous = true;
-        }
-        if (pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
-        {
-            result += PassedPawnExtension[PvNode];
-            *dangerous = true;
-        }
+        if (   relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7
+            || pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
+            return true;
     }
 
+    // Test for a capture that triggers a pawn endgame
     if (   captureOrPromotion
         && type_of(pos.piece_on(move_to(m))) != PAWN
         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
             - PieceValueMidgame[pos.piece_on(move_to(m))] == VALUE_ZERO)
         && !is_special(m))
-    {
-        result += PawnEndgameExtension[PvNode];
-        *dangerous = true;
-    }
+        return true;
 
-    return std::min(result, ONE_PLY);
+    return false;
   }
 
 } // namespace
@@ -299,7 +247,7 @@ namespace {
 
 /// init_search() is called during startup to initialize various lookup tables
 
-void init_search() {
+void Search::init() {
 
   int d;  // depth (ONE_PLY == 2)
   int hd; // half depth (ONE_PLY == 1)
@@ -327,20 +275,17 @@ void init_search() {
 /// perft() is our utility to verify move generation. All the leaf nodes up to
 /// the given depth are generated and counted and the sum returned.
 
-int64_t perft(Position& pos, Depth depth) {
+int64_t Search::perft(Position& pos, Depth depth) {
 
   StateInfo st;
   int64_t sum = 0;
 
-  // Generate all legal moves
   MoveList<MV_LEGAL> ml(pos);
 
-  // If we are at the last ply we don't need to do and undo
-  // the moves, just to count them.
+  // At the last ply just return the number of moves (leaf nodes)
   if (depth <= ONE_PLY)
       return ml.size();
 
-  // Loop through all legal moves
   CheckInfo ci(pos);
   for ( ; !ml.end(); ++ml)
   {
@@ -352,36 +297,21 @@ int64_t perft(Position& pos, Depth depth) {
 }
 
 
-/// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
-/// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various global
-/// variables, and calls id_loop(). It returns false when a "quit" command is
-/// received during the search.
+/// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called by the
+/// main thread when the program receives the UCI 'go' command. It searches from
+/// RootPosition and at the end prints the "bestmove" to output.
 
-bool think(Position& pos, const SearchLimits& limits, Move searchMoves[]) {
+void Search::think() {
 
-  static Book book; // Define static to initialize the PRNG only once
+  static Book book; // Defined static to initialize the PRNG only once
 
-  // Initialize global search-related variables
-  StopOnPonderhit = StopRequest = QuitRequest = AspirationFailLow = false;
-  NodesSincePoll = 0;
-  current_search_time(get_system_time());
-  Limits = limits;
+  Position& pos = RootPosition;
+  elapsed_time(true);
   TimeMgr.init(Limits, pos.startpos_ply_counter());
 
-  // Set output steram in normal or chess960 mode
+  // Set output stream mode: normal or chess960. Castling notation is different
   cout << set960(pos.is_chess960());
 
-  // Set best NodesBetweenPolls interval to avoid lagging under time pressure
-  if (Limits.maxNodes)
-      NodesBetweenPolls = std::min(Limits.maxNodes, 30000);
-  else if (Limits.time && Limits.time < 1000)
-      NodesBetweenPolls = 1000;
-  else if (Limits.time && Limits.time < 5000)
-      NodesBetweenPolls = 5000;
-  else
-      NodesBetweenPolls = 30000;
-
-  // Look for a book move
   if (Options["OwnBook"].value<bool>())
   {
       if (Options["Book File"].value<string>() != book.name())
@@ -390,43 +320,33 @@ bool think(Position& pos, const SearchLimits& limits, Move searchMoves[]) {
       Move bookMove = book.probe(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
       if (bookMove != MOVE_NONE)
       {
-          if (Limits.ponder)
-              wait_for_stop_or_ponderhit();
+          if (!Signals.stop && (Limits.ponder || Limits.infinite))
+              Threads.wait_for_stop_or_ponderhit();
 
           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
-          return !QuitRequest;
+          return;
       }
   }
 
-  // Read UCI options
-  UCIMultiPV = Options["MultiPV"].value<int>();
-  SkillLevel = Options["Skill Level"].value<int>();
-
+  // Read UCI options: GUI could change UCI parameters during the game
   read_evaluation_uci_options(pos.side_to_move());
   Threads.read_uci_options();
 
-  // Set a new TT size if changed
   TT.set_size(Options["Hash"].value<int>());
-
   if (Options["Clear Hash"].value<bool>())
   {
       Options["Clear Hash"].set_value("false");
       TT.clear();
   }
 
+  UCIMultiPV = Options["MultiPV"].value<size_t>();
+  SkillLevel = Options["Skill Level"].value<int>();
+
   // Do we have to play with skill handicap? In this case enable MultiPV that
   // we will use behind the scenes to retrieve a set of possible moves.
   SkillLevelEnabled = (SkillLevel < 20);
-  MultiPV = (SkillLevelEnabled ? std::max(UCIMultiPV, 4) : UCIMultiPV);
-
-  // Wake up needed threads and reset maxPly counter
-  for (int i = 0; i < Threads.size(); i++)
-  {
-      Threads[i].wake_up();
-      Threads[i].maxPly = 0;
-  }
+  MultiPV = (SkillLevelEnabled ? std::max(UCIMultiPV, (size_t)4) : UCIMultiPV);
 
-  // Write to log file and keep it open to be accessed during the search
   if (Options["Use Search Log"].value<bool>())
   {
       Log log(Options["Search Log Filename"].value<string>());
@@ -439,22 +359,35 @@ bool think(Position& pos, const SearchLimits& limits, Move searchMoves[]) {
           << endl;
   }
 
-  // Start async mode to catch UCI commands sent to us while searching,
-  // like "quit", "stop", etc.
-  Threads.start_listener();
+  // Wake up needed threads and reset maxPly counter
+  for (int i = 0; i < Threads.size(); i++)
+  {
+      Threads[i].maxPly = 0;
+      Threads[i].wake_up();
+  }
+
+  // Set best timer interval to avoid lagging under time pressure. Timer is
+  // used to check for remaining available thinking time.
+  if (TimeMgr.available_time())
+      Threads.set_timer(std::min(100, std::max(TimeMgr.available_time() / 8, 20)));
+  else
+      Threads.set_timer(100);
 
   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
   Move ponderMove = MOVE_NONE;
-  Move bestMove = id_loop(pos, searchMoves, &ponderMove);
+  Move bestMove = id_loop(pos, &ponderMove);
+
+  // Stop timer and send all the slaves to sleep, if not already sleeping
+  Threads.set_timer(0);
+  Threads.set_size(1);
 
-  // Write final search statistics and close log file
   if (Options["Use Search Log"].value<bool>())
   {
-      int t = current_search_time();
+      int e = elapsed_time();
 
       Log log(Options["Search Log Filename"].value<string>());
       log << "Nodes: "          << pos.nodes_searched()
-          << "\nNodes/second: " << (t > 0 ? pos.nodes_searched() * 1000 / t : 0)
+          << "\nNodes/second: " << (e > 0 ? pos.nodes_searched() * 1000 / e : 0)
           << "\nBest move: "    << move_to_san(pos, bestMove);
 
       StateInfo st;
@@ -463,16 +396,11 @@ bool think(Position& pos, const SearchLimits& limits, Move searchMoves[]) {
       pos.undo_move(bestMove); // Return from think() with unchanged position
   }
 
-  // This makes all the threads to go to sleep
-  Threads.set_size(1);
-
-  // From now on any UCI command will be read in-sync with Threads.getline()
-  Threads.stop_listener();
-
-  // If we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the
-  // best move before we are told to do so.
-  if (!StopRequest && (Limits.ponder || Limits.infinite))
-      wait_for_stop_or_ponderhit();
+  // When we reach max depth we arrive here even without a StopRequest, but if
+  // we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the best move
+  // before we are told to do so.
+  if (!Signals.stop && (Limits.ponder || Limits.infinite))
+      Threads.wait_for_stop_or_ponderhit();
 
   // Could be MOVE_NONE when searching on a stalemate position
   cout << "bestmove " << bestMove;
@@ -483,8 +411,6 @@ bool think(Position& pos, const SearchLimits& limits, Move searchMoves[]) {
       cout << " ponder " << ponderMove;
 
   cout << endl;
-
-  return !QuitRequest;
 }
 
 
@@ -494,59 +420,56 @@ namespace {
   // with increasing depth until the allocated thinking time has been consumed,
   // user stops the search, or the maximum search depth is reached.
 
-  Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove) {
+  Move id_loop(Position& pos, Move* ponderMove) {
 
-    SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
-    Value bestValues[PLY_MAX_PLUS_2];
+    Stack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
     int bestMoveChanges[PLY_MAX_PLUS_2];
-    int depth, aspirationDelta;
-    Value value, alpha, beta;
-    Move bestMove, easyMove, skillBest, skillPonder;
+    int depth;
+    Value bestValue, alpha, beta, delta;
+    Move bestMove, skillBest, skillPonder;
+    bool bestMoveNeverChanged = true;
 
-    // Initialize stuff before a new search
-    memset(ss, 0, 4 * sizeof(SearchStack));
+    memset(ss, 0, 4 * sizeof(Stack));
     TT.new_search();
     H.clear();
-    *ponderMove = bestMove = easyMove = skillBest = skillPonder = MOVE_NONE;
-    depth = aspirationDelta = 0;
-    value = alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
+    RootMoves.clear();
+    *ponderMove = bestMove = skillBest = skillPonder = MOVE_NONE;
+    depth = 0;
+    bestValue = alpha = -VALUE_INFINITE, beta = delta = VALUE_INFINITE;
     ss->currentMove = MOVE_NULL; // Hack to skip update gains
 
-    // Moves to search are verified and copied
-    Rml.init(pos, searchMoves);
+    for (MoveList<MV_LEGAL> ml(pos); !ml.end(); ++ml)
+        if (   SearchMoves.empty()
+            || std::count(SearchMoves.begin(), SearchMoves.end(), ml.move()))
+            RootMoves.push_back(RootMove(ml.move()));
 
     // Handle special case of searching on a mate/stalemate position
-    if (!Rml.size())
+    if (RootMoves.empty())
     {
-        cout << "info" << depth_to_uci(DEPTH_ZERO)
+        cout << "info depth 0"
              << score_to_uci(pos.in_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW, alpha, beta) << endl;
 
         return MOVE_NONE;
     }
 
     // Iterative deepening loop until requested to stop or target depth reached
-    while (!StopRequest && ++depth <= PLY_MAX && (!Limits.maxDepth || depth <= Limits.maxDepth))
+    while (!Signals.stop && ++depth <= PLY_MAX && (!Limits.maxDepth || depth <= Limits.maxDepth))
     {
         // Save now last iteration's scores, before Rml moves are reordered
-        for (size_t i = 0; i < Rml.size(); i++)
-            Rml[i].prevScore = Rml[i].score;
+        for (size_t i = 0; i < RootMoves.size(); i++)
+            RootMoves[i].prevScore = RootMoves[i].score;
 
-        Rml.bestMoveChanges = 0;
+        BestMoveChanges = 0;
 
         // MultiPV loop. We perform a full root search for each PV line
-        for (MultiPVIdx = 0; MultiPVIdx < std::min(MultiPV, (int)Rml.size()); MultiPVIdx++)
+        for (MultiPVIdx = 0; MultiPVIdx < std::min(MultiPV, RootMoves.size()); MultiPVIdx++)
         {
-            // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
-            if (depth >= 5 && abs(Rml[MultiPVIdx].prevScore) < VALUE_KNOWN_WIN)
+            // Aspiration window
+            if (depth >= 5 && abs(RootMoves[MultiPVIdx].prevScore) < VALUE_KNOWN_WIN)
             {
-                int prevDelta1 = bestValues[depth - 1] - bestValues[depth - 2];
-                int prevDelta2 = bestValues[depth - 2] - bestValues[depth - 3];
-
-                aspirationDelta = std::min(std::max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16), 24);
-                aspirationDelta = (aspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
-
-                alpha = std::max(Rml[MultiPVIdx].prevScore - aspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
-                beta  = std::min(Rml[MultiPVIdx].prevScore + aspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
+                delta = Value(16);
+                alpha = RootMoves[MultiPVIdx].prevScore - delta;
+                beta  = RootMoves[MultiPVIdx].prevScore + delta;
             }
             else
             {
@@ -559,7 +482,7 @@ namespace {
             do {
                 // Search starts from ss+1 to allow referencing (ss-1). This is
                 // needed by update gains and ss copy when splitting at Root.
-                value = search<Root>(pos, ss+1, alpha, beta, depth * ONE_PLY);
+                bestValue = search<Root>(pos, ss+1, alpha, beta, depth * ONE_PLY);
 
                 // Bring to front the best move. It is critical that sorting is
                 // done with a stable algorithm because all the values but the first
@@ -567,106 +490,73 @@ namespace {
                 // we want to keep the same order for all the moves but the new
                 // PV that goes to the front. Note that in case of MultiPV search
                 // the already searched PV lines are preserved.
-                sort<RootMove>(Rml.begin() + MultiPVIdx, Rml.end());
+                sort<RootMove>(RootMoves.begin() + MultiPVIdx, RootMoves.end());
 
                 // In case we have found an exact score and we are going to leave
                 // the fail high/low loop then reorder the PV moves, otherwise
                 // leave the last PV move in its position so to be searched again.
                 // Of course this is needed only in MultiPV search.
-                if (MultiPVIdx && value > alpha && value < beta)
-                    sort<RootMove>(Rml.begin(), Rml.begin() + MultiPVIdx);
+                if (MultiPVIdx && bestValue > alpha && bestValue < beta)
+                    sort<RootMove>(RootMoves.begin(), RootMoves.begin() + MultiPVIdx);
 
                 // Write PV back to transposition table in case the relevant entries
                 // have been overwritten during the search.
-                for (int i = 0; i <= MultiPVIdx; i++)
-                    Rml[i].insert_pv_in_tt(pos);
+                for (size_t i = 0; i <= MultiPVIdx; i++)
+                    RootMoves[i].insert_pv_in_tt(pos);
 
                 // If search has been stopped exit the aspiration window loop,
                 // note that sorting and writing PV back to TT is safe becuase
                 // Rml is still valid, although refers to the previous iteration.
-                if (StopRequest)
+                if (Signals.stop)
                     break;
 
                 // Send full PV info to GUI if we are going to leave the loop or
-                // if we have a fail high/low and we are deep in the search. UCI
-                // protocol requires to send all the PV lines also if are still
-                // to be searched and so refer to the previous search's score.
-                if ((value > alpha && value < beta) || current_search_time() > 2000)
-                    for (int i = 0; i < std::min(UCIMultiPV, (int)Rml.size()); i++)
-                    {
-                        bool updated = (i <= MultiPVIdx);
-
-                        if (depth == 1 && !updated)
-                            continue;
-
-                        Depth d = (updated ? depth : depth - 1) * ONE_PLY;
-                        Value s = (updated ? Rml[i].score : Rml[i].prevScore);
-
-                        cout << "info"
-                             << depth_to_uci(d)
-                             << (i == MultiPVIdx ? score_to_uci(s, alpha, beta) : score_to_uci(s))
-                             << speed_to_uci(pos.nodes_searched())
-                             << pv_to_uci(&Rml[i].pv[0], i + 1, pos.is_chess960())
-                             << endl;
-                    }
+                // if we have a fail high/low and we are deep in the search.
+                if ((bestValue > alpha && bestValue < beta) || elapsed_time() > 2000)
+                    pv_info_to_uci(pos, depth, alpha, beta);
 
                 // In case of failing high/low increase aspiration window and
                 // research, otherwise exit the fail high/low loop.
-                if (value >= beta)
+                if (bestValue >= beta)
                 {
-                    beta = std::min(beta + aspirationDelta, VALUE_INFINITE);
-                    aspirationDelta += aspirationDelta / 2;
+                    beta += delta;
+                    delta += delta / 2;
                 }
-                else if (value <= alpha)
+                else if (bestValue <= alpha)
                 {
-                    AspirationFailLow = true;
-                    StopOnPonderhit = false;
+                    Signals.failedLowAtRoot = true;
+                    Signals.stopOnPonderhit = false;
 
-                    alpha = std::max(alpha - aspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
-                    aspirationDelta += aspirationDelta / 2;
+                    alpha -= delta;
+                    delta += delta / 2;
                 }
                 else
                     break;
 
-            } while (abs(value) < VALUE_KNOWN_WIN);
+                assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
+
+            } while (abs(bestValue) < VALUE_KNOWN_WIN);
         }
 
-        // Collect info about search result
-        bestMove = Rml[0].pv[0];
-        *ponderMove = Rml[0].pv[1];
-        bestValues[depth] = value;
-        bestMoveChanges[depth] = Rml.bestMoveChanges;
+        bestMove = RootMoves[0].pv[0];
+        *ponderMove = RootMoves[0].pv[1];
+        bestMoveChanges[depth] = BestMoveChanges;
 
         // Skills: Do we need to pick now the best and the ponder moves ?
         if (SkillLevelEnabled && depth == 1 + SkillLevel)
             do_skill_level(&skillBest, &skillPonder);
 
         if (Options["Use Search Log"].value<bool>())
-        {
-            Log log(Options["Search Log Filename"].value<string>());
-            log << pretty_pv(pos, depth, value, current_search_time(), &Rml[0].pv[0]) << endl;
-        }
+             pv_info_to_log(pos, depth, bestValue, elapsed_time(), &RootMoves[0].pv[0]);
 
-        // Init easyMove at first iteration or drop it if differs from the best move
-        if (depth == 1 && (Rml.size() == 1 || Rml[0].score > Rml[1].score + EasyMoveMargin))
-            easyMove = bestMove;
-        else if (bestMove != easyMove)
-            easyMove = MOVE_NONE;
+        // Filter out startup noise when monitoring best move stability
+        if (depth > 2 && bestMoveChanges[depth])
+            bestMoveNeverChanged = false;
 
-        // Check for some early stop condition
-        if (!StopRequest && Limits.useTimeManagement())
+        // Do we have time for the next iteration? Can we stop searching now?
+        if (!Signals.stop && !Signals.stopOnPonderhit && Limits.useTimeManagement())
         {
-            // Easy move: Stop search early if one move seems to be much better
-            // than the others or if there is only a single legal move. Also in
-            // the latter case search to some depth anyway to get a proper score.
-            if (   depth >= 7
-                && easyMove == bestMove
-                && (   Rml.size() == 1
-                    ||(   Rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 85) / 100
-                       && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 16)
-                    ||(   Rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 98) / 100
-                       && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 32)))
-                StopRequest = true;
+            bool stop = false; // Local variable instead of the volatile Signals.stop
 
             // Take in account some extra time if the best move has changed
             if (depth > 4 && depth < 50)
@@ -674,14 +564,34 @@ namespace {
 
             // Stop search if most of available time is already consumed. We probably don't
             // have enough time to search the first move at the next iteration anyway.
-            if (current_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 62) / 100)
-                StopRequest = true;
+            if (elapsed_time() > (TimeMgr.available_time() * 62) / 100)
+                stop = true;
+
+            // Stop search early if one move seems to be much better than others
+            if (   depth >= 10
+                && !stop
+                && (   bestMoveNeverChanged
+                    || elapsed_time() > (TimeMgr.available_time() * 40) / 100))
+            {
+                Value rBeta = bestValue - EasyMoveMargin;
+                (ss+1)->excludedMove = bestMove;
+                (ss+1)->skipNullMove = true;
+                Value v = search<NonPV>(pos, ss+1, rBeta - 1, rBeta, (depth * ONE_PLY) / 2);
+                (ss+1)->skipNullMove = false;
+                (ss+1)->excludedMove = MOVE_NONE;
+
+                if (v < rBeta)
+                    stop = true;
+            }
 
-            // If we are allowed to ponder do not stop the search now but keep pondering
-            if (StopRequest && Limits.ponder)
+            if (stop)
             {
-                StopRequest = false;
-                StopOnPonderhit = true;
+                // If we are allowed to ponder do not stop the search now but
+                // keep pondering until GUI sends "ponderhit" or "stop".
+                if (Limits.ponder)
+                    Signals.stopOnPonderhit = true;
+                else
+                    Signals.stop = true;
             }
         }
     }
@@ -708,7 +618,7 @@ namespace {
   // here: This is taken care of after we return from the split point.
 
   template <NodeType NT>
-  Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
+  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
 
     const bool PvNode   = (NT == PV || NT == Root || NT == SplitPointPV || NT == SplitPointRoot);
     const bool SpNode   = (NT == SplitPointPV || NT == SplitPointNonPV || NT == SplitPointRoot);
@@ -729,7 +639,8 @@ namespace {
     ValueType vt;
     Value bestValue, value, oldAlpha;
     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValue;
-    bool isPvMove, inCheck, singularExtensionNode, givesCheck, captureOrPromotion, dangerous;
+    bool isPvMove, inCheck, singularExtensionNode, givesCheck;
+    bool captureOrPromotion, dangerous, doFullDepthSearch;
     int moveCount = 0, playedMoveCount = 0;
     Thread& thread = Threads[pos.thread()];
     SplitPoint* sp = NULL;
@@ -743,7 +654,7 @@ namespace {
     if (PvNode && thread.maxPly < ss->ply)
         thread.maxPly = ss->ply;
 
-    // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
+    // Step 1. Initialize node
     if (!SpNode)
     {
         ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = (ss+1)->excludedMove = MOVE_NONE;
@@ -759,14 +670,8 @@ namespace {
         goto split_point_start;
     }
 
-    if (pos.thread() == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
-    {
-        NodesSincePoll = 0;
-        poll(pos);
-    }
-
     // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
-    if ((   StopRequest
+    if ((   Signals.stop
          || pos.is_draw<false>()
          || ss->ply > PLY_MAX) && !RootNode)
         return VALUE_DRAW;
@@ -786,7 +691,7 @@ namespace {
     excludedMove = ss->excludedMove;
     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
     tte = TT.probe(posKey);
-    ttMove = RootNode ? Rml[MultiPVIdx].pv[0] : tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
+    ttMove = RootNode ? RootMoves[MultiPVIdx].pv[0] : tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
 
     // At PV nodes we check for exact scores, while at non-PV nodes we check for
     // a fail high/low. Biggest advantage at probing at PV nodes is to have a
@@ -975,7 +880,6 @@ namespace {
 
 split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
-    // Initialize a MovePicker object for the current position
     MovePickerExt<SpNode> mp(pos, ttMove, depth, H, ss, PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta);
     CheckInfo ci(pos);
     ss->bestMove = MOVE_NONE;
@@ -984,13 +888,16 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
                            && !SpNode
                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
                            && ttMove != MOVE_NONE
-                           && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
+                           && !excludedMove // Recursive singular search is not allowed
                            && (tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER)
                            && tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
     if (SpNode)
     {
         lock_grab(&(sp->lock));
         bestValue = sp->bestValue;
+        moveCount = sp->moveCount;
+
+        assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && moveCount > 0);
     }
 
     // Step 11. Loop through moves
@@ -1007,7 +914,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       // At root obey the "searchmoves" option and skip moves not listed in Root
       // Move List, as a consequence any illegal move is also skipped. In MultiPV
       // mode we also skip PV moves which have been already searched.
-      if (RootNode && !Rml.find(move, MultiPVIdx))
+      if (RootNode && !std::count(RootMoves.begin() + MultiPVIdx, RootMoves.end(), move))
           continue;
 
       // At PV and SpNode nodes we want all moves to be legal since the beginning
@@ -1025,25 +932,28 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       if (RootNode)
       {
           // This is used by time management
-          FirstRootMove = (moveCount == 1);
+          Signals.firstRootMove = (moveCount == 1);
 
-          // Save the current node count before the move is searched
           nodes = pos.nodes_searched();
 
-          // For long searches send current move info to GUI
-          if (pos.thread() == 0 && current_search_time() > 2000)
-              cout << "info" << depth_to_uci(depth)
+          if (pos.thread() == 0 && elapsed_time() > 2000)
+              cout << "info depth " << depth / ONE_PLY
                    << " currmove " << move
                    << " currmovenumber " << moveCount + MultiPVIdx << endl;
       }
 
-      // At Root and at first iteration do a PV search on all the moves to score root moves
-      isPvMove = (PvNode && moveCount <= (RootNode && depth <= ONE_PLY ? MAX_MOVES : 1));
-      givesCheck = pos.move_gives_check(move, ci);
+      isPvMove = (PvNode && moveCount <= 1);
       captureOrPromotion = pos.is_capture_or_promotion(move);
+      givesCheck = pos.move_gives_check(move, ci);
+      dangerous = givesCheck || is_dangerous(pos, move, captureOrPromotion);
+      ext = DEPTH_ZERO;
+
+      // Step 12. Extend checks and, in PV nodes, also dangerous moves
+      if (PvNode && dangerous)
+          ext = ONE_PLY;
 
-      // Step 12. Decide the new search depth
-      ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, givesCheck, &dangerous);
+      else if (givesCheck && pos.see_sign(move) >= 0)
+          ext = PvNode ? ONE_PLY : ONE_PLY / 2;
 
       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of
       // (alpha-s, beta-s), and just one fails high on (alpha, beta), then that move
@@ -1051,9 +961,9 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       // on all the other moves but the ttMove, if result is lower than ttValue minus
       // a margin then we extend ttMove.
       if (   singularExtensionNode
+          && !ext
           && move == ttMove
-          && pos.pl_move_is_legal(move, ci.pinned)
-          && ext < ONE_PLY)
+          && pos.pl_move_is_legal(move, ci.pinned))
       {
           Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ss->ply);
 
@@ -1062,11 +972,11 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
               Value rBeta = ttValue - int(depth);
               ss->excludedMove = move;
               ss->skipNullMove = true;
-              Value v = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, depth / 2);
+              value = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, depth / 2);
               ss->skipNullMove = false;
               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
               ss->bestMove = MOVE_NONE;
-              if (v < rBeta)
+              if (value < rBeta)
                   ext = ONE_PLY;
           }
       }
@@ -1080,12 +990,12 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           && !inCheck
           && !dangerous
           &&  move != ttMove
-          && !is_castle(move))
+          && !is_castle(move)
+          && (bestValue > VALUE_MATED_IN_PLY_MAX || bestValue == -VALUE_INFINITE))
       {
           // Move count based pruning
           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
-              && (!threatMove || !connected_threat(pos, move, threatMove))
-              && bestValue > VALUE_MATED_IN_PLY_MAX) // FIXME bestValue is racy
+              && (!threatMove || !connected_threat(pos, move, threatMove)))
           {
               if (SpNode)
                   lock_grab(&(sp->lock));
@@ -1103,20 +1013,13 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           if (futilityValue < beta)
           {
               if (SpNode)
-              {
                   lock_grab(&(sp->lock));
-                  if (futilityValue > sp->bestValue)
-                      sp->bestValue = bestValue = futilityValue;
-              }
-              else if (futilityValue > bestValue)
-                  bestValue = futilityValue;
 
               continue;
           }
 
           // Prune moves with negative SEE at low depths
           if (   predictedDepth < 2 * ONE_PLY
-              && bestValue > VALUE_MATED_IN_PLY_MAX
               && pos.see_sign(move) < 0)
           {
               if (SpNode)
@@ -1140,51 +1043,44 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       // Step 14. Make the move
       pos.do_move(move, st, ci, givesCheck);
 
-      // Step extra. pv search (only in PV nodes)
-      // The first move in list is the expected PV
-      if (isPvMove)
-          value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
-                                     : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth);
-      else
+      // Step 15. Reduced depth search (LMR). If the move fails high will be
+      // re-searched at full depth.
+      if (   depth > 3 * ONE_PLY
+          && !isPvMove
+          && !captureOrPromotion
+          && !dangerous
+          && !is_castle(move)
+          &&  ss->killers[0] != move
+          &&  ss->killers[1] != move)
       {
-          // Step 15. Reduced depth search
-          // If the move fails high will be re-searched at full depth.
-          bool doFullDepthSearch = true;
-
-          if (    depth > 3 * ONE_PLY
-              && !captureOrPromotion
-              && !dangerous
-              && !is_castle(move)
-              &&  ss->killers[0] != move
-              &&  ss->killers[1] != move
-              && (ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount)) != DEPTH_ZERO)
-          {
-              Depth d = newDepth - ss->reduction;
-              alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
+          ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount);
+          Depth d = newDepth - ss->reduction;
+          alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
 
-              value = d < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO)
-                                  : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d);
+          value = d < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO)
+                              : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d);
 
-              ss->reduction = DEPTH_ZERO;
-              doFullDepthSearch = (value > alpha);
-          }
+          doFullDepthSearch = (value > alpha && ss->reduction != DEPTH_ZERO);
+          ss->reduction = DEPTH_ZERO;
+      }
+      else
+          doFullDepthSearch = !isPvMove;
 
-          // Step 16. Full depth search
-          if (doFullDepthSearch)
-          {
-              alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
-              value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO)
-                                         : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth);
-
-              // Step extra. pv search (only in PV nodes)
-              // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
-              // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
-              if (PvNode && value > alpha && (RootNode || value < beta))
-                  value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
-                                             : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth);
-          }
+      // Step 16. Full depth search, when LMR is skipped or fails high
+      if (doFullDepthSearch)
+      {
+          alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
+          value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO)
+                                     : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth);
       }
 
+      // Only for PV nodes do a full PV search on the first move or after a fail
+      // high, in the latter case search only if value < beta, otherwise let the
+      // parent node to fail low with value <= alpha and to try another move.
+      if (PvNode && (isPvMove || (value > alpha && (RootNode || value < beta))))
+          value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
+                                     : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth);
+
       // Step 17. Undo move
       pos.undo_move(move);
 
@@ -1202,32 +1098,30 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       // 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 don't update the best move and/or PV.
-      if (RootNode && !StopRequest)
+      if (RootNode && !Signals.stop)
       {
-          // Remember searched nodes counts for this move
-          RootMove* rm = Rml.find(move);
-          rm->nodes += pos.nodes_searched() - nodes;
+          RootMove& rm = *std::find(RootMoves.begin(), RootMoves.end(), move);
+          rm.nodes += pos.nodes_searched() - nodes;
 
           // PV move or new best move ?
           if (isPvMove || value > alpha)
           {
-              // Update PV
-              rm->score = value;
-              rm->extract_pv_from_tt(pos);
+              rm.score = value;
+              rm.extract_pv_from_tt(pos);
 
               // We record how often the best move has been changed in each
               // iteration. This information is used for time management: When
               // the best move changes frequently, we allocate some more time.
               if (!isPvMove && MultiPV == 1)
-                  Rml.bestMoveChanges++;
+                  BestMoveChanges++;
           }
           else
               // All other moves but the PV are set to the lowest value, this
               // is not a problem when sorting becuase sort is stable and move
               // position in the list is preserved, just the PV is pushed up.
-              rm->score = -VALUE_INFINITE;
+              rm.score = -VALUE_INFINITE;
 
-      } // RootNode
+      }
 
       if (value > bestValue)
       {
@@ -1253,7 +1147,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           && depth >= Threads.min_split_depth()
           && bestValue < beta
           && Threads.available_slave_exists(pos.thread())
-          && !StopRequest
+          && !Signals.stop
           && !thread.cutoff_occurred())
           bestValue = Threads.split<FakeSplit>(pos, ss, alpha, beta, bestValue, depth,
                                                threatMove, moveCount, &mp, NT);
@@ -1265,13 +1159,20 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     // case of StopRequest or thread.cutoff_occurred() are set, but this is
     // harmless because return value is discarded anyhow in the parent nodes.
     // If we are in a singular extension search then return a fail low score.
-    if (!SpNode && !moveCount)
+    if (!moveCount)
         return excludedMove ? oldAlpha : inCheck ? value_mated_in(ss->ply) : VALUE_DRAW;
 
+    // If we have pruned all the moves without searching return a fail-low score
+    if (bestValue == -VALUE_INFINITE)
+    {
+        assert(!playedMoveCount);
+
+        bestValue = alpha;
+    }
+
     // Step 21. Update tables
-    // If the search is not aborted, update the transposition table,
-    // history counters, and killer moves.
-    if (!SpNode && !StopRequest && !thread.cutoff_occurred())
+    // Update transposition table entry, history and killers
+    if (!SpNode && !Signals.stop && !thread.cutoff_occurred())
     {
         move = bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : ss->bestMove;
         vt   = bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER
@@ -1305,12 +1206,13 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     return bestValue;
   }
 
+
   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
   // less than ONE_PLY).
 
   template <NodeType NT>
-  Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
+  Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
 
     const bool PvNode = (NT == PV);
 
@@ -1385,7 +1287,6 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
         if (PvNode && bestValue > alpha)
             alpha = bestValue;
 
-        // Futility pruning parameters, not needed when in check
         futilityBase = ss->eval + evalMargin + FutilityMarginQS;
         enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
     }
@@ -1467,7 +1368,6 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       if (!pos.pl_move_is_legal(move, ci.pinned))
           continue;
 
-      // Update current move
       ss->currentMove = move;
 
       // Make and search the move
@@ -1688,8 +1588,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   }
 
 
-  // can_return_tt() returns true if a transposition table score
-  // can be used to cut-off at a given point in search.
+  // can_return_tt() returns true if a transposition table score can be used to
+  // cut-off at a given point in search.
 
   bool can_return_tt(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply) {
 
@@ -1704,8 +1604,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   }
 
 
-  // refine_eval() returns the transposition table score if
-  // possible otherwise falls back on static position evaluation.
+  // refine_eval() returns the transposition table score if possible, otherwise
+  // falls back on static position evaluation.
 
   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply) {
 
@@ -1721,8 +1621,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   }
 
 
-  // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
-  // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
+  // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff in
+  // history and marks as failures all the other moves of that ply.
 
   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth,
                       Move movesSearched[], int moveCount) {
@@ -1745,12 +1645,12 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
   // since the beginning of the current search.
 
-  int current_search_time(int set) {
+  int elapsed_time(bool reset) {
 
     static int searchStartTime;
 
-    if (set)
-        searchStartTime = set;
+    if (reset)
+        searchStartTime = get_system_time();
 
     return get_system_time() - searchStartTime;
   }
@@ -1778,53 +1678,49 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   }
 
 
-  // speed_to_uci() returns a string with time stats of current search suitable
-  // to be sent to UCI gui.
+  // pv_info_to_uci() sends search info to GUI. UCI protocol requires to send all
+  // the PV lines also if are still to be searched and so refer to the previous
+  // search score.
 
-  string speed_to_uci(int64_t nodes) {
+  void pv_info_to_uci(const Position& pos, int depth, Value alpha, Value beta) {
 
-    std::stringstream s;
-    int t = current_search_time();
-
-    s << " nodes " << nodes
-      << " nps " << (t > 0 ? int(nodes * 1000 / t) : 0)
-      << " time "  << t;
+    int t = elapsed_time();
+    int selDepth = 0;
 
-    return s.str();
-  }
+    for (int i = 0; i < Threads.size(); i++)
+        if (Threads[i].maxPly > selDepth)
+            selDepth = Threads[i].maxPly;
 
-  // pv_to_uci() returns a string with information on the current PV line
-  // formatted according to UCI specification.
+    for (size_t i = 0; i < std::min(UCIMultiPV, RootMoves.size()); i++)
+    {
+        bool updated = (i <= MultiPVIdx);
 
-  string pv_to_uci(const Move pv[], int pvNum, bool chess960) {
+        if (depth == 1 && !updated)
+            continue;
 
-    std::stringstream s;
+        int d = (updated ? depth : depth - 1);
+        Value s = (updated ? RootMoves[i].score : RootMoves[i].prevScore);
 
-    s << " multipv " << pvNum << " pv " << set960(chess960);
+        cout << "info"
+             << " depth " << d
+             << " seldepth " << selDepth
+             << (i == MultiPVIdx ? score_to_uci(s, alpha, beta) : score_to_uci(s))
+             << " nodes " << pos.nodes_searched()
+             << " nps " << (t > 0 ? pos.nodes_searched() * 1000 / t : 0)
+             << " time " << t
+             << " multipv " << i + 1 << " pv";
 
-    for ( ; *pv != MOVE_NONE; pv++)
-        s << *pv << " ";
+        for (int j = 0; RootMoves[i].pv[j] != MOVE_NONE; j++)
+            cout <<  " " << RootMoves[i].pv[j];
 
-    return s.str();
+        cout << endl;
+    }
   }
 
-  // depth_to_uci() returns a string with information on the current depth and
-  // seldepth formatted according to UCI specification.
-
-  string depth_to_uci(Depth depth) {
-
-    std::stringstream s;
-
-    // Retrieve max searched depth among threads
-    int selDepth = 0;
-    for (int i = 0; i < Threads.size(); i++)
-        if (Threads[i].maxPly > selDepth)
-            selDepth = Threads[i].maxPly;
 
-     s << " depth " << depth / ONE_PLY << " seldepth " << selDepth;
-
-    return s.str();
-  }
+  // pv_info_to_log() writes human-readable search information to the log file
+  // (which is created when the UCI parameter "Use Search Log" is "true"). It
+  // uses the two below helpers to pretty format time and score respectively.
 
   string time_to_string(int millisecs) {
 
@@ -1840,7 +1736,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     if (hours)
         s << hours << ':';
 
-    s << std::setfill('0') << std::setw(2) << minutes << ':' << std::setw(2) << seconds;
+    s << std::setfill('0') << std::setw(2) << minutes << ':'
+                           << std::setw(2) << seconds;
     return s.str();
   }
 
@@ -1853,29 +1750,23 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     else if (v <= VALUE_MATED_IN_PLY_MAX)
         s << "-#" << (VALUE_MATE + v) / 2;
     else
-        s << std::setprecision(2) << std::fixed << std::showpos << float(v) / PawnValueMidgame;
+        s << std::setprecision(2) << std::fixed << std::showpos
+          << float(v) / PawnValueMidgame;
 
     return s.str();
   }
 
-  // pretty_pv() creates a human-readable string from a position and a PV.
-  // It is used to write search information to the log file (which is created
-  // when the UCI parameter "Use Search Log" is "true").
-
-  string pretty_pv(Position& pos, int depth, Value value, int time, Move pv[]) {
+  void pv_info_to_log(Position& pos, int depth, Value value, int time, Move pv[]) {
 
     const int64_t K = 1000;
     const int64_t M = 1000000;
-    const int startColumn = 28;
-    const size_t maxLength = 80 - startColumn;
 
     StateInfo state[PLY_MAX_PLUS_2], *st = state;
     Move* m = pv;
-    string san;
+    string san, padding;
+    size_t length;
     std::stringstream s;
-    size_t length = 0;
 
-    // First print depth, score, time and searched nodes...
     s << set960(pos.is_chess960())
       << std::setw(2) << depth
       << std::setw(8) << score_to_string(value)
@@ -1883,177 +1774,84 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
     if (pos.nodes_searched() < M)
         s << std::setw(8) << pos.nodes_searched() / 1 << "  ";
+
     else if (pos.nodes_searched() < K * M)
         s << std::setw(7) << pos.nodes_searched() / K << "K  ";
+
     else
         s << std::setw(7) << pos.nodes_searched() / M << "M  ";
 
-    // ...then print the full PV line in short algebraic notation
+    padding = string(s.str().length(), ' ');
+    length = padding.length();
+
     while (*m != MOVE_NONE)
     {
         san = move_to_san(pos, *m);
-        length += san.length() + 1;
 
-        if (length > maxLength)
+        if (length + san.length() > 80)
         {
-            length = san.length() + 1;
-            s << "\n" + string(startColumn, ' ');
+            s << "\n" + padding;
+            length = padding.length();
         }
+
         s << san << ' ';
+        length += san.length() + 1;
 
         pos.do_move(*m++, *st++);
     }
 
-    // Restore original position before to leave
-    while (m != pv) pos.undo_move(*--m);
+    while (m != pv)
+        pos.undo_move(*--m);
 
-    return s.str();
-  }
-
-  // poll() performs two different functions: It polls for user input, and it
-  // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
-  // search.
-
-  void poll(const Position& pos) {
-
-    static int lastInfoTime;
-    int t = current_search_time();
-
-    // Print search information
-    if (t < 1000)
-        lastInfoTime = 0;
-
-    else if (lastInfoTime > t)
-        // HACK: Must be a new search where we searched less than
-        // NodesBetweenPolls nodes during the first second of search.
-        lastInfoTime = 0;
-
-    else if (t - lastInfoTime >= 1000)
-    {
-        lastInfoTime = t;
-
-        dbg_print_mean();
-        dbg_print_hit_rate();
-    }
-
-    // Should we stop the search?
-    if (Limits.ponder)
-        return;
-
-    bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
-                           && !AspirationFailLow
-                           &&  t > TimeMgr.available_time();
-
-    bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
-                     || stillAtFirstMove;
-
-    if (   (Limits.useTimeManagement() && noMoreTime)
-        || (Limits.maxTime && t >= Limits.maxTime)
-        || (Limits.maxNodes && pos.nodes_searched() >= Limits.maxNodes)) // FIXME
-        StopRequest = true;
-  }
-
-
-  // wait_for_stop_or_ponderhit() is called when the maximum depth is reached
-  // while the program is pondering. The point is to work around a wrinkle in
-  // the UCI protocol: When pondering, the engine is not allowed to give a
-  // "bestmove" before the GUI sends it a "stop" or "ponderhit" command.
-  // We simply wait here until one of these commands is sent, and return,
-  // after which the bestmove and pondermove will be printed.
-
-  void wait_for_stop_or_ponderhit() {
-
-    string cmd;
-
-    // Wait for a command from stdin
-    while (cmd != "ponderhit" && cmd != "stop" && cmd != "quit")
-        Threads.getline(cmd);
-
-    if (cmd == "quit")
-        QuitRequest = true;
+    Log l(Options["Search Log Filename"].value<string>());
+    l << s.str() << endl;
   }
 
 
   // When playing with strength handicap choose best move among the MultiPV set
   // using a statistical rule dependent on SkillLevel. Idea by Heinz van Saanen.
+
   void do_skill_level(Move* best, Move* ponder) {
 
     assert(MultiPV > 1);
 
     static RKISS rk;
 
-    // Rml list is already sorted by score in descending order
-    int s;
-    int max_s = -VALUE_INFINITE;
-    int size = std::min(MultiPV, (int)Rml.size());
-    int max = Rml[0].score;
-    int var = std::min(max - Rml[size - 1].score, int(PawnValueMidgame));
-    int wk = 120 - 2 * SkillLevel;
-
-    // PRNG sequence should be non deterministic
+    // PRNG sequence should be not deterministic
     for (int i = abs(get_system_time() % 50); i > 0; i--)
         rk.rand<unsigned>();
 
-    // Choose best move. For each move's score we add two terms both dependent
-    // on wk, one deterministic and bigger for weaker moves, and one random,
+    // Rml list is already sorted by score in descending order
+    size_t size = std::min(MultiPV, RootMoves.size());
+    int variance = std::min(RootMoves[0].score - RootMoves[size - 1].score, PawnValueMidgame);
+    int weakness = 120 - 2 * SkillLevel;
+    int max_s = -VALUE_INFINITE;
+
+    // Choose best move. For each move score we add two terms both dependent on
+    // weakness, one deterministic and bigger for weaker moves, and one random,
     // then we choose the move with the resulting highest score.
-    for (int i = 0; i < size; i++)
+    for (size_t i = 0; i < size; i++)
     {
-        s = Rml[i].score;
+        int s = RootMoves[i].score;
 
         // Don't allow crazy blunders even at very low skills
-        if (i > 0 && Rml[i-1].score > s + EasyMoveMargin)
+        if (i > 0 && RootMoves[i-1].score > s + EasyMoveMargin)
             break;
 
-        // This is our magical formula
-        s += ((max - s) * wk + var * (rk.rand<unsigned>() % wk)) / 128;
+        // This is our magic formula
+        s += (  weakness * int(RootMoves[0].score - s)
+              + variance * (rk.rand<unsigned>() % weakness)) / 128;
 
         if (s > max_s)
         {
             max_s = s;
-            *best = Rml[i].pv[0];
-            *ponder = Rml[i].pv[1];
+            *best = RootMoves[i].pv[0];
+            *ponder = RootMoves[i].pv[1];
         }
     }
   }
 
 
-  /// RootMove and RootMoveList method's definitions
-
-  void RootMoveList::init(Position& pos, Move searchMoves[]) {
-
-    Move* sm;
-    bestMoveChanges = 0;
-    clear();
-
-    // Generate all legal moves and add them to RootMoveList
-    for (MoveList<MV_LEGAL> ml(pos); !ml.end(); ++ml)
-    {
-        // If we have a searchMoves[] list then verify the move
-        // is in the list before to add it.
-        for (sm = searchMoves; *sm && *sm != ml.move(); sm++) {}
-
-        if (sm != searchMoves && *sm != ml.move())
-            continue;
-
-        RootMove rm;
-        rm.pv.push_back(ml.move());
-        rm.pv.push_back(MOVE_NONE);
-        rm.score = rm.prevScore = -VALUE_INFINITE;
-        rm.nodes = 0;
-        push_back(rm);
-    }
-  }
-
-  RootMove* RootMoveList::find(const Move& m, int startIndex) {
-
-    for (size_t i = startIndex; i < size(); i++)
-        if ((*this)[i].pv[0] == m)
-            return &(*this)[i];
-
-    return NULL;
-  }
-
   // extract_pv_from_tt() builds a PV by adding moves from the transposition table.
   // We consider also failing high nodes and not only VALUE_TYPE_EXACT nodes. This
   // allow to always have a ponder move even when we fail high at root and also a
@@ -2088,6 +1886,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
   }
 
+
   // insert_pv_in_tt() is called at the end of a search iteration, and inserts
   // the PV back into the TT. This makes sure the old PV moves are searched
   // first, even if the old TT entries have been overwritten.
@@ -2100,7 +1899,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     Value v, m = VALUE_NONE;
     int ply = 0;
 
-    assert(pv[0] != MOVE_NONE && pos.is_pseudo_legal(pv[0]));
+    assert(pv[ply] != MOVE_NONE && pos.is_pseudo_legal(pv[ply]));
 
     do {
         k = pos.get_key();
@@ -2118,25 +1917,13 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
   }
-} // namespace
-
-
-// Little helper used by idle_loop() to check that all the slave threads of a
-// split point have finished searching.
-
-static bool all_slaves_finished(SplitPoint* sp) {
-
-  for (int i = 0; i < Threads.size(); i++)
-      if (sp->is_slave[i])
-          return false;
 
-  return true;
-}
+} // namespace
 
 
-// Thread::idle_loop() is where the thread is parked when it has no work to do.
-// The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint object
-// for which the thread is the master.
+/// Thread::idle_loop() is where the thread is parked when it has no work to do.
+/// The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint object
+/// for which the thread is the master.
 
 void Thread::idle_loop(SplitPoint* sp) {
 
@@ -2150,7 +1937,6 @@ void Thread::idle_loop(SplitPoint* sp) {
       {
           assert((!sp && threadID) || Threads.use_sleeping_threads());
 
-          // Slave thread should exit as soon as do_terminate flag raises
           if (do_terminate)
           {
               assert(!sp);
@@ -2161,7 +1947,7 @@ void Thread::idle_loop(SplitPoint* sp) {
           lock_grab(&sleepLock);
 
           // If we are master and all slaves have finished don't go to sleep
-          if (sp && all_slaves_finished(sp))
+          if (sp && Threads.split_point_finished(sp))
           {
               lock_release(&sleepLock);
               break;
@@ -2183,11 +1969,11 @@ void Thread::idle_loop(SplitPoint* sp) {
           assert(!do_terminate);
 
           // Copy split point position and search stack and call search()
-          SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
+          Stack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
           SplitPoint* tsp = splitPoint;
           Position pos(*tsp->pos, threadID);
 
-          memcpy(ss, tsp->ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
+          memcpy(ss, tsp->ss - 1, 4 * sizeof(Stack));
           (ss+1)->sp = tsp;
 
           if (tsp->nodeType == Root)
@@ -2213,7 +1999,7 @@ void Thread::idle_loop(SplitPoint* sp) {
 
       // If this thread is the master of a split point and all slaves have
       // finished their work at this split point, return from the idle loop.
-      if (sp && all_slaves_finished(sp))
+      if (sp && Threads.split_point_finished(sp))
       {
           // Because sp->is_slave[] is reset under lock protection,
           // be sure sp->lock has been released before to return.
@@ -2225,32 +2011,35 @@ void Thread::idle_loop(SplitPoint* sp) {
 }
 
 
-// ThreadsManager::do_uci_async_cmd() processes the commands from GUI received
-// by listener thread while the other threads are searching.
+/// do_timer_event() is called by the timer thread when the timer triggers. It
+/// is used to print debug info and, more important, to detect when we are out of
+/// available time and so stop the search.
 
-void ThreadsManager::do_uci_async_cmd(const std::string& cmd) {
+void do_timer_event() {
 
-  if (cmd == "quit")
-  {
-      // Quit the program as soon as possible
-      Limits.ponder = false;
-      QuitRequest = StopRequest = true;
-  }
-  else if (cmd == "stop")
-  {
-      // Stop calculating as soon as possible, but still send the "bestmove"
-      // and possibly the "ponder" token when finishing the search.
-      Limits.ponder = false;
-      StopRequest = true;
-  }
-  else if (cmd == "ponderhit")
+  static int lastInfoTime;
+  int e = elapsed_time();
+
+  if (get_system_time() - lastInfoTime >= 1000 || !lastInfoTime)
   {
-      // The opponent has played the expected move. GUI sends "ponderhit" if
-      // we were told to ponder on the same move the opponent has played. We
-      // should continue searching but switching from pondering to normal search.
-      Limits.ponder = false;
+      lastInfoTime = get_system_time();
 
-      if (StopOnPonderhit)
-          StopRequest = true;
+      dbg_print_mean();
+      dbg_print_hit_rate();
   }
+
+  if (Limits.ponder)
+      return;
+
+  bool stillAtFirstMove =    Signals.firstRootMove
+                         && !Signals.failedLowAtRoot
+                         &&  e > TimeMgr.available_time();
+
+  bool noMoreTime =   e > TimeMgr.maximum_time()
+                   || stillAtFirstMove;
+
+  if (   (Limits.useTimeManagement() && noMoreTime)
+      || (Limits.maxTime && e >= Limits.maxTime)
+         /* missing nodes limit */ ) // FIXME
+      Signals.stop = true;
 }