]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Extra thinking before accepting draw PVs.
[stockfish] / src / search.cpp
index 3d559a0d30613cd807e79daae4075b763eabdc84..6ef74bea5e1a5c7b92951a89961117b37fd60763 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
   Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
-  Copyright (C) 2015-2016 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2017 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
 
 namespace Search {
 
-  SignalsType Signals;
   LimitsType Limits;
 }
 
 namespace Tablebases {
 
   int Cardinality;
-  uint64_t Hits;
   bool RootInTB;
   bool UseRule50;
   Depth ProbeDepth;
@@ -64,8 +62,13 @@ namespace {
   // Different node types, used as a template parameter
   enum NodeType { NonPV, PV };
 
+  // Sizes and phases of the skip-blocks, used for distributing search depths across the threads
+  const int skipSize[]  = { 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4 };
+  const int skipPhase[] = { 0, 1, 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };
+
   // Razoring and futility margin based on depth
-  const int razor_margin[4] = { 483, 570, 603, 554 };
+  // razor_margin[0] is unused as long as depth >= ONE_PLY in search
+  const int razor_margin[] = { 0, 570, 603, 554 };
   Value futility_margin(Depth d) { return Value(150 * d / ONE_PLY); }
 
   // Futility and reductions lookup tables, initialized at startup
@@ -76,20 +79,25 @@ namespace {
     return Reductions[PvNode][i][std::min(d / ONE_PLY, 63)][std::min(mn, 63)] * ONE_PLY;
   }
 
+  // History and stats update bonus, based on depth
+  int stat_bonus(Depth depth) {
+    int d = depth / ONE_PLY;
+    return d > 17 ? 0 : d * d + 2 * d - 2;
+  }
+
   // Skill structure is used to implement strength limit
   struct Skill {
-    Skill(int l) : level(l) {}
+    explicit Skill(int l) : level(l) {}
     bool enabled() const { return level < 20; }
     bool time_to_pick(Depth depth) const { return depth / ONE_PLY == 1 + level; }
-    Move best_move(size_t multiPV) { return best ? best : pick_best(multiPV); }
     Move pick_best(size_t multiPV);
 
     int level;
     Move best = MOVE_NONE;
   };
 
-  // EasyMoveManager structure is used to detect an 'easy move'. When the PV is
-  // stable across multiple search iterations, we can quickly return the best move.
+  // EasyMoveManager structure is used to detect an 'easy move'. When the PV is stable
+  // across multiple search iterations, we can quickly return the best move.
   struct EasyMoveManager {
 
     void clear() {
@@ -114,63 +122,60 @@ namespace {
           std::copy(newPv.begin(), newPv.begin() + 3, pv);
 
           StateInfo st[2];
-          pos.do_move(newPv[0], st[0], pos.gives_check(newPv[0]));
-          pos.do_move(newPv[1], st[1], pos.gives_check(newPv[1]));
+          pos.do_move(newPv[0], st[0]);
+          pos.do_move(newPv[1], st[1]);
           expectedPosKey = pos.key();
           pos.undo_move(newPv[1]);
           pos.undo_move(newPv[0]);
       }
     }
 
-    int stableCnt;
     Key expectedPosKey;
+    int stableCnt;
     Move pv[3];
   };
 
-  // Set of rows with half bits set to 1 and half to 0. It is used to allocate
-  // the search depths across the threads.
-  typedef std::vector<int> Row;
-
-  const Row HalfDensity[] = {
-    {0, 1},
-    {1, 0},
-    {0, 0, 1, 1},
-    {0, 1, 1, 0},
-    {1, 1, 0, 0},
-    {1, 0, 0, 1},
-    {0, 0, 0, 1, 1, 1},
-    {0, 0, 1, 1, 1, 0},
-    {0, 1, 1, 1, 0, 0},
-    {1, 1, 1, 0, 0, 0},
-    {1, 1, 0, 0, 0, 1},
-    {1, 0, 0, 0, 1, 1},
-    {0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1},
-    {0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0},
-    {0, 0, 1, 1, 1, 1, 0 ,0},
-    {0, 1, 1, 1, 1, 0, 0 ,0},
-    {1, 1, 1, 1, 0, 0, 0 ,0},
-    {1, 1, 1, 0, 0, 0, 0 ,1},
-    {1, 1, 0, 0, 0, 0, 1 ,1},
-    {1, 0, 0, 0, 0, 1, 1 ,1},
-  };
-
-  const size_t HalfDensitySize = std::extent<decltype(HalfDensity)>::value;
-
   EasyMoveManager EasyMove;
   Value DrawValue[COLOR_NB];
 
   template <NodeType NT>
-  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode);
+  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode, bool skipEarlyPruning);
 
   template <NodeType NT, bool InCheck>
-  Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
+  Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth = DEPTH_ZERO);
 
   Value value_to_tt(Value v, int ply);
   Value value_from_tt(Value v, int ply);
   void update_pv(Move* pv, Move move, Move* childPv);
-  void update_cm_stats(Stack* ss, Piece pc, Square s, Value bonus);
-  void update_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, Move* quiets, int quietsCnt, Value bonus);
-  void check_time();
+  void update_continuation_histories(Stack* ss, Piece pc, Square to, int bonus);
+  void update_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, Move* quiets, int quietsCnt, int bonus);
+  bool pv_is_draw(Position& pos);
+
+  // perft() is our utility to verify move generation. All the leaf nodes up
+  // to the given depth are generated and counted, and the sum is returned.
+  template<bool Root>
+  uint64_t perft(Position& pos, Depth depth) {
+
+    StateInfo st;
+    uint64_t cnt, nodes = 0;
+    const bool leaf = (depth == 2 * ONE_PLY);
+
+    for (const auto& m : MoveList<LEGAL>(pos))
+    {
+        if (Root && depth <= ONE_PLY)
+            cnt = 1, nodes++;
+        else
+        {
+            pos.do_move(m, st);
+            cnt = leaf ? MoveList<LEGAL>(pos).size() : perft<false>(pos, depth - ONE_PLY);
+            nodes += cnt;
+            pos.undo_move(m);
+        }
+        if (Root)
+            sync_cout << UCI::move(m, pos.is_chess960()) << ": " << cnt << sync_endl;
+    }
+    return nodes;
+  }
 
 } // namespace
 
@@ -183,9 +188,7 @@ void Search::init() {
       for (int d = 1; d < 64; ++d)
           for (int mc = 1; mc < 64; ++mc)
           {
-              double r = log(d) * log(mc) / 2;
-              if (r < 0.80)
-                continue;
+              double r = log(d) * log(mc) / 1.95;
 
               Reductions[NonPV][imp][d][mc] = int(std::round(r));
               Reductions[PV][imp][d][mc] = std::max(Reductions[NonPV][imp][d][mc] - 1, 0);
@@ -197,66 +200,44 @@ void Search::init() {
 
   for (int d = 0; d < 16; ++d)
   {
-      FutilityMoveCounts[0][d] = int(2.4 + 0.773 * pow(d + 0.00, 1.8));
-      FutilityMoveCounts[1][d] = int(2.9 + 1.045 * pow(d + 0.49, 1.8));
+      FutilityMoveCounts[0][d] = int(2.4 + 0.74 * pow(d, 1.78));
+      FutilityMoveCounts[1][d] = int(5.0 + 1.00 * pow(d, 2.00));
   }
 }
 
 
-/// Search::clear() resets search state to zero, to obtain reproducible results
+/// Search::clear() resets search state to its initial value
 
 void Search::clear() {
 
+  Threads.main()->wait_for_search_finished();
+
+  Time.availableNodes = 0;
   TT.clear();
 
   for (Thread* th : Threads)
-  {
-      th->history.clear();
-      th->counterMoves.clear();
-      th->fromTo.clear();
-      th->counterMoveHistory.clear();
-  }
+      th->clear();
 
+  Threads.main()->callsCnt = 0;
   Threads.main()->previousScore = VALUE_INFINITE;
 }
 
 
-/// 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 is returned.
-template<bool Root>
-uint64_t Search::perft(Position& pos, Depth depth) {
-
-  StateInfo st;
-  uint64_t cnt, nodes = 0;
-  const bool leaf = (depth == 2 * ONE_PLY);
-
-  for (const auto& m : MoveList<LEGAL>(pos))
-  {
-      if (Root && depth <= ONE_PLY)
-          cnt = 1, nodes++;
-      else
-      {
-          pos.do_move(m, st, pos.gives_check(m));
-          cnt = leaf ? MoveList<LEGAL>(pos).size() : perft<false>(pos, depth - ONE_PLY);
-          nodes += cnt;
-          pos.undo_move(m);
-      }
-      if (Root)
-          sync_cout << UCI::move(m, pos.is_chess960()) << ": " << cnt << sync_endl;
-  }
-  return nodes;
-}
-
-template uint64_t Search::perft<true>(Position&, Depth);
-
-
 /// MainThread::search() is called by the main thread when the program receives
 /// the UCI 'go' command. It searches from the root position and outputs the "bestmove".
 
 void MainThread::search() {
 
+  if (Limits.perft)
+  {
+      nodes = perft<true>(rootPos, Limits.perft * ONE_PLY);
+      sync_cout << "\nNodes searched: " << nodes << "\n" << sync_endl;
+      return;
+  }
+
   Color us = rootPos.side_to_move();
   Time.init(Limits, us, rootPos.game_ply());
+  TT.new_search();
 
   int contempt = Options["Contempt"] * PawnValueEg / 100; // From centipawns
   DrawValue[ us] = VALUE_DRAW - Value(contempt);
@@ -264,7 +245,7 @@ void MainThread::search() {
 
   if (rootMoves.empty())
   {
-      rootMoves.push_back(RootMove(MOVE_NONE));
+      rootMoves.emplace_back(MOVE_NONE);
       sync_cout << "info depth 0 score "
                 << UCI::value(rootPos.checkers() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW)
                 << sync_endl;
@@ -278,30 +259,30 @@ void MainThread::search() {
       Thread::search(); // Let's start searching!
   }
 
-  // When playing in 'nodes as time' mode, subtract the searched nodes from
-  // the available ones before exiting.
-  if (Limits.npmsec)
-      Time.availableNodes += Limits.inc[us] - Threads.nodes_searched();
-
   // When we reach the maximum depth, we can arrive here without a raise of
-  // Signals.stop. However, if we are pondering or in an infinite search,
+  // Threads.stop. However, if we are pondering or in an infinite search,
   // the UCI protocol states that we shouldn't print the best move before the
   // GUI sends a "stop" or "ponderhit" command. We therefore simply wait here
-  // until the GUI sends one of those commands (which also raises Signals.stop).
-  if (!Signals.stop && (Limits.ponder || Limits.infinite))
-  {
-      Signals.stopOnPonderhit = true;
-      wait(Signals.stop);
-  }
+  // until the GUI sends one of those commands (which also raises Threads.stop).
+  Threads.stopOnPonderhit = true;
 
-  // Stop the threads if not already stopped
-  Signals.stop = true;
+  while (!Threads.stop && (Threads.ponder || Limits.infinite))
+  {} // Busy wait for a stop or a ponder reset
+
+  // Stop the threads if not already stopped (also raise the stop if
+  // "ponderhit" just reset Threads.ponder).
+  Threads.stop = true;
 
   // Wait until all threads have finished
   for (Thread* th : Threads)
       if (th != this)
           th->wait_for_search_finished();
 
+  // When playing in 'nodes as time' mode, subtract the searched nodes from
+  // the available ones before exiting.
+  if (Limits.npmsec)
+      Time.availableNodes += Limits.inc[us] - Threads.nodes_searched();
+
   // Check if there are threads with a better score than main thread
   Thread* bestThread = this;
   if (   !this->easyMovePlayed
@@ -311,9 +292,15 @@ void MainThread::search() {
       &&  rootMoves[0].pv[0] != MOVE_NONE)
   {
       for (Thread* th : Threads)
-          if (   th->completedDepth > bestThread->completedDepth
-              && th->rootMoves[0].score > bestThread->rootMoves[0].score)
+      {
+          Depth depthDiff = th->completedDepth - bestThread->completedDepth;
+          Value scoreDiff = th->rootMoves[0].score - bestThread->rootMoves[0].score;
+
+          // Select the thread with the best score, always if it is a mate
+          if (    scoreDiff > 0
+              && (depthDiff >= 0 || th->rootMoves[0].score >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY))
               bestThread = th;
+      }
   }
 
   previousScore = bestThread->rootMoves[0].score;
@@ -331,22 +318,23 @@ void MainThread::search() {
 }
 
 
-// Thread::search() is the main iterative deepening loop. It calls search()
-// repeatedly with increasing depth until the allocated thinking time has been
-// consumed, the user stops the search, or the maximum search depth is reached.
+/// Thread::search() is the main iterative deepening loop. It calls search()
+/// repeatedly with increasing depth until the allocated thinking time has been
+/// consumed, the user stops the search, or the maximum search depth is reached.
 
 void Thread::search() {
 
-  Stack stack[MAX_PLY+7], *ss = stack+5; // To allow referencing (ss-5) and (ss+2)
+  Stack stack[MAX_PLY+7], *ss = stack+4; // To reference from (ss-4) to (ss+2)
   Value bestValue, alpha, beta, delta;
   Move easyMove = MOVE_NONE;
   MainThread* mainThread = (this == Threads.main() ? Threads.main() : nullptr);
 
-  std::memset(ss-5, 0, 8 * sizeof(Stack));
+  std::memset(ss-4, 0, 7 * sizeof(Stack));
+  for (int i = 4; i > 0; i--)
+     (ss-i)->contHistory = &this->contHistory[NO_PIECE][0]; // Use as sentinel
 
   bestValue = delta = alpha = -VALUE_INFINITE;
   beta = VALUE_INFINITE;
-  completedDepth = DEPTH_ZERO;
 
   if (mainThread)
   {
@@ -354,7 +342,6 @@ void Thread::search() {
       EasyMove.clear();
       mainThread->easyMovePlayed = mainThread->failedLow = false;
       mainThread->bestMoveChanges = 0;
-      TT.new_search();
   }
 
   size_t multiPV = Options["MultiPV"];
@@ -369,16 +356,15 @@ void Thread::search() {
 
   // Iterative deepening loop until requested to stop or the target depth is reached
   while (   (rootDepth += ONE_PLY) < DEPTH_MAX
-         && !Signals.stop
-         && (!Limits.depth || Threads.main()->rootDepth / ONE_PLY <= Limits.depth))
+         && !Threads.stop
+         && !(Limits.depth && mainThread && rootDepth / ONE_PLY > Limits.depth))
   {
-      // Set up the new depths for the helper threads skipping on average every
-      // 2nd ply (using a half-density matrix).
-      if (!mainThread)
+      // Distribute search depths across the threads
+      if (idx)
       {
-          const Row& row = HalfDensity[(idx - 1) % HalfDensitySize];
-          if (row[(rootDepth / ONE_PLY + rootPos.game_ply()) % row.size()])
-             continue;
+          int i = (idx - 1) % 20;
+          if (((rootDepth / ONE_PLY + rootPos.game_ply() + skipPhase[i]) / skipSize[i]) % 2)
+              continue;
       }
 
       // Age out PV variability metric
@@ -391,8 +377,11 @@ void Thread::search() {
           rm.previousScore = rm.score;
 
       // MultiPV loop. We perform a full root search for each PV line
-      for (PVIdx = 0; PVIdx < multiPV && !Signals.stop; ++PVIdx)
+      for (PVIdx = 0; PVIdx < multiPV && !Threads.stop; ++PVIdx)
       {
+          // Reset UCI info selDepth for each depth and each PV line
+          selDepth = 0;
+
           // Reset aspiration window starting size
           if (rootDepth >= 5 * ONE_PLY)
           {
@@ -406,7 +395,7 @@ void Thread::search() {
           // high/low anymore.
           while (true)
           {
-              bestValue = ::search<PV>(rootPos, ss, alpha, beta, rootDepth, false);
+              bestValue = ::search<PV>(rootPos, ss, alpha, beta, rootDepth, false, false);
 
               // Bring the best move to the front. It is critical that sorting
               // is done with a stable algorithm because all the values but the
@@ -416,10 +405,10 @@ void Thread::search() {
               // search the already searched PV lines are preserved.
               std::stable_sort(rootMoves.begin() + PVIdx, rootMoves.end());
 
-              // If search has been stopped, break immediately. Sorting and
+              // If search has been stopped, we break immediately. Sorting and
               // writing PV back to TT is safe because RootMoves is still
               // valid, although it refers to the previous iteration.
-              if (Signals.stop)
+              if (Threads.stop)
                   break;
 
               // When failing high/low give some update (without cluttering
@@ -440,14 +429,11 @@ void Thread::search() {
                   if (mainThread)
                   {
                       mainThread->failedLow = true;
-                      Signals.stopOnPonderhit = false;
+                      Threads.stopOnPonderhit = false;
                   }
               }
               else if (bestValue >= beta)
-              {
-                  alpha = (alpha + beta) / 2;
                   beta = std::min(bestValue + delta, VALUE_INFINITE);
-              }
               else
                   break;
 
@@ -459,20 +445,20 @@ void Thread::search() {
           // Sort the PV lines searched so far and update the GUI
           std::stable_sort(rootMoves.begin(), rootMoves.begin() + PVIdx + 1);
 
-          if (!mainThread)
-              continue;
-
-          if (Signals.stop)
-              sync_cout << "info nodes " << Threads.nodes_searched()
-                        << " time " << Time.elapsed() << sync_endl;
-
-          else if (PVIdx + 1 == multiPV || Time.elapsed() > 3000)
+          if (    mainThread
+              && (Threads.stop || PVIdx + 1 == multiPV || Time.elapsed() > 3000))
               sync_cout << UCI::pv(rootPos, rootDepth, alpha, beta) << sync_endl;
       }
 
-      if (!Signals.stop)
+      if (!Threads.stop)
           completedDepth = rootDepth;
 
+      // Have we found a "mate in x"?
+      if (   Limits.mate
+          && bestValue >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY
+          && VALUE_MATE - bestValue <= 2 * Limits.mate)
+          Threads.stop = true;
+
       if (!mainThread)
           continue;
 
@@ -480,29 +466,29 @@ void Thread::search() {
       if (skill.enabled() && skill.time_to_pick(rootDepth))
           skill.pick_best(multiPV);
 
-      // Have we found a "mate in x"?
-      if (   Limits.mate
-          && bestValue >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY
-          && VALUE_MATE - bestValue <= 2 * Limits.mate)
-          Signals.stop = true;
-
       // Do we have time for the next iteration? Can we stop searching now?
       if (Limits.use_time_management())
       {
-          if (!Signals.stop && !Signals.stopOnPonderhit)
+          if (!Threads.stop && !Threads.stopOnPonderhit)
           {
               // Stop the search if only one legal move is available, or if all
               // of the available time has been used, or if we matched an easyMove
               // from the previous search and just did a fast verification.
               const int F[] = { mainThread->failedLow,
                                 bestValue - mainThread->previousScore };
-
               int improvingFactor = std::max(229, std::min(715, 357 + 119 * F[0] - 6 * F[1]));
-              double unstablePvFactor = 1 + mainThread->bestMoveChanges;
+
+              Color us = rootPos.side_to_move();
+              bool thinkHard =    DrawValue[us] == bestValue
+                               && Limits.time[us] - Time.elapsed() > Limits.time[~us]
+                               && ::pv_is_draw(rootPos);
+
+              double unstablePvFactor = 1 + mainThread->bestMoveChanges + thinkHard;
 
               bool doEasyMove =   rootMoves[0].pv[0] == easyMove
+                               && !thinkHard
                                && mainThread->bestMoveChanges < 0.03
-                               && Time.elapsed() > Time.optimum() * 5 / 42;
+                               && Time.elapsed() > Time.optimum() * 5 / 44;
 
               if (   rootMoves.size() == 1
                   || Time.elapsed() > Time.optimum() * unstablePvFactor * improvingFactor / 628
@@ -510,10 +496,10 @@ void Thread::search() {
               {
                   // If we are allowed to ponder do not stop the search now but
                   // keep pondering until the GUI sends "ponderhit" or "stop".
-                  if (Limits.ponder)
-                      Signals.stopOnPonderhit = true;
+                  if (Threads.ponder)
+                      Threads.stopOnPonderhit = true;
                   else
-                      Signals.stop = true;
+                      Threads.stop = true;
               }
           }
 
@@ -534,8 +520,8 @@ void Thread::search() {
 
   // If skill level is enabled, swap best PV line with the sub-optimal one
   if (skill.enabled())
-      std::swap(rootMoves[0], *std::find(rootMoves.begin(),
-                rootMoves.end(), skill.best_move(multiPV)));
+      std::swap(rootMoves[0], *std::find(rootMoves.begin(), rootMoves.end(),
+                skill.best ? skill.best : skill.pick_best(multiPV)));
 }
 
 
@@ -544,10 +530,10 @@ namespace {
   // search<>() is the main search function for both PV and non-PV nodes
 
   template <NodeType NT>
-  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode) {
+  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode, bool skipEarlyPruning) {
 
     const bool PvNode = NT == PV;
-    const bool rootNode = PvNode && (ss-1)->ply == 0;
+    const bool rootNode = PvNode && ss->ply == 0;
 
     assert(-VALUE_INFINITE <= alpha && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
@@ -561,41 +547,31 @@ namespace {
     Key posKey;
     Move ttMove, move, excludedMove, bestMove;
     Depth extension, newDepth;
-    Value bestValue, value, ttValue, eval, nullValue;
+    Value bestValue, value, ttValue, eval;
     bool ttHit, inCheck, givesCheck, singularExtensionNode, improving;
-    bool captureOrPromotion, doFullDepthSearch, moveCountPruning;
-    Piece moved_piece;
+    bool captureOrPromotion, doFullDepthSearch, moveCountPruning, skipQuiets, ttCapture, pvExact;
+    Piece movedPiece;
     int moveCount, quietCount;
 
     // Step 1. Initialize node
     Thread* thisThread = pos.this_thread();
     inCheck = pos.checkers();
-    moveCount = quietCount =  ss->moveCount = 0;
+    moveCount = quietCount = ss->moveCount = 0;
+    ss->statScore = 0;
     bestValue = -VALUE_INFINITE;
-    ss->ply = (ss-1)->ply + 1;
 
     // Check for the available remaining time
-    if (thisThread->resetCalls.load(std::memory_order_relaxed))
-    {
-        thisThread->resetCalls = false;
-        thisThread->callsCnt = 0;
-    }
-    if (++thisThread->callsCnt > 4096)
-    {
-        for (Thread* th : Threads)
-            th->resetCalls = true;
+    if (thisThread == Threads.main())
+        static_cast<MainThread*>(thisThread)->check_time();
 
-        check_time();
-    }
-
-    // Used to send selDepth info to GUI
-    if (PvNode && thisThread->maxPly < ss->ply)
-        thisThread->maxPly = ss->ply;
+    // Used to send selDepth info to GUI (selDepth counts from 1, ply from 0)
+    if (PvNode && thisThread->selDepth < ss->ply + 1)
+        thisThread->selDepth = ss->ply + 1;
 
     if (!rootNode)
     {
         // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
-        if (Signals.stop.load(std::memory_order_relaxed) || pos.is_draw() || ss->ply >= MAX_PLY)
+        if (Threads.stop.load(std::memory_order_relaxed) || pos.is_draw(ss->ply) || ss->ply >= MAX_PLY)
             return ss->ply >= MAX_PLY && !inCheck ? evaluate(pos)
                                                   : DrawValue[pos.side_to_move()];
 
@@ -613,10 +589,11 @@ namespace {
 
     assert(0 <= ss->ply && ss->ply < MAX_PLY);
 
+    (ss+1)->ply = ss->ply + 1;
     ss->currentMove = (ss+1)->excludedMove = bestMove = MOVE_NONE;
-    ss->counterMoves = nullptr;
-    (ss+1)->skipEarlyPruning = false;
+    ss->contHistory = &thisThread->contHistory[NO_PIECE][0];
     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
+    Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
 
     // Step 4. Transposition table lookup. We don't want the score of a partial
     // search to overwrite a previous full search TT value, so we use a different
@@ -636,23 +613,24 @@ namespace {
         && (ttValue >= beta ? (tte->bound() & BOUND_LOWER)
                             : (tte->bound() & BOUND_UPPER)))
     {
-        // If ttMove is quiet, update killers, history, counter move on TT hit
-        if (ttValue >= beta && ttMove)
+        // If ttMove is quiet, update move sorting heuristics on TT hit
+        if (ttMove)
         {
-            int d = depth / ONE_PLY;
-
-            if (!pos.capture_or_promotion(ttMove))
+            if (ttValue >= beta)
             {
-                Value bonus = Value(d * d + 2 * d - 2);
-                update_stats(pos, ss, ttMove, nullptr, 0, bonus);
-            }
+                if (!pos.capture_or_promotion(ttMove))
+                    update_stats(pos, ss, ttMove, nullptr, 0, stat_bonus(depth));
 
-            // Extra penalty for a quiet TT move in previous ply when it gets refuted
-            if ((ss-1)->moveCount == 1 && !pos.captured_piece())
+                // Extra penalty for a quiet TT move in previous ply when it gets refuted
+                if ((ss-1)->moveCount == 1 && !pos.captured_piece())
+                    update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -stat_bonus(depth + ONE_PLY));
+            }
+            // Penalty for a quiet ttMove that fails low
+            else if (!pos.capture_or_promotion(ttMove))
             {
-                Value penalty = Value(d * d + 4 * d + 1);
-                Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
-                update_cm_stats(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -penalty);
+                int penalty = -stat_bonus(depth);
+                thisThread->mainHistory.update(pos.side_to_move(), ttMove, penalty);
+                update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(ttMove), to_sq(ttMove), penalty);
             }
         }
         return ttValue;
@@ -661,23 +639,24 @@ namespace {
     // Step 4a. Tablebase probe
     if (!rootNode && TB::Cardinality)
     {
-        int piecesCnt = pos.count<ALL_PIECES>(WHITE) + pos.count<ALL_PIECES>(BLACK);
+        int piecesCount = pos.count<ALL_PIECES>();
 
-        if (    piecesCnt <= TB::Cardinality
-            && (piecesCnt <  TB::Cardinality || depth >= TB::ProbeDepth)
+        if (    piecesCount <= TB::Cardinality
+            && (piecesCount <  TB::Cardinality || depth >= TB::ProbeDepth)
             &&  pos.rule50_count() == 0
             && !pos.can_castle(ANY_CASTLING))
         {
-            int found, v = Tablebases::probe_wdl(pos, &found);
+            TB::ProbeState err;
+            TB::WDLScore v = Tablebases::probe_wdl(pos, &err);
 
-            if (found)
+            if (err != TB::ProbeState::FAIL)
             {
-                TB::Hits++;
+                thisThread->tbHits.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed);
 
                 int drawScore = TB::UseRule50 ? 1 : 0;
 
-                value =  v < -drawScore ? -VALUE_MATE + MAX_PLY + ss->ply
-                       : v >  drawScore ?  VALUE_MATE - MAX_PLY - ss->ply
+                value =  v < -drawScore ? -VALUE_MATE + MAX_PLY + ss->ply + 1
+                       : v >  drawScore ?  VALUE_MATE - MAX_PLY - ss->ply - 1
                                         :  VALUE_DRAW + 2 * v * drawScore;
 
                 tte->save(posKey, value_to_tt(value, ss->ply), BOUND_EXACT,
@@ -703,9 +682,9 @@ namespace {
             eval = ss->staticEval = evaluate(pos);
 
         // Can ttValue be used as a better position evaluation?
-        if (ttValue != VALUE_NONE)
-            if (tte->bound() & (ttValue > eval ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER))
-                eval = ttValue;
+        if (   ttValue != VALUE_NONE
+            && (tte->bound() & (ttValue > eval ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER)))
+            eval = ttValue;
     }
     else
     {
@@ -717,20 +696,19 @@ namespace {
                   ss->staticEval, TT.generation());
     }
 
-    if (ss->skipEarlyPruning)
+    if (skipEarlyPruning)
         goto moves_loop;
 
     // Step 6. Razoring (skipped when in check)
     if (   !PvNode
         &&  depth < 4 * ONE_PLY
-        &&  ttMove == MOVE_NONE
         &&  eval + razor_margin[depth / ONE_PLY] <= alpha)
     {
         if (depth <= ONE_PLY)
-            return qsearch<NonPV, false>(pos, ss, alpha, beta, DEPTH_ZERO);
+            return qsearch<NonPV, false>(pos, ss, alpha, alpha+1);
 
         Value ralpha = alpha - razor_margin[depth / ONE_PLY];
-        Value v = qsearch<NonPV, false>(pos, ss, ralpha, ralpha+1, DEPTH_ZERO);
+        Value v = qsearch<NonPV, false>(pos, ss, ralpha, ralpha+1);
         if (v <= ralpha)
             return v;
     }
@@ -749,19 +727,18 @@ namespace {
         && (ss->staticEval >= beta - 35 * (depth / ONE_PLY - 6) || depth >= 13 * ONE_PLY)
         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
     {
-        ss->currentMove = MOVE_NULL;
-        ss->counterMoves = nullptr;
 
         assert(eval - beta >= 0);
 
         // Null move dynamic reduction based on depth and value
         Depth R = ((823 + 67 * depth / ONE_PLY) / 256 + std::min((eval - beta) / PawnValueMg, 3)) * ONE_PLY;
 
+        ss->currentMove = MOVE_NULL;
+        ss->contHistory = &thisThread->contHistory[NO_PIECE][0];
+
         pos.do_null_move(st);
-        (ss+1)->skipEarlyPruning = true;
-        nullValue = depth-R < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV, false>(pos, ss+1, -beta, -beta+1, DEPTH_ZERO)
-                                      : - search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -beta+1, depth-R, !cutNode);
-        (ss+1)->skipEarlyPruning = false;
+        Value nullValue = depth-R < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV, false>(pos, ss+1, -beta, -beta+1)
+                                            : - search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -beta+1, depth-R, !cutNode, true);
         pos.undo_null_move();
 
         if (nullValue >= beta)
@@ -774,10 +751,8 @@ namespace {
                 return nullValue;
 
             // Do verification search at high depths
-            ss->skipEarlyPruning = true;
-            Value v = depth-R < ONE_PLY ? qsearch<NonPV, false>(pos, ss, beta-1, beta, DEPTH_ZERO)
-                                        :  search<NonPV>(pos, ss, beta-1, beta, depth-R, false);
-            ss->skipEarlyPruning = false;
+            Value v = depth-R < ONE_PLY ? qsearch<NonPV, false>(pos, ss, beta-1, beta)
+                                        :  search<NonPV>(pos, ss, beta-1, beta, depth-R, false, true);
 
             if (v >= beta)
                 return nullValue;
@@ -792,11 +767,8 @@ namespace {
         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
     {
         Value rbeta = std::min(beta + 200, VALUE_INFINITE);
-        Depth rdepth = depth - 4 * ONE_PLY;
 
-        assert(rdepth >= ONE_PLY);
-        assert((ss-1)->currentMove != MOVE_NONE);
-        assert((ss-1)->currentMove != MOVE_NULL);
+        assert(is_ok((ss-1)->currentMove));
 
         MovePicker mp(pos, ttMove, rbeta - ss->staticEval);
 
@@ -804,9 +776,11 @@ namespace {
             if (pos.legal(move))
             {
                 ss->currentMove = move;
-                ss->counterMoves = &thisThread->counterMoveHistory[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)];
-                pos.do_move(move, st, pos.gives_check(move));
-                value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -rbeta, -rbeta+1, rdepth, !cutNode);
+                ss->contHistory = &thisThread->contHistory[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)];
+
+                assert(depth >= 5 * ONE_PLY);
+                pos.do_move(move, st);
+                value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -rbeta, -rbeta+1, depth - 4 * ONE_PLY, !cutNode, false);
                 pos.undo_move(move);
                 if (value >= rbeta)
                     return value;
@@ -819,9 +793,7 @@ namespace {
         && (PvNode || ss->staticEval + 256 >= beta))
     {
         Depth d = (3 * depth / (4 * ONE_PLY) - 2) * ONE_PLY;
-        ss->skipEarlyPruning = true;
-        search<NT>(pos, ss, alpha, beta, d, cutNode);
-        ss->skipEarlyPruning = false;
+        search<NT>(pos, ss, alpha, beta, d, cutNode, true);
 
         tte = TT.probe(posKey, ttHit);
         ttMove = ttHit ? tte->move() : MOVE_NONE;
@@ -829,11 +801,10 @@ namespace {
 
 moves_loop: // When in check search starts from here
 
-    const CounterMoveStats* cmh  = (ss-1)->counterMoves;
-    const CounterMoveStats* fmh  = (ss-2)->counterMoves;
-    const CounterMoveStats* fmh2 = (ss-4)->counterMoves;
+    const PieceToHistory* contHist[] = { (ss-1)->contHistory, (ss-2)->contHistory, nullptr, (ss-4)->contHistory };
+    Move countermove = thisThread->counterMoves[pos.piece_on(prevSq)][prevSq];
 
-    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, ss);
+    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, &thisThread->mainHistory, contHist, countermove, ss->killers);
     value = bestValue; // Workaround a bogus 'uninitialized' warning under gcc
     improving =   ss->staticEval >= (ss-2)->staticEval
             /* || ss->staticEval == VALUE_NONE Already implicit in the previous condition */
@@ -846,10 +817,13 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
                            && !excludedMove // Recursive singular search is not allowed
                            && (tte->bound() & BOUND_LOWER)
                            &&  tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
+    skipQuiets = false;
+    ttCapture = false;
+    pvExact = PvNode && ttHit && tte->bound() == BOUND_EXACT;
 
     // Step 11. Loop through moves
     // Loop through all pseudo-legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
-    while ((move = mp.next_move()) != MOVE_NONE)
+    while ((move = mp.next_move(skipQuiets)) != MOVE_NONE)
     {
       assert(is_ok(move));
 
@@ -875,7 +849,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
 
       extension = DEPTH_ZERO;
       captureOrPromotion = pos.capture_or_promotion(move);
-      moved_piece = pos.moved_piece(move);
+      movedPiece = pos.moved_piece(move);
 
       givesCheck =  type_of(move) == NORMAL && !pos.discovered_check_candidates()
                   ? pos.check_squares(type_of(pos.piece_on(from_sq(move)))) & to_sq(move)
@@ -884,57 +858,57 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
       moveCountPruning =   depth < 16 * ONE_PLY
                         && moveCount >= FutilityMoveCounts[improving][depth / ONE_PLY];
 
-      // Step 12. Extend checks
-      if (    givesCheck
-          && !moveCountPruning
-          &&  pos.see_ge(move, VALUE_ZERO))
-          extension = ONE_PLY;
+      // Step 12. Singular and Gives Check Extensions
 
       // 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
       // is singular and should be extended. To verify this we do a reduced search
       // on all the other moves but the ttMove and if the result is lower than
-      // ttValue minus a margin then we extend the ttMove.
+      // ttValue minus a margin then we will extend the ttMove.
       if (    singularExtensionNode
           &&  move == ttMove
-          && !extension
           &&  pos.legal(move))
       {
           Value rBeta = std::max(ttValue - 2 * depth / ONE_PLY, -VALUE_MATE);
           Depth d = (depth / (2 * ONE_PLY)) * ONE_PLY;
           ss->excludedMove = move;
-          ss->skipEarlyPruning = true;
-          value = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, d, cutNode);
-          ss->skipEarlyPruning = false;
+          value = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, d, cutNode, true);
           ss->excludedMove = MOVE_NONE;
 
           if (value < rBeta)
               extension = ONE_PLY;
       }
+      else if (    givesCheck
+               && !moveCountPruning
+               &&  pos.see_ge(move))
+          extension = ONE_PLY;
 
-      // Update the current move (this must be done after singular extension search)
+      // Calculate new depth for this move
       newDepth = depth - ONE_PLY + extension;
 
       // Step 13. Pruning at shallow depth
       if (  !rootNode
+          && pos.non_pawn_material(pos.side_to_move())
           && bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY)
       {
           if (   !captureOrPromotion
               && !givesCheck
-              && !pos.advanced_pawn_push(move))
+              && (!pos.advanced_pawn_push(move) || pos.non_pawn_material() >= Value(5000)))
           {
               // Move count based pruning
               if (moveCountPruning)
+              {
+                  skipQuiets = true;
                   continue;
+              }
 
               // Reduced depth of the next LMR search
               int lmrDepth = std::max(newDepth - reduction<PvNode>(improving, depth, moveCount), DEPTH_ZERO) / ONE_PLY;
 
               // Countermoves based pruning
               if (   lmrDepth < 3
-                  && (!cmh  || (*cmh )[moved_piece][to_sq(move)] < VALUE_ZERO)
-                  && (!fmh  || (*fmh )[moved_piece][to_sq(move)] < VALUE_ZERO)
-                  && (!fmh2 || (*fmh2)[moved_piece][to_sq(move)] < VALUE_ZERO || (cmh && fmh)))
+                  && (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold
+                  && (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)] < CounterMovePruneThreshold)
                   continue;
 
               // Futility pruning: parent node
@@ -948,9 +922,9 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
                   && !pos.see_ge(move, Value(-35 * lmrDepth * lmrDepth)))
                   continue;
           }
-          else if (   depth < 7 * ONE_PLY
+          else if (    depth < 7 * ONE_PLY
                    && !extension
-                   && !pos.see_ge(move, Value(-35 * depth / ONE_PLY * depth / ONE_PLY)))
+                   && !pos.see_ge(move, -PawnValueEg * (depth / ONE_PLY)))
                   continue;
       }
 
@@ -964,8 +938,12 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
           continue;
       }
 
+      if (move == ttMove && captureOrPromotion)
+          ttCapture = true;
+
+      // Update the current move (this must be done after singular extension search)
       ss->currentMove = move;
-      ss->counterMoves = &thisThread->counterMoveHistory[moved_piece][to_sq(move)];
+      ss->contHistory = &thisThread->contHistory[movedPiece][to_sq(move)];
 
       // Step 14. Make the move
       pos.do_move(move, st, givesCheck);
@@ -982,32 +960,49 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
               r -= r ? ONE_PLY : DEPTH_ZERO;
           else
           {
+              // Decrease reduction if opponent's move count is high
+              if ((ss-1)->moveCount > 15)
+                  r -= ONE_PLY;
+
+              // Decrease reduction for exact PV nodes
+              if (pvExact)
+                  r -= ONE_PLY;
+
+              // Increase reduction if ttMove is a capture
+              if (ttCapture)
+                  r += ONE_PLY;
+
               // Increase reduction for cut nodes
               if (cutNode)
                   r += 2 * ONE_PLY;
 
               // Decrease reduction for moves that escape a capture. Filter out
               // castling moves, because they are coded as "king captures rook" and
-              // hence break make_move(). Also use see() instead of see_sign(),
-              // because the destination square is empty.
-              else if (   type_of(move) == NORMAL
-                       && type_of(pos.piece_on(to_sq(move))) != PAWN
-                       && !pos.see_ge(make_move(to_sq(move), from_sq(move)),  VALUE_ZERO))
+              // hence break make_move().
+              else if (    type_of(move) == NORMAL
+                       && !pos.see_ge(make_move(to_sq(move), from_sq(move))))
                   r -= 2 * ONE_PLY;
 
+              ss->statScore =  thisThread->mainHistory[~pos.side_to_move()][from_to(move)]
+                             + (*contHist[0])[movedPiece][to_sq(move)]
+                             + (*contHist[1])[movedPiece][to_sq(move)]
+                             + (*contHist[3])[movedPiece][to_sq(move)]
+                             - 4000;
+
+              // Decrease/increase reduction by comparing opponent's stat score
+              if (ss->statScore >= 0 && (ss-1)->statScore < 0)
+                  r -= ONE_PLY;
+
+              else if ((ss-1)->statScore >= 0 && ss->statScore < 0)
+                  r += ONE_PLY;
+
               // Decrease/increase reduction for moves with a good/bad history
-              Value val = thisThread->history[moved_piece][to_sq(move)]
-                         +    (cmh  ? (*cmh )[moved_piece][to_sq(move)] : VALUE_ZERO)
-                         +    (fmh  ? (*fmh )[moved_piece][to_sq(move)] : VALUE_ZERO)
-                         +    (fmh2 ? (*fmh2)[moved_piece][to_sq(move)] : VALUE_ZERO)
-                         +    thisThread->fromTo.get(~pos.side_to_move(), move);
-              int rHist = (val - 8000) / 20000;
-              r = std::max(DEPTH_ZERO, (r / ONE_PLY - rHist) * ONE_PLY);
+              r = std::max(DEPTH_ZERO, (r / ONE_PLY - ss->statScore / 20000) * ONE_PLY);
           }
 
           Depth d = std::max(newDepth - r, ONE_PLY);
 
-          value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true);
+          value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true, false);
 
           doFullDepthSearch = (value > alpha && d != newDepth);
       }
@@ -1017,9 +1012,9 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
       // Step 16. Full depth search when LMR is skipped or fails high
       if (doFullDepthSearch)
           value = newDepth <   ONE_PLY ?
-                            givesCheck ? -qsearch<NonPV,  true>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO)
-                                       : -qsearch<NonPV, false>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO)
-                                       : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, !cutNode);
+                            givesCheck ? -qsearch<NonPV,  true>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha)
+                                       : -qsearch<NonPV, false>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha)
+                                       : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, !cutNode, false);
 
       // For PV nodes only, 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
@@ -1030,9 +1025,9 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
           (ss+1)->pv[0] = MOVE_NONE;
 
           value = newDepth <   ONE_PLY ?
-                            givesCheck ? -qsearch<PV,  true>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
-                                       : -qsearch<PV, false>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
-                                       : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, false);
+                            givesCheck ? -qsearch<PV,  true>(pos, ss+1, -beta, -alpha)
+                                       : -qsearch<PV, false>(pos, ss+1, -beta, -alpha)
+                                       : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, false, false);
       }
 
       // Step 17. Undo move
@@ -1044,7 +1039,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
       // Finished searching the move. If a stop occurred, the return value of
       // the search cannot be trusted, and we return immediately without
       // updating best move, PV and TT.
-      if (Signals.stop.load(std::memory_order_relaxed))
+      if (Threads.stop.load(std::memory_order_relaxed))
           return VALUE_ZERO;
 
       if (rootNode)
@@ -1056,6 +1051,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
           if (moveCount == 1 || value > alpha)
           {
               rm.score = value;
+              rm.selDepth = thisThread->selDepth;
               rm.pv.resize(1);
 
               assert((ss+1)->pv);
@@ -1070,8 +1066,8 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
                   ++static_cast<MainThread*>(thisThread)->bestMoveChanges;
           }
           else
-              // All other moves but the PV are set to the lowest value: this is
-              // not a problem when sorting because the sort is stable and the
+              // All other moves but the PV are set to the lowest value: this
+              // is not a problem when sorting because the sort is stable and the
               // move position in the list is preserved - just the PV is pushed up.
               rm.score = -VALUE_INFINITE;
       }
@@ -1082,13 +1078,6 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
 
           if (value > alpha)
           {
-              // If there is an easy move for this position, clear it if unstable
-              if (    PvNode
-                  &&  thisThread == Threads.main()
-                  &&  EasyMove.get(pos.key())
-                  && (move != EasyMove.get(pos.key()) || moveCount > 1))
-                  EasyMove.clear();
-
               bestMove = move;
 
               if (PvNode && !rootNode) // Update pv even in fail-high case
@@ -1112,7 +1101,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
     // completed. But in this case bestValue is valid because we have fully
     // searched our subtree, and we can anyhow save the result in TT.
     /*
-       if (Signals.stop)
+       if (Threads.stop)
         return VALUE_DRAW;
     */
 
@@ -1128,38 +1117,25 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
                    :     inCheck ? mated_in(ss->ply) : DrawValue[pos.side_to_move()];
     else if (bestMove)
     {
-        int d = depth / ONE_PLY;
-
-        // Quiet best move: update killers, history and countermoves
+        // Quiet best move: update move sorting heuristics
         if (!pos.capture_or_promotion(bestMove))
-        {
-            Value bonus = Value(d * d + 2 * d - 2);
-            update_stats(pos, ss, bestMove, quietsSearched, quietCount, bonus);
-        }
+            update_stats(pos, ss, bestMove, quietsSearched, quietCount, stat_bonus(depth));
 
         // Extra penalty for a quiet TT move in previous ply when it gets refuted
         if ((ss-1)->moveCount == 1 && !pos.captured_piece())
-        {
-            Value penalty = Value(d * d + 4 * d + 1);
-            Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
-            update_cm_stats(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -penalty);
-        }
+            update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, -stat_bonus(depth + ONE_PLY));
     }
     // Bonus for prior countermove that caused the fail low
     else if (    depth >= 3 * ONE_PLY
              && !pos.captured_piece()
              && is_ok((ss-1)->currentMove))
-    {
-        int d = depth / ONE_PLY;
-        Value bonus = Value(d * d + 2 * d - 2);
-        Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
-        update_cm_stats(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, bonus);
-    }
+        update_continuation_histories(ss-1, pos.piece_on(prevSq), prevSq, stat_bonus(depth));
 
-    tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply),
-              bestValue >= beta ? BOUND_LOWER :
-              PvNode && bestMove ? BOUND_EXACT : BOUND_UPPER,
-              depth, bestMove, ss->staticEval, TT.generation());
+    if (!excludedMove)
+        tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply),
+                  bestValue >= beta ? BOUND_LOWER :
+                  PvNode && bestMove ? BOUND_EXACT : BOUND_UPPER,
+                  depth, bestMove, ss->staticEval, TT.generation());
 
     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
 
@@ -1168,8 +1144,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
 
 
   // 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).
+  // search function with depth zero, or recursively with depth less than ONE_PLY.
 
   template <NodeType NT, bool InCheck>
   Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
@@ -1190,6 +1165,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
     Value bestValue, value, ttValue, futilityValue, futilityBase, oldAlpha;
     bool ttHit, givesCheck, evasionPrunable;
     Depth ttDepth;
+    int moveCount;
 
     if (PvNode)
     {
@@ -1199,10 +1175,11 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
     }
 
     ss->currentMove = bestMove = MOVE_NONE;
-    ss->ply = (ss-1)->ply + 1;
+    (ss+1)->ply = ss->ply + 1;
+    moveCount = 0;
 
     // Check for an instant draw or if the maximum ply has been reached
-    if (pos.is_draw() || ss->ply >= MAX_PLY)
+    if (pos.is_draw(ss->ply) || ss->ply >= MAX_PLY)
         return ss->ply >= MAX_PLY && !InCheck ? evaluate(pos)
                                               : DrawValue[pos.side_to_move()];
 
@@ -1213,7 +1190,6 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
     // only two types of depth in TT: DEPTH_QS_CHECKS or DEPTH_QS_NO_CHECKS.
     ttDepth = InCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS
                                                   : DEPTH_QS_NO_CHECKS;
-
     // Transposition table lookup
     posKey = pos.key();
     tte = TT.probe(posKey, ttHit);
@@ -1243,9 +1219,9 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
                 ss->staticEval = bestValue = evaluate(pos);
 
             // Can ttValue be used as a better position evaluation?
-            if (ttValue != VALUE_NONE)
-                if (tte->bound() & (ttValue > bestValue ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER))
-                    bestValue = ttValue;
+            if (   ttValue != VALUE_NONE
+                && (tte->bound() & (ttValue > bestValue ? BOUND_LOWER : BOUND_UPPER)))
+                bestValue = ttValue;
         }
         else
             ss->staticEval = bestValue =
@@ -1272,7 +1248,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
     // queen promotions and checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS) will
     // be generated.
-    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, to_sq((ss-1)->currentMove));
+    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, &pos.this_thread()->mainHistory, to_sq((ss-1)->currentMove));
 
     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
     while ((move = mp.next_move()) != MOVE_NONE)
@@ -1283,6 +1259,8 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
                   ? pos.check_squares(type_of(pos.piece_on(from_sq(move)))) & to_sq(move)
                   : pos.gives_check(move);
 
+      moveCount++;
+
       // Futility pruning
       if (   !InCheck
           && !givesCheck
@@ -1308,13 +1286,14 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
 
       // Detect non-capture evasions that are candidates to be pruned
       evasionPrunable =    InCheck
+                       &&  (depth != DEPTH_ZERO || moveCount > 2)
                        &&  bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY
                        && !pos.capture(move);
 
       // Don't search moves with negative SEE values
       if (  (!InCheck || evasionPrunable)
           &&  type_of(move) != PROMOTION
-          &&  !pos.see_ge(move, VALUE_ZERO))
+          &&  !pos.see_ge(move))
           continue;
 
       // Speculative prefetch as early as possible
@@ -1322,7 +1301,10 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
 
       // Check for legality just before making the move
       if (!pos.legal(move))
+      {
+          moveCount--;
           continue;
+      }
 
       ss->currentMove = move;
 
@@ -1410,30 +1392,21 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
   }
 
 
-  // update_cm_stats() updates countermove and follow-up move history
-
-  void update_cm_stats(Stack* ss, Piece pc, Square s, Value bonus) {
-
-    CounterMoveStats* cmh  = (ss-1)->counterMoves;
-    CounterMoveStats* fmh1 = (ss-2)->counterMoves;
-    CounterMoveStats* fmh2 = (ss-4)->counterMoves;
+  // update_continuation_histories() updates histories of the move pairs formed
+  // by moves at ply -1, -2, and -4 with current move.
 
-    if (cmh)
-        cmh->update(pc, s, bonus);
+  void update_continuation_histories(Stack* ss, Piece pc, Square to, int bonus) {
 
-    if (fmh1)
-        fmh1->update(pc, s, bonus);
-
-    if (fmh2)
-        fmh2->update(pc, s, bonus);
+    for (int i : {1, 2, 4})
+        if (is_ok((ss-i)->currentMove))
+            (ss-i)->contHistory->update(pc, to, bonus);
   }
 
 
-  // update_stats() updates killers, history, countermove and countermove plus
-  // follow-up move history when a new quiet best move is found.
+  // update_stats() updates move sorting heuristics when a new quiet best move is found
 
   void update_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move,
-                    Move* quiets, int quietsCnt, Value bonus) {
+                    Move* quiets, int quietsCnt, int bonus) {
 
     if (ss->killers[0] != move)
     {
@@ -1443,26 +1416,42 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
 
     Color c = pos.side_to_move();
     Thread* thisThread = pos.this_thread();
-    thisThread->fromTo.update(c, move, bonus);
-    thisThread->history.update(pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
-    update_cm_stats(ss, pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
+    thisThread->mainHistory.update(c, move, bonus);
+    update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
 
-    if ((ss-1)->counterMoves)
+    if (is_ok((ss-1)->currentMove))
     {
         Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
-        thisThread->counterMoves.update(pos.piece_on(prevSq), prevSq, move);
+        thisThread->counterMoves[pos.piece_on(prevSq)][prevSq] = move;
     }
 
     // Decrease all the other played quiet moves
     for (int i = 0; i < quietsCnt; ++i)
     {
-        thisThread->fromTo.update(c, quiets[i], -bonus);
-        thisThread->history.update(pos.moved_piece(quiets[i]), to_sq(quiets[i]), -bonus);
-        update_cm_stats(ss, pos.moved_piece(quiets[i]), to_sq(quiets[i]), -bonus);
+        thisThread->mainHistory.update(c, quiets[i], -bonus);
+        update_continuation_histories(ss, pos.moved_piece(quiets[i]), to_sq(quiets[i]), -bonus);
     }
   }
 
 
+  // Is the PV leading to a draw position? Assumes all pv moves are legal
+  bool pv_is_draw(Position& pos) {
+
+    StateInfo st[MAX_PLY];
+    auto& pv = pos.this_thread()->rootMoves[0].pv;
+
+    for (size_t i = 0; i < pv.size(); ++i)
+        pos.do_move(pv[i], st[i]);
+
+    bool isDraw = pos.is_draw(pv.size());
+
+    for (size_t i = pv.size(); i > 0; --i)
+        pos.undo_move(pv[i-1]);
+
+    return isDraw;
+  }
+
+
   // When playing with strength handicap, choose best move among a set of RootMoves
   // using a statistical rule dependent on 'level'. Idea by Heinz van Saanen.
 
@@ -1486,7 +1475,7 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
         int push = (  weakness * int(topScore - rootMoves[i].score)
                     + delta * (rng.rand<unsigned>() % weakness)) / 128;
 
-        if (rootMoves[i].score + push > maxScore)
+        if (rootMoves[i].score + push >= maxScore)
         {
             maxScore = rootMoves[i].score + push;
             best = rootMoves[i].pv[0];
@@ -1496,11 +1485,19 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
     return best;
   }
 
+} // namespace
 
   // check_time() is used to print debug info and, more importantly, to detect
   // when we are out of available time and thus stop the search.
 
-  void check_time() {
+  void MainThread::check_time() {
+
+    if (--callsCnt > 0)
+        return;
+
+    // At low node count increase the checking rate to about 0.1% of nodes
+    // otherwise use a default value.
+    callsCnt = Limits.nodes ? std::min(4096, int(Limits.nodes / 1024)) : 4096;
 
     static TimePoint lastInfoTime = now();
 
@@ -1514,17 +1511,15 @@ moves_loop: // When in check search starts from here
     }
 
     // An engine may not stop pondering until told so by the GUI
-    if (Limits.ponder)
+    if (Threads.ponder)
         return;
 
-    if (   (Limits.use_time_management() && elapsed > Time.maximum() - 10)
+    if (   (Limits.use_time_management() && elapsed > Time.maximum())
         || (Limits.movetime && elapsed >= Limits.movetime)
-        || (Limits.nodes && Threads.nodes_searched() >= Limits.nodes))
-            Signals.stop = true;
+        || (Limits.nodes && Threads.nodes_searched() >= (uint64_t)Limits.nodes))
+            Threads.stop = true;
   }
 
-} // namespace
-
 
 /// UCI::pv() formats PV information according to the UCI protocol. UCI requires
 /// that all (if any) unsearched PV lines are sent using a previous search score.
@@ -1536,11 +1531,12 @@ string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta) {
   const RootMoves& rootMoves = pos.this_thread()->rootMoves;
   size_t PVIdx = pos.this_thread()->PVIdx;
   size_t multiPV = std::min((size_t)Options["MultiPV"], rootMoves.size());
-  uint64_t nodes_searched = Threads.nodes_searched();
+  uint64_t nodesSearched = Threads.nodes_searched();
+  uint64_t tbHits = Threads.tb_hits() + (TB::RootInTB ? rootMoves.size() : 0);
 
   for (size_t i = 0; i < multiPV; ++i)
   {
-      bool updated = (i <= PVIdx);
+      bool updated = (i <= PVIdx && rootMoves[i].score != -VALUE_INFINITE);
 
       if (depth == ONE_PLY && !updated)
           continue;
@@ -1556,20 +1552,20 @@ string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta) {
 
       ss << "info"
          << " depth "    << d / ONE_PLY
-         << " seldepth " << pos.this_thread()->maxPly
+         << " seldepth " << rootMoves[i].selDepth
          << " multipv "  << i + 1
          << " score "    << UCI::value(v);
 
       if (!tb && i == PVIdx)
           ss << (v >= beta ? " lowerbound" : v <= alpha ? " upperbound" : "");
 
-      ss << " nodes "    << nodes_searched
-         << " nps "      << nodes_searched * 1000 / elapsed;
+      ss << " nodes "    << nodesSearched
+         << " nps "      << nodesSearched * 1000 / elapsed;
 
       if (elapsed > 1000) // Earlier makes little sense
           ss << " hashfull " << TT.hashfull();
 
-      ss << " tbhits "   << TB::Hits
+      ss << " tbhits "   << tbHits
          << " time "     << elapsed
          << " pv";
 
@@ -1596,7 +1592,7 @@ bool RootMove::extract_ponder_from_tt(Position& pos) {
     if (!pv[0])
         return false;
 
-    pos.do_move(pv[0], st, pos.gives_check(pv[0]));
+    pos.do_move(pv[0], st);
     TTEntry* tte = TT.probe(pos.key(), ttHit);
 
     if (ttHit)
@@ -1612,12 +1608,15 @@ bool RootMove::extract_ponder_from_tt(Position& pos) {
 
 void Tablebases::filter_root_moves(Position& pos, Search::RootMoves& rootMoves) {
 
-    Hits = 0;
     RootInTB = false;
     UseRule50 = Options["Syzygy50MoveRule"];
     ProbeDepth = Options["SyzygyProbeDepth"] * ONE_PLY;
     Cardinality = Options["SyzygyProbeLimit"];
 
+    // Don't filter any moves if the user requested analysis on multiple
+    if (Options["MultiPV"] != 1)
+        return;
+
     // Skip TB probing when no TB found: !TBLargest -> !TB::Cardinality
     if (Cardinality > MaxCardinality)
     {
@@ -1645,13 +1644,8 @@ void Tablebases::filter_root_moves(Position& pos, Search::RootMoves& rootMoves)
             Cardinality = 0;
     }
 
-    if (RootInTB)
-    {
-        Hits = rootMoves.size();
-
-        if (!UseRule50)
-            TB::Score =  TB::Score > VALUE_DRAW ?  VALUE_MATE - MAX_PLY - 1
-                       : TB::Score < VALUE_DRAW ? -VALUE_MATE + MAX_PLY + 1
-                                                :  VALUE_DRAW;
-    }
+    if (RootInTB && !UseRule50)
+        TB::Score =  TB::Score > VALUE_DRAW ?  VALUE_MATE - MAX_PLY - 1
+                   : TB::Score < VALUE_DRAW ? -VALUE_MATE + MAX_PLY + 1
+                                            :  VALUE_DRAW;
 }