]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
LMR Tweak: Decrease reduction if cmh>0 && history>0.
[stockfish] / src / search.cpp
index 34fcc17637211029366f6868bb0bcf8d392cb971..727990dc9d354b753004ae37b61afd7f2c1d28ad 100644 (file)
@@ -41,7 +41,6 @@ namespace Search {
   LimitsType Limits;
   RootMoveVector RootMoves;
   Position RootPos;
-  Time::point SearchTime;
   StateStackPtr SetupStates;
 }
 
@@ -67,14 +66,14 @@ namespace {
   enum NodeType { Root, PV, NonPV };
 
   // Razoring and futility margin based on depth
-  inline Value razor_margin(Depth d) { return Value(512 + 32 * d); }
-  inline Value futility_margin(Depth d) { return Value(200 * d); }
+  Value razor_margin(Depth d) { return Value(512 + 32 * d); }
+  Value futility_margin(Depth d) { return Value(200 * d); }
 
   // Futility and reductions lookup tables, initialized at startup
   int FutilityMoveCounts[2][16];  // [improving][depth]
   Depth Reductions[2][2][64][64]; // [pv][improving][depth][moveNumber]
 
-  template <bool PvNode> inline Depth reduction(bool i, Depth d, int mn) {
+  template <bool PvNode> Depth reduction(bool i, Depth d, int mn) {
     return Reductions[PvNode][i][std::min(d, 63 * ONE_PLY)][std::min(mn, 63)];
   }
 
@@ -90,13 +89,52 @@ namespace {
     Move best = MOVE_NONE;
   };
 
+  // EasyMoveManager struct is used to detect a so called 'easy move'; when PV is
+  // stable across multiple search iterations we can fast return the best move.
+  struct EasyMoveManager {
+
+    void clear() {
+      stableCnt = 0;
+      expectedPosKey = 0;
+      pv[0] = pv[1] = pv[2] = MOVE_NONE;
+    }
+
+    Move get(Key key) const {
+      return expectedPosKey == key ? pv[2] : MOVE_NONE;
+    }
+
+    void update(Position& pos, const std::vector<Move>& newPv) {
+
+      assert(newPv.size() >= 3);
+
+      // Keep track of how many times in a row 3rd ply remains stable
+      stableCnt = (newPv[2] == pv[2]) ? stableCnt + 1 : 0;
+
+      if (!std::equal(newPv.begin(), newPv.begin() + 3, pv))
+      {
+          std::copy(newPv.begin(), newPv.begin() + 3, pv);
+
+          StateInfo st[2];
+          pos.do_move(newPv[0], st[0], pos.gives_check(newPv[0], CheckInfo(pos)));
+          pos.do_move(newPv[1], st[1], pos.gives_check(newPv[1], CheckInfo(pos)));
+          expectedPosKey = pos.key();
+          pos.undo_move(newPv[1]);
+          pos.undo_move(newPv[0]);
+      }
+    }
+
+    int stableCnt;
+    Key expectedPosKey;
+    Move pv[3];
+  };
+
   size_t PVIdx;
-  TimeManager TimeMgr;
+  EasyMoveManager EasyMove;
   double BestMoveChanges;
   Value DrawValue[COLOR_NB];
   HistoryStats History;
-  GainsStats Gains;
-  MovesStats Countermoves, Followupmoves;
+  CounterMovesHistoryStats CounterMovesHistory;
+  MovesStats Countermoves;
 
   template <NodeType NT, bool SpNode>
   Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode);
@@ -142,6 +180,17 @@ void Search::init() {
 }
 
 
+/// Search::reset() clears all search memory, to obtain reproducible search results
+
+void Search::reset () {
+
+  TT.clear();
+  History.clear();
+  CounterMovesHistory.clear();
+  Countermoves.clear();
+}
+
+
 /// 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.
 template<bool Root>
@@ -158,7 +207,7 @@ uint64_t Search::perft(Position& pos, Depth depth) {
           cnt = 1, nodes++;
       else
       {
-          pos.do_move(m, st, ci, pos.gives_check(m, ci));
+          pos.do_move(m, st, pos.gives_check(m, ci));
           cnt = leaf ? MoveList<LEGAL>(pos).size() : perft<false>(pos, depth - ONE_PLY);
           nodes += cnt;
           pos.undo_move(m);
@@ -178,11 +227,12 @@ template uint64_t Search::perft<true>(Position& pos, Depth depth);
 
 void Search::think() {
 
-  TimeMgr.init(Limits, RootPos.side_to_move(), RootPos.game_ply());
+  Color us = RootPos.side_to_move();
+  Time.init(Limits, us, RootPos.game_ply(), now());
 
   int contempt = Options["Contempt"] * PawnValueEg / 100; // From centipawns
-  DrawValue[ RootPos.side_to_move()] = VALUE_DRAW - Value(contempt);
-  DrawValue[~RootPos.side_to_move()] = VALUE_DRAW + Value(contempt);
+  DrawValue[ us] = VALUE_DRAW - Value(contempt);
+  DrawValue[~us] = VALUE_DRAW + Value(contempt);
 
   TB::Hits = 0;
   TB::RootInTB = false;
@@ -238,16 +288,24 @@ void Search::think() {
       }
 
       for (Thread* th : Threads)
+      {
           th->maxPly = 0;
+          th->notify_one(); // Wake up all the threads
+      }
 
       Threads.timer->run = true;
-      Threads.timer->notify_one(); // Wake up the recurring timer
+      Threads.timer->notify_one(); // Start the recurring timer
 
       id_loop(RootPos); // Let's start searching !
 
       Threads.timer->run = false;
   }
 
+  // When playing in 'nodes as time' mode, subtract the searched nodes from
+  // the available ones before to exit.
+  if (Limits.npmsec)
+      Time.availableNodes += Limits.inc[us] - RootPos.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,
   // the UCI protocol states that we shouldn't print the best move before the
@@ -280,6 +338,9 @@ namespace {
     Depth depth;
     Value bestValue, alpha, beta, delta;
 
+    Move easyMove = EasyMove.get(pos.key());
+    EasyMove.clear();
+
     std::memset(ss-2, 0, 5 * sizeof(Stack));
 
     depth = DEPTH_ZERO;
@@ -288,10 +349,6 @@ namespace {
     beta = VALUE_INFINITE;
 
     TT.new_search();
-    History.clear();
-    Gains.clear();
-    Countermoves.clear();
-    Followupmoves.clear();
 
     size_t multiPV = Options["MultiPV"];
     Skill skill(Options["Skill Level"]);
@@ -355,7 +412,7 @@ namespace {
                 // the UI) before a re-search.
                 if (   multiPV == 1
                     && (bestValue <= alpha || bestValue >= beta)
-                    && Time::now() - SearchTime > 3000)
+                    && Time.elapsed() > 3000)
                     sync_cout << UCI::pv(pos, depth, alpha, beta) << sync_endl;
 
                 // In case of failing low/high increase aspiration window and
@@ -386,9 +443,9 @@ namespace {
 
             if (Signals.stop)
                 sync_cout << "info nodes " << RootPos.nodes_searched()
-                          << " time " << Time::now() - SearchTime << sync_endl;
+                          << " time " << Time.elapsed() << sync_endl;
 
-            else if (PVIdx + 1 == multiPV || Time::now() - SearchTime > 3000)
+            else if (PVIdx + 1 == multiPV || Time.elapsed() > 3000)
                 sync_cout << UCI::pv(pos, depth, alpha, beta) << sync_endl;
         }
 
@@ -403,27 +460,44 @@ namespace {
             Signals.stop = true;
 
         // Do we have time for the next iteration? Can we stop searching now?
-        if (Limits.use_time_management() && !Signals.stop && !Signals.stopOnPonderhit)
+        if (Limits.use_time_management())
         {
-            // Take some extra time if the best move has changed
-            if (depth > 4 * ONE_PLY && multiPV == 1)
-                TimeMgr.pv_instability(BestMoveChanges);
-
-            // Stop the search if only one legal move is available or all
-            // of the available time has been used.
-            if (   RootMoves.size() == 1
-                || Time::now() - SearchTime > TimeMgr.available_time())
+            if (!Signals.stop && !Signals.stopOnPonderhit)
             {
-                // 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;
-                else
-                    Signals.stop = true;
+                // Take some extra time if the best move has changed
+                if (depth > 4 * ONE_PLY && multiPV == 1)
+                    Time.pv_instability(BestMoveChanges);
+
+                // Stop the search if only one legal move is available or all
+                // of the available time has been used or we matched an easyMove
+                // from the previous search and just did a fast verification.
+                if (   RootMoves.size() == 1
+                    || Time.elapsed() > Time.available()
+                    || (   RootMoves[0].pv[0] == easyMove
+                        && BestMoveChanges < 0.03
+                        && Time.elapsed() > Time.available() / 10))
+                {
+                    // 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;
+                    else
+                        Signals.stop = true;
+                }
             }
+
+            if (RootMoves[0].pv.size() >= 3)
+                EasyMove.update(pos, RootMoves[0].pv);
+            else
+                EasyMove.clear();
         }
     }
 
+    // Clear any candidate easy move that wasn't stable for the last search
+    // iterations; the second condition prevents consecutive fast moves.
+    if (EasyMove.stableCnt < 6 || Time.elapsed() < Time.available())
+        EasyMove.clear();
+
     // 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(),
@@ -520,7 +594,7 @@ namespace {
     ss->ttMove = ttMove = RootNode ? RootMoves[PVIdx].pv[0] : ttHit ? tte->move() : MOVE_NONE;
     ttValue = ttHit ? value_from_tt(tte->value(), ss->ply) : VALUE_NONE;
 
-    // At non-PV nodes we check for a fail high/low. We don't probe at PV nodes
+    // At non-PV nodes we check for a fail high/low. We don't prune at PV nodes
     if (  !PvNode
         && ttHit
         && tte->depth() >= depth
@@ -530,8 +604,8 @@ namespace {
     {
         ss->currentMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
 
-        // If ttMove is quiet, update killers, history, counter move and followup move on TT hit
-        if (ttValue >= beta && ttMove && !pos.capture_or_promotion(ttMove) && !inCheck)
+        // If ttMove is quiet, update killers, history, counter move on TT hit
+        if (ttValue >= beta && ttMove && !pos.capture_or_promotion(ttMove))
             update_stats(pos, ss, ttMove, depth, nullptr, 0);
 
         return ttValue;
@@ -567,7 +641,7 @@ namespace {
         }
     }
 
-    // Step 5. Evaluate the position statically and update parent's gain statistics
+    // Step 5. Evaluate the position statically
     if (inCheck)
     {
         ss->staticEval = eval = VALUE_NONE;
@@ -596,17 +670,6 @@ namespace {
     if (ss->skipEarlyPruning)
         goto moves_loop;
 
-    if (   !pos.captured_piece_type()
-        &&  ss->staticEval != VALUE_NONE
-        && (ss-1)->staticEval != VALUE_NONE
-        && (move = (ss-1)->currentMove) != MOVE_NULL
-        &&  move != MOVE_NONE
-        &&  type_of(move) == NORMAL)
-    {
-        Square to = to_sq(move);
-        Gains.update(pos.piece_on(to), to, -(ss-1)->staticEval - ss->staticEval);
-    }
-
     // Step 6. Razoring (skipped when in check)
     if (   !PvNode
         &&  depth < 4 * ONE_PLY
@@ -687,14 +750,14 @@ namespace {
         assert((ss-1)->currentMove != MOVE_NONE);
         assert((ss-1)->currentMove != MOVE_NULL);
 
-        MovePicker mp(pos, ttMove, History, pos.captured_piece_type());
+        MovePicker mp(pos, ttMove, History, CounterMovesHistory, pos.captured_piece_type());
         CheckInfo ci(pos);
 
         while ((move = mp.next_move<false>()) != MOVE_NONE)
             if (pos.legal(move, ci.pinned))
             {
                 ss->currentMove = move;
-                pos.do_move(move, st, ci, pos.gives_check(move, ci));
+                pos.do_move(move, st, pos.gives_check(move, ci));
                 value = -search<NonPV, false>(pos, ss+1, -rbeta, -rbeta+1, rdepth, !cutNode);
                 pos.undo_move(move);
                 if (value >= rbeta)
@@ -719,14 +782,9 @@ namespace {
 moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
 
     Square prevMoveSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
-    Move countermoves[] = { Countermoves[pos.piece_on(prevMoveSq)][prevMoveSq].first,
-                            Countermoves[pos.piece_on(prevMoveSq)][prevMoveSq].second };
+    Move countermove = Countermoves[pos.piece_on(prevMoveSq)][prevMoveSq];
 
-    Square prevOwnMoveSq = to_sq((ss-2)->currentMove);
-    Move followupmoves[] = { Followupmoves[pos.piece_on(prevOwnMoveSq)][prevOwnMoveSq].first,
-                             Followupmoves[pos.piece_on(prevOwnMoveSq)][prevOwnMoveSq].second };
-
-    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, History, countermoves, followupmoves, ss);
+    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, History, CounterMovesHistory, countermove, ss);
     CheckInfo ci(pos);
     value = bestValue; // Workaround a bogus 'uninitialized' warning under gcc
     improving =   ss->staticEval >= (ss-2)->staticEval
@@ -765,7 +823,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
               continue;
 
           moveCount = ++splitPoint->moveCount;
-          splitPoint->mutex.unlock();
+          splitPoint->spinlock.release();
       }
       else
           ++moveCount;
@@ -774,7 +832,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
       {
           Signals.firstRootMove = (moveCount == 1);
 
-          if (thisThread == Threads.main() && Time::now() - SearchTime > 3000)
+          if (thisThread == Threads.main() && Time.elapsed() > 3000)
               sync_cout << "info depth " << depth / ONE_PLY
                         << " currmove " << UCI::move(move, pos.is_chess960())
                         << " currmovenumber " << moveCount + PVIdx << sync_endl;
@@ -787,7 +845,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
       captureOrPromotion = pos.capture_or_promotion(move);
 
       givesCheck =  type_of(move) == NORMAL && !ci.dcCandidates
-                  ? ci.checkSq[type_of(pos.piece_on(from_sq(move)))] & to_sq(move)
+                  ? ci.checkSquares[type_of(pos.piece_on(from_sq(move)))] & to_sq(move)
                   : pos.gives_check(move, ci);
 
       dangerous =   givesCheck
@@ -834,7 +892,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
               && moveCount >= FutilityMoveCounts[improving][depth])
           {
               if (SpNode)
-                  splitPoint->mutex.lock();
+                  splitPoint->spinlock.acquire();
 
               continue;
           }
@@ -844,8 +902,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
           // Futility pruning: parent node
           if (predictedDepth < 7 * ONE_PLY)
           {
-              futilityValue =  ss->staticEval + futility_margin(predictedDepth)
-                             + 128 + Gains[pos.moved_piece(move)][to_sq(move)];
+              futilityValue = ss->staticEval + futility_margin(predictedDepth) + 256;
 
               if (futilityValue <= alpha)
               {
@@ -853,7 +910,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
 
                   if (SpNode)
                   {
-                      splitPoint->mutex.lock();
+                      splitPoint->spinlock.acquire();
                       if (bestValue > splitPoint->bestValue)
                           splitPoint->bestValue = bestValue;
                   }
@@ -865,14 +922,14 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
           if (predictedDepth < 4 * ONE_PLY && pos.see_sign(move) < VALUE_ZERO)
           {
               if (SpNode)
-                  splitPoint->mutex.lock();
+                  splitPoint->spinlock.acquire();
 
               continue;
           }
       }
 
       // Speculative prefetch as early as possible
-      prefetch((char*)TT.first_entry(pos.key_after(move)));
+      prefetch(TT.first_entry(pos.key_after(move)));
 
       // Check for legality just before making the move
       if (!RootNode && !SpNode && !pos.legal(move, ci.pinned))
@@ -882,11 +939,9 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
       }
 
       ss->currentMove = move;
-      if (!SpNode && !captureOrPromotion && quietCount < 64)
-          quietsSearched[quietCount++] = move;
 
       // Step 14. Make the move
-      pos.do_move(move, st, ci, givesCheck);
+      pos.do_move(move, st, givesCheck);
 
       // Step 15. Reduced depth search (LMR). If the move fails high it will be
       // re-searched at full depth.
@@ -899,10 +954,15 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
           ss->reduction = reduction<PvNode>(improving, depth, moveCount);
 
           if (   (!PvNode && cutNode)
-              ||  History[pos.piece_on(to_sq(move))][to_sq(move)] < VALUE_ZERO)
+              || (   History[pos.piece_on(to_sq(move))][to_sq(move)] < VALUE_ZERO
+                  && CounterMovesHistory[pos.piece_on(prevMoveSq)][prevMoveSq]
+                                        [pos.piece_on(to_sq(move))][to_sq(move)] <= VALUE_ZERO))
               ss->reduction += ONE_PLY;
 
-          if (move == countermoves[0] || move == countermoves[1])
+          if (    move == countermove
+              || (   History[pos.piece_on(to_sq(move))][to_sq(move)] > VALUE_ZERO
+                  && CounterMovesHistory[pos.piece_on(prevMoveSq)][prevMoveSq]
+                                        [pos.piece_on(to_sq(move))][to_sq(move)] > VALUE_ZERO))
               ss->reduction = std::max(DEPTH_ZERO, ss->reduction - ONE_PLY);
 
           // Decrease reduction for moves that escape a capture
@@ -918,13 +978,6 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
 
           value = -search<NonPV, false>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true);
 
-          // Re-search at intermediate depth if reduction is very high
-          if (value > alpha && ss->reduction >= 4 * ONE_PLY)
-          {
-              Depth d2 = std::max(newDepth - 2 * ONE_PLY, ONE_PLY);
-              value = -search<NonPV, false>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d2, true);
-          }
-
           doFullDepthSearch = (value > alpha && ss->reduction != DEPTH_ZERO);
           ss->reduction = DEPTH_ZERO;
       }
@@ -965,7 +1018,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
       // Step 18. Check for new best move
       if (SpNode)
       {
-          splitPoint->mutex.lock();
+          splitPoint->spinlock.acquire();
           bestValue = splitPoint->bestValue;
           alpha = splitPoint->alpha;
       }
@@ -1010,6 +1063,12 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
 
           if (value > alpha)
           {
+              // If there is an easy move for this position, clear it if unstable
+              if (    PvNode
+                  &&  EasyMove.get(pos.key())
+                  && (move != EasyMove.get(pos.key()) || moveCount > 1))
+                  EasyMove.clear();
+
               bestMove = SpNode ? splitPoint->bestMove = move : move;
 
               if (PvNode && !RootNode) // Update pv even in fail-high case
@@ -1029,12 +1088,17 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
           }
       }
 
+      if (!SpNode && !captureOrPromotion && move != bestMove && quietCount < 64)
+          quietsSearched[quietCount++] = move;
+
       // Step 19. Check for splitting the search
       if (   !SpNode
           &&  Threads.size() >= 2
           &&  depth >= Threads.minimumSplitDepth
           &&  (   !thisThread->activeSplitPoint
-               || !thisThread->activeSplitPoint->allSlavesSearching)
+               || !thisThread->activeSplitPoint->allSlavesSearching
+               || (   Threads.size() > MAX_SLAVES_PER_SPLITPOINT
+                   && thisThread->activeSplitPoint->slavesMask.count() == MAX_SLAVES_PER_SPLITPOINT))
           &&  thisThread->splitPointsSize < MAX_SPLITPOINTS_PER_THREAD)
       {
           assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < beta);
@@ -1069,9 +1133,9 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
         bestValue = excludedMove ? alpha
                    :     inCheck ? mated_in(ss->ply) : DrawValue[pos.side_to_move()];
 
-    // Quiet best move: update killers, history, countermoves and followupmoves
-    else if (bestValue >= beta && !pos.capture_or_promotion(bestMove) && !inCheck)
-        update_stats(pos, ss, bestMove, depth, quietsSearched, quietCount - 1);
+    // Quiet best move: update killers, history and countermoves
+    else if (bestMove && !pos.capture_or_promotion(bestMove))
+        update_stats(pos, ss, bestMove, depth, quietsSearched, quietCount);
 
     tte->save(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply),
               bestValue >= beta ? BOUND_LOWER :
@@ -1190,7 +1254,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode 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, History, to_sq((ss-1)->currentMove));
+    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, History, CounterMovesHistory, to_sq((ss-1)->currentMove));
     CheckInfo ci(pos);
 
     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
@@ -1199,7 +1263,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
       assert(is_ok(move));
 
       givesCheck =  type_of(move) == NORMAL && !ci.dcCandidates
-                  ? ci.checkSq[type_of(pos.piece_on(from_sq(move)))] & to_sq(move)
+                  ? ci.checkSquares[type_of(pos.piece_on(from_sq(move)))] & to_sq(move)
                   : pos.gives_check(move, ci);
 
       // Futility pruning
@@ -1228,8 +1292,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
       // Detect non-capture evasions that are candidates to be pruned
       evasionPrunable =    InCheck
                        &&  bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY
-                       && !pos.capture(move)
-                       && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
+                       && !pos.capture(move);
 
       // Don't search moves with negative SEE values
       if (  (!InCheck || evasionPrunable)
@@ -1238,7 +1301,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
           continue;
 
       // Speculative prefetch as early as possible
-      prefetch((char*)TT.first_entry(pos.key_after(move)));
+      prefetch(TT.first_entry(pos.key_after(move)));
 
       // Check for legality just before making the move
       if (!pos.legal(move, ci.pinned))
@@ -1247,7 +1310,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
       ss->currentMove = move;
 
       // Make and search the move
-      pos.do_move(move, st, ci, givesCheck);
+      pos.do_move(move, st, givesCheck);
       value = givesCheck ? -qsearch<NT,  true>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - ONE_PLY)
                          : -qsearch<NT, false>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth - ONE_PLY);
       pos.undo_move(move);
@@ -1329,10 +1392,12 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
     *pv = MOVE_NONE;
   }
 
-  // update_stats() updates killers, history, countermoves and followupmoves stats after a fail-high
-  // of a quiet move.
 
-  void update_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move, Depth depth, Move* quiets, int quietsCnt) {
+  // update_stats() updates killers, history, countermove history and
+  // countermoves stats for a quiet best move.
+
+  void update_stats(const Position& pos, Stack* ss, Move move,
+                    Depth depth, Move* quiets, int quietsCnt) {
 
     if (ss->killers[0] != move)
     {
@@ -1340,27 +1405,34 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
         ss->killers[0] = move;
     }
 
-    // Increase history value of the cut-off move and decrease all the other
-    // played quiet moves.
     Value bonus = Value((depth / ONE_PLY) * (depth / ONE_PLY));
+
+    Square prevSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
+    HistoryStats& cmh = CounterMovesHistory[pos.piece_on(prevSq)][prevSq];
+
     History.update(pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
 
-    for (int i = 0; i < quietsCnt; ++i)
+    if (is_ok((ss-1)->currentMove))
     {
-        Move m = quiets[i];
-        History.update(pos.moved_piece(m), to_sq(m), -bonus);
+        Countermoves.update(pos.piece_on(prevSq), prevSq, move);
+        cmh.update(pos.moved_piece(move), to_sq(move), bonus);
     }
 
-    if (is_ok((ss-1)->currentMove))
+    // Decrease all the other played quiet moves
+    for (int i = 0; i < quietsCnt; ++i)
     {
-        Square prevMoveSq = to_sq((ss-1)->currentMove);
-        Countermoves.update(pos.piece_on(prevMoveSq), prevMoveSq, move);
+        History.update(pos.moved_piece(quiets[i]), to_sq(quiets[i]), -bonus);
+
+        if (is_ok((ss-1)->currentMove))
+            cmh.update(pos.moved_piece(quiets[i]), to_sq(quiets[i]), -bonus);
     }
 
+    // Extra penalty for TT move in previous ply when it gets refuted
     if (is_ok((ss-2)->currentMove) && (ss-1)->currentMove == (ss-1)->ttMove)
     {
-        Square prevOwnMoveSq = to_sq((ss-2)->currentMove);
-        Followupmoves.update(pos.piece_on(prevOwnMoveSq), prevOwnMoveSq, move);
+        Square prevPrevSq = to_sq((ss-2)->currentMove);
+        HistoryStats& ttMoveCmh = CounterMovesHistory[pos.piece_on(prevPrevSq)][prevPrevSq];
+        ttMoveCmh.update(pos.piece_on(prevSq), prevSq, -bonus - 2 * depth / ONE_PLY - 1);
     }
   }
 
@@ -1371,7 +1443,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
   Move Skill::pick_best(size_t multiPV) {
 
     // PRNG sequence should be non-deterministic, so we seed it with the time at init
-    static PRNG rng(Time::now());
+    static PRNG rng(now());
 
     // RootMoves are already sorted by score in descending order
     int variance = std::min(RootMoves[0].score - RootMoves[multiPV - 1].score, PawnValueMg);
@@ -1405,7 +1477,7 @@ moves_loop: // When in check and at SpNode search starts from here
 string UCI::pv(const Position& pos, Depth depth, Value alpha, Value beta) {
 
   std::stringstream ss;
-  Time::point elapsed = Time::now() - SearchTime + 1;
+  int elapsed = Time.elapsed() + 1;
   size_t multiPV = std::min((size_t)Options["MultiPV"], RootMoves.size());
   int selDepth = 0;
 
@@ -1474,7 +1546,7 @@ void RootMove::insert_pv_in_tt(Position& pos) {
       if (!ttHit || tte->move() != m) // Don't overwrite correct entries
           tte->save(pos.key(), VALUE_NONE, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, m, VALUE_NONE, TT.generation());
 
-      pos.do_move(m, *st++);
+      pos.do_move(m, *st++, pos.gives_check(m, CheckInfo(pos)));
   }
 
   for (size_t i = pv.size(); i > 0; )
@@ -1494,7 +1566,7 @@ bool RootMove::extract_ponder_from_tt(Position& pos)
 
     assert(pv.size() == 1);
 
-    pos.do_move(pv[0], st);
+    pos.do_move(pv[0], st, pos.gives_check(pv[0], CheckInfo(pos)));
     TTEntry* tte = TT.probe(pos.key(), ttHit);
     pos.undo_move(pv[0]);
 
@@ -1515,21 +1587,21 @@ void Thread::idle_loop() {
 
   // Pointer 'this_sp' is not null only if we are called from split(), and not
   // at the thread creation. This means we are the split point's master.
-  SplitPoint* this_sp = splitPointsSize ? activeSplitPoint : nullptr;
+  SplitPoint* this_sp = activeSplitPoint;
 
-  assert(!this_sp || (this_sp->masterThread == this && searching));
+  assert(!this_sp || (this_sp->master == this && searching));
 
-  while (!exit)
+  while (!exit && !(this_sp && this_sp->slavesMask.none()))
   {
       // If this thread has been assigned work, launch a search
       while (searching)
       {
-          Threads.mutex.lock();
+          spinlock.acquire();
 
           assert(activeSplitPoint);
           SplitPoint* sp = activeSplitPoint;
 
-          Threads.mutex.unlock();
+          spinlock.release();
 
           Stack stack[MAX_PLY+4], *ss = stack+2; // To allow referencing (ss-2) and (ss+2)
           Position pos(*sp->pos, this);
@@ -1537,7 +1609,7 @@ void Thread::idle_loop() {
           std::memcpy(ss-2, sp->ss-2, 5 * sizeof(Stack));
           ss->splitPoint = sp;
 
-          sp->mutex.lock();
+          sp->spinlock.acquire();
 
           assert(activePosition == nullptr);
 
@@ -1563,66 +1635,81 @@ void Thread::idle_loop() {
           sp->allSlavesSearching = false;
           sp->nodes += pos.nodes_searched();
 
-          // Wake up the master thread so to allow it to return from the idle
-          // loop in case we are the last slave of the split point.
-          if (    this != sp->masterThread
-              &&  sp->slavesMask.none())
-          {
-              assert(!sp->masterThread->searching);
-              sp->masterThread->notify_one();
-          }
-
           // After releasing the lock we can't access any SplitPoint related data
           // in a safe way because it could have been released under our feet by
           // the sp master.
-          sp->mutex.unlock();
+          sp->spinlock.release();
 
           // Try to late join to another split point if none of its slaves has
           // already finished.
-          if (Threads.size() > 2)
-              for (size_t i = 0; i < Threads.size(); ++i)
+          SplitPoint* bestSp = NULL;
+          int minLevel = INT_MAX;
+
+          for (Thread* th : Threads)
+          {
+              const size_t size = th->splitPointsSize; // Local copy
+              sp = size ? &th->splitPoints[size - 1] : nullptr;
+
+              if (   sp
+                  && sp->allSlavesSearching
+                  && sp->slavesMask.count() < MAX_SLAVES_PER_SPLITPOINT
+                  && can_join(sp))
               {
-                  const int size = Threads[i]->splitPointsSize; // Local copy
-                  sp = size ? &Threads[i]->splitPoints[size - 1] : nullptr;
+                  assert(this != th);
+                  assert(!(this_sp && this_sp->slavesMask.none()));
+                  assert(Threads.size() > 2);
 
-                  if (   sp
-                      && sp->allSlavesSearching
-                      && available_to(Threads[i]))
+                  // Prefer to join to SP with few parents to reduce the probability
+                  // that a cut-off occurs above us, and hence we waste our work.
+                  int level = 0;
+                  for (SplitPoint* p = th->activeSplitPoint; p; p = p->parentSplitPoint)
+                      level++;
+
+                  if (level < minLevel)
                   {
-                      // Recheck the conditions under lock protection
-                      Threads.mutex.lock();
-                      sp->mutex.lock();
-
-                      if (   sp->allSlavesSearching
-                          && available_to(Threads[i]))
-                      {
-                           sp->slavesMask.set(idx);
-                           activeSplitPoint = sp;
-                           searching = true;
-                      }
-
-                      sp->mutex.unlock();
-                      Threads.mutex.unlock();
-
-                      break; // Just a single attempt
+                      bestSp = sp;
+                      minLevel = level;
                   }
               }
-      }
+          }
 
-      // Grab the lock to avoid races with Thread::notify_one()
-      std::unique_lock<std::mutex> lk(mutex);
+          if (bestSp)
+          {
+              sp = bestSp;
 
-      // If we are master and all slaves have finished then exit idle_loop
-      if (this_sp && this_sp->slavesMask.none())
-      {
-          assert(!searching);
-          break;
+              // Recheck the conditions under lock protection
+              sp->spinlock.acquire();
+
+              if (   sp->allSlavesSearching
+                  && sp->slavesMask.count() < MAX_SLAVES_PER_SPLITPOINT)
+              {
+                  spinlock.acquire();
+
+                  if (can_join(sp))
+                  {
+                      sp->slavesMask.set(idx);
+                      activeSplitPoint = sp;
+                      searching = true;
+                  }
+
+                  spinlock.release();
+              }
+
+              sp->spinlock.release();
+          }
       }
 
-      // If we are not searching, wait for a condition to be signaled instead of
-      // wasting CPU time polling for work.
-      if (!searching && !exit)
-          sleepCondition.wait(lk);
+      // If search is finished then sleep, otherwise just yield
+      if (!Threads.main()->thinking)
+      {
+          assert(!this_sp);
+
+          std::unique_lock<Mutex> lk(mutex);
+          while (!exit && !Threads.main()->thinking)
+              sleepCondition.wait(lk);
+      }
+      else
+          std::this_thread::yield(); // Wait for a new job or for our slaves to finish
   }
 }
 
@@ -1633,12 +1720,12 @@ void Thread::idle_loop() {
 
 void check_time() {
 
-  static Time::point lastInfoTime = Time::now();
-  Time::point elapsed = Time::now() - SearchTime;
+  static TimePoint lastInfoTime = now();
+  int elapsed = Time.elapsed();
 
-  if (Time::now() - lastInfoTime >= 1000)
+  if (now() - lastInfoTime >= 1000)
   {
-      lastInfoTime = Time::now();
+      lastInfoTime = now();
       dbg_print();
   }
 
@@ -1650,10 +1737,10 @@ void check_time() {
   {
       bool stillAtFirstMove =    Signals.firstRootMove
                              && !Signals.failedLowAtRoot
-                             &&  elapsed > TimeMgr.available_time() * 75 / 100;
+                             &&  elapsed > Time.available() * 75 / 100;
 
       if (   stillAtFirstMove
-          || elapsed > TimeMgr.maximum_time() - 2 * TimerThread::Resolution)
+          || elapsed > Time.maximum() - 2 * TimerThread::Resolution)
           Signals.stop = true;
   }
   else if (Limits.movetime && elapsed >= Limits.movetime)
@@ -1661,18 +1748,17 @@ void check_time() {
 
   else if (Limits.nodes)
   {
-      Threads.mutex.lock();
-
       int64_t nodes = RootPos.nodes_searched();
 
       // Loop across all split points and sum accumulated SplitPoint nodes plus
       // all the currently active positions nodes.
+      // FIXME: Racy...
       for (Thread* th : Threads)
-          for (int i = 0; i < th->splitPointsSize; ++i)
+          for (size_t i = 0; i < th->splitPointsSize; ++i)
           {
               SplitPoint& sp = th->splitPoints[i];
 
-              sp.mutex.lock();
+              sp.spinlock.acquire();
 
               nodes += sp.nodes;
 
@@ -1680,11 +1766,9 @@ void check_time() {
                   if (sp.slavesMask.test(idx) && Threads[idx]->activePosition)
                       nodes += Threads[idx]->activePosition->nodes_searched();
 
-              sp.mutex.unlock();
+              sp.spinlock.release();
           }
 
-      Threads.mutex.unlock();
-
       if (nodes >= Limits.nodes)
           Signals.stop = true;
   }