]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Prune silly comments in search()
[stockfish] / src / search.cpp
index 061ba5eea95eaaa5607f33f3f6e4c0ac42715bf5..9a1fa821211c317bed64fb25e71a82d9604a23d9 100644 (file)
@@ -30,7 +30,6 @@
 #include "evaluate.h"
 #include "history.h"
 #include "misc.h"
-#include "move.h"
 #include "movegen.h"
 #include "movepick.h"
 #include "search.h"
 #include "tt.h"
 #include "ucioption.h"
 
+namespace Search {
+
+  volatile SignalsType Signals;
+  LimitsType Limits;
+  std::vector<Move> RootMoves;
+  Position RootPosition;
+}
+
 using std::cout;
 using std::endl;
 using std::string;
+using namespace Search;
 
 namespace {
 
@@ -74,7 +82,7 @@ namespace {
   // RootMoveList struct is mainly a std::vector of RootMove objects
   struct RootMoveList : public std::vector<RootMove> {
 
-    void init(Position& pos, Move searchMoves[]);
+    void init(Position& pos, Move rootMoves[]);
     RootMove* find(const Move& m, int startIndex = 0);
 
     int bestMoveChanges;
@@ -87,8 +95,6 @@ namespace {
   const bool Slidings[18] = { 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1 };
   inline bool piece_is_slider(Piece p) { return Slidings[p]; }
 
-  // Step 6. Razoring
-
   // Maximum depth for razoring
   const Depth RazorDepth = 4 * ONE_PLY;
 
@@ -98,8 +104,6 @@ namespace {
   // Maximum depth for use of dynamic threat detection when null move fails low
   const Depth ThreatDepth = 5 * ONE_PLY;
 
-  // Step 9. Internal iterative deepening
-
   // Minimum depth for use of internal iterative deepening
   const Depth IIDDepth[] = { 8 * ONE_PLY, 5 * ONE_PLY };
 
@@ -107,19 +111,9 @@ namespace {
   // when the static evaluation is bigger then beta - IIDMargin.
   const Value IIDMargin = Value(0x100);
 
-  // Step 11. Decide the new search depth
-
-  // Extensions. Array index 0 is used for non-PV nodes, index 1 for PV nodes
-  const Depth CheckExtension[]         = { ONE_PLY / 2, ONE_PLY / 1 };
-  const Depth PawnEndgameExtension[]   = { ONE_PLY / 1, ONE_PLY / 1 };
-  const Depth PawnPushTo7thExtension[] = { ONE_PLY / 2, ONE_PLY / 2 };
-  const Depth PassedPawnExtension[]    = {  DEPTH_ZERO, ONE_PLY / 2 };
-
   // Minimum depth for use of singular extension
   const Depth SingularExtensionDepth[] = { 8 * ONE_PLY, 6 * ONE_PLY };
 
-  // Step 12. Futility pruning
-
   // Futility margin for quiescence search
   const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
 
@@ -138,8 +132,6 @@ namespace {
     return d < 16 * ONE_PLY ? FutilityMoveCounts[d] : MAX_MOVES;
   }
 
-  // Step 14. Reduced search
-
   // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their access function
   int8_t Reductions[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
 
@@ -155,34 +147,23 @@ namespace {
 
   /// Namespace variables
 
-  // Root move list
   RootMoveList Rml;
-
-  // MultiPV mode
-  int MultiPV, UCIMultiPV, MultiPVIdx;
-
-  // Time management variables
-  volatile bool StopOnPonderhit, FirstRootMove, StopRequest, QuitRequest, AspirationFailLow;
+  size_t MultiPV, UCIMultiPV, MultiPVIdx;
   TimeManager TimeMgr;
-  SearchLimits Limits;
-
-  // Skill level adjustment
   int SkillLevel;
   bool SkillLevelEnabled;
-
-  // History table
   History H;
 
 
   /// Local functions
 
-  Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove);
+  Move id_loop(Position& pos, Move rootMoves[], Move* ponderMove);
 
   template <NodeType NT>
-  Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
+  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
 
   template <NodeType NT>
-  Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
+  Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
 
   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bValue);
   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2);
@@ -194,27 +175,26 @@ namespace {
   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
   void do_skill_level(Move* best, Move* ponder);
 
-  int elapsed_search_time(int set = 0);
+  int elapsed_time(bool reset = false);
   string score_to_uci(Value v, Value alpha = -VALUE_INFINITE, Value beta = VALUE_INFINITE);
   string speed_to_uci(int64_t nodes);
   string pv_to_uci(const Move pv[], int pvNum, bool chess960);
   string pretty_pv(Position& pos, int depth, Value score, int time, Move pv[]);
   string depth_to_uci(Depth depth);
-  void wait_for_stop_or_ponderhit();
 
   // MovePickerExt template class extends MovePicker and allows to choose at compile
   // time the proper moves source according to the type of node. In the default case
   // we simply create and use a standard MovePicker object.
   template<bool SpNode> struct MovePickerExt : public MovePicker {
 
-    MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
+    MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, Stack* ss, Value b)
                   : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b) {}
   };
 
   // In case of a SpNode we use split point's shared MovePicker object as moves source
   template<> struct MovePickerExt<true> : public MovePicker {
 
-    MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
+    MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, Stack* ss, Value b)
                   : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b), mp(ss->sp->mp) {}
 
     Move get_next_move() { return mp->get_next_move(); }
@@ -243,49 +223,28 @@ namespace {
     return os;
   }
 
-  // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
-  // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
-  // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
-  // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
-  // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
-  // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
-  template <bool PvNode>
-  FORCE_INLINE Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion,
-                               bool moveIsCheck, bool* dangerous) {
-    assert(m != MOVE_NONE);
-
-    Depth result = DEPTH_ZERO;
-    *dangerous = moveIsCheck;
-
-    if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
-        result += CheckExtension[PvNode];
+  // is_dangerous() checks whether a move belongs to some classes of known
+  // 'dangerous' moves so that we avoid to prune it.
+  FORCE_INLINE bool is_dangerous(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion) {
 
+    // Test for a pawn pushed to 7th or a passed pawn move
     if (type_of(pos.piece_on(move_from(m))) == PAWN)
     {
         Color c = pos.side_to_move();
-        if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
-        {
-            result += PawnPushTo7thExtension[PvNode];
-            *dangerous = true;
-        }
-        if (pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
-        {
-            result += PassedPawnExtension[PvNode];
-            *dangerous = true;
-        }
+        if (   relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7
+            || pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
+            return true;
     }
 
+    // Test for a capture that triggers a pawn endgame
     if (   captureOrPromotion
         && type_of(pos.piece_on(move_to(m))) != PAWN
         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
             - PieceValueMidgame[pos.piece_on(move_to(m))] == VALUE_ZERO)
         && !is_special(m))
-    {
-        result += PawnEndgameExtension[PvNode];
-        *dangerous = true;
-    }
+        return true;
 
-    return std::min(result, ONE_PLY);
+    return false;
   }
 
 } // namespace
@@ -293,7 +252,7 @@ namespace {
 
 /// init_search() is called during startup to initialize various lookup tables
 
-void init_search() {
+void Search::init() {
 
   int d;  // depth (ONE_PLY == 2)
   int hd; // half depth (ONE_PLY == 1)
@@ -321,20 +280,17 @@ void init_search() {
 /// perft() is our utility to verify move generation. All the leaf nodes up to
 /// the given depth are generated and counted and the sum returned.
 
-int64_t perft(Position& pos, Depth depth) {
+int64_t Search::perft(Position& pos, Depth depth) {
 
   StateInfo st;
   int64_t sum = 0;
 
-  // Generate all legal moves
   MoveList<MV_LEGAL> ml(pos);
 
-  // If we are at the last ply we don't need to do and undo
-  // the moves, just to count them.
+  // At the last ply just return the number of moves (leaf nodes)
   if (depth <= ONE_PLY)
       return ml.size();
 
-  // Loop through all legal moves
   CheckInfo ci(pos);
   for ( ; !ml.end(); ++ml)
   {
@@ -346,26 +302,21 @@ int64_t perft(Position& pos, Depth depth) {
 }
 
 
-/// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
-/// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various global
-/// variables, and calls id_loop(). It returns false when a "quit" command is
-/// received during the search.
+/// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called by the
+/// main thread when the program receives the UCI 'go' command. It searches from
+/// RootPosition and at the end prints the "bestmove" to output.
 
-bool think(Position& pos, const SearchLimits& limits, Move searchMoves[]) {
+void Search::think() {
 
   static Book book; // Defined static to initialize the PRNG only once
 
-  // Save "search start" time and reset elapsed time to zero
-  elapsed_search_time(get_system_time());
-
-  // Initialize global search-related variables
-  StopOnPonderhit = StopRequest = QuitRequest = AspirationFailLow = false;
-  Limits = limits;
+  Position& pos = RootPosition;
+  elapsed_time(true);
+  TimeMgr.init(Limits, pos.startpos_ply_counter());
 
   // Set output stream mode: normal or chess960. Castling notation is different
   cout << set960(pos.is_chess960());
 
-  // Look for a book move
   if (Options["OwnBook"].value<bool>())
   {
       if (Options["Book File"].value<string>() != book.name())
@@ -374,11 +325,11 @@ bool think(Position& pos, const SearchLimits& limits, Move searchMoves[]) {
       Move bookMove = book.probe(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
       if (bookMove != MOVE_NONE)
       {
-          if (Limits.ponder)
-              wait_for_stop_or_ponderhit();
+          if (!Signals.stop && (Limits.ponder || Limits.infinite))
+              Threads.wait_for_stop_or_ponderhit();
 
           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
-          return !QuitRequest;
+          return;
       }
   }
 
@@ -386,24 +337,21 @@ bool think(Position& pos, const SearchLimits& limits, Move searchMoves[]) {
   read_evaluation_uci_options(pos.side_to_move());
   Threads.read_uci_options();
 
-  // Set a new TT size if changed
   TT.set_size(Options["Hash"].value<int>());
-
   if (Options["Clear Hash"].value<bool>())
   {
       Options["Clear Hash"].set_value("false");
       TT.clear();
   }
 
-  UCIMultiPV = Options["MultiPV"].value<int>();
-  SkillLevel = Options["Skill Level"].value<int>();
+  UCIMultiPV = Options["MultiPV"].value<size_t>();
+  SkillLevel = Options["Skill Level"].value<size_t>();
 
   // Do we have to play with skill handicap? In this case enable MultiPV that
   // we will use behind the scenes to retrieve a set of possible moves.
   SkillLevelEnabled = (SkillLevel < 20);
-  MultiPV = (SkillLevelEnabled ? std::max(UCIMultiPV, 4) : UCIMultiPV);
+  MultiPV = (SkillLevelEnabled ? std::max(UCIMultiPV, (size_t)4) : UCIMultiPV);
 
-  // Write current search header to log file
   if (Options["Use Search Log"].value<bool>())
   {
       Log log(Options["Search Log Filename"].value<string>());
@@ -425,34 +373,22 @@ bool think(Position& pos, const SearchLimits& limits, Move searchMoves[]) {
 
   // Set best timer interval to avoid lagging under time pressure. Timer is
   // used to check for remaining available thinking time.
-   TimeMgr.init(Limits, pos.startpos_ply_counter());
-
   if (TimeMgr.available_time())
       Threads.set_timer(std::min(100, std::max(TimeMgr.available_time() / 8, 20)));
   else
       Threads.set_timer(100);
 
-  // Start async mode to catch UCI commands sent to us while searching,
-  // like "quit", "stop", etc.
-  Threads.start_listener();
-
   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
   Move ponderMove = MOVE_NONE;
-  Move bestMove = id_loop(pos, searchMoves, &ponderMove);
-
-  // From now on any UCI command will be read in-sync with Threads.getline()
-  Threads.stop_listener();
+  Move bestMove = id_loop(pos, &RootMoves[0], &ponderMove);
 
-  // Stop timer, no need to check for available time any more
+  // Stop timer and send all the slaves to sleep, if not already sleeping
   Threads.set_timer(0);
-
-  // This makes all the slave threads to go to sleep, if not already sleeping
   Threads.set_size(1);
 
-  // Write current search final statistics to log file
   if (Options["Use Search Log"].value<bool>())
   {
-      int e = elapsed_search_time();
+      int e = elapsed_time();
 
       Log log(Options["Search Log Filename"].value<string>());
       log << "Nodes: "          << pos.nodes_searched()
@@ -468,8 +404,8 @@ bool think(Position& pos, const SearchLimits& limits, Move searchMoves[]) {
   // When we reach max depth we arrive here even without a StopRequest, but if
   // we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the best move
   // before we are told to do so.
-  if (!StopRequest && (Limits.ponder || Limits.infinite))
-      wait_for_stop_or_ponderhit();
+  if (!Signals.stop && (Limits.ponder || Limits.infinite))
+      Threads.wait_for_stop_or_ponderhit();
 
   // Could be MOVE_NONE when searching on a stalemate position
   cout << "bestmove " << bestMove;
@@ -480,8 +416,6 @@ bool think(Position& pos, const SearchLimits& limits, Move searchMoves[]) {
       cout << " ponder " << ponderMove;
 
   cout << endl;
-
-  return !QuitRequest;
 }
 
 
@@ -491,9 +425,9 @@ namespace {
   // with increasing depth until the allocated thinking time has been consumed,
   // user stops the search, or the maximum search depth is reached.
 
-  Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove) {
+  Move id_loop(Position& pos, Move rootMoves[], Move* ponderMove) {
 
-    SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
+    Stack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
     Value bestValues[PLY_MAX_PLUS_2];
     int bestMoveChanges[PLY_MAX_PLUS_2];
     int depth, aspirationDelta;
@@ -501,20 +435,17 @@ namespace {
     Move bestMove, skillBest, skillPonder;
     bool bestMoveNeverChanged = true;
 
-    // Initialize stuff before a new search
-    memset(ss, 0, 4 * sizeof(SearchStack));
+    memset(ss, 0, 4 * sizeof(Stack));
     TT.new_search();
     H.clear();
     *ponderMove = bestMove = skillBest = skillPonder = MOVE_NONE;
     depth = aspirationDelta = 0;
     bestValue = alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
     ss->currentMove = MOVE_NULL; // Hack to skip update gains
-
-    // Moves to search are verified and copied
-    Rml.init(pos, searchMoves);
+    Rml.init(pos, rootMoves);
 
     // Handle special case of searching on a mate/stalemate position
-    if (!Rml.size())
+    if (Rml.empty())
     {
         cout << "info" << depth_to_uci(DEPTH_ZERO)
              << score_to_uci(pos.in_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW, alpha, beta) << endl;
@@ -523,7 +454,7 @@ namespace {
     }
 
     // Iterative deepening loop until requested to stop or target depth reached
-    while (!StopRequest && ++depth <= PLY_MAX && (!Limits.maxDepth || depth <= Limits.maxDepth))
+    while (!Signals.stop && ++depth <= PLY_MAX && (!Limits.maxDepth || depth <= Limits.maxDepth))
     {
         // Save now last iteration's scores, before Rml moves are reordered
         for (size_t i = 0; i < Rml.size(); i++)
@@ -532,7 +463,7 @@ namespace {
         Rml.bestMoveChanges = 0;
 
         // MultiPV loop. We perform a full root search for each PV line
-        for (MultiPVIdx = 0; MultiPVIdx < std::min(MultiPV, (int)Rml.size()); MultiPVIdx++)
+        for (MultiPVIdx = 0; MultiPVIdx < std::min(MultiPV, Rml.size()); MultiPVIdx++)
         {
             // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
             if (depth >= 5 && abs(Rml[MultiPVIdx].prevScore) < VALUE_KNOWN_WIN)
@@ -576,21 +507,21 @@ namespace {
 
                 // Write PV back to transposition table in case the relevant entries
                 // have been overwritten during the search.
-                for (int i = 0; i <= MultiPVIdx; i++)
+                for (size_t i = 0; i <= MultiPVIdx; i++)
                     Rml[i].insert_pv_in_tt(pos);
 
                 // If search has been stopped exit the aspiration window loop,
                 // note that sorting and writing PV back to TT is safe becuase
                 // Rml is still valid, although refers to the previous iteration.
-                if (StopRequest)
+                if (Signals.stop)
                     break;
 
                 // Send full PV info to GUI if we are going to leave the loop or
                 // if we have a fail high/low and we are deep in the search. UCI
                 // protocol requires to send all the PV lines also if are still
                 // to be searched and so refer to the previous search's score.
-                if ((bestValue > alpha && bestValue < beta) || elapsed_search_time() > 2000)
-                    for (int i = 0; i < std::min(UCIMultiPV, (int)Rml.size()); i++)
+                if ((bestValue > alpha && bestValue < beta) || elapsed_time() > 2000)
+                    for (size_t i = 0; i < std::min(UCIMultiPV, Rml.size()); i++)
                     {
                         bool updated = (i <= MultiPVIdx);
 
@@ -617,8 +548,8 @@ namespace {
                 }
                 else if (bestValue <= alpha)
                 {
-                    AspirationFailLow = true;
-                    StopOnPonderhit = false;
+                    Signals.failedLowAtRoot = true;
+                    Signals.stopOnPonderhit = false;
 
                     alpha = std::max(alpha - aspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
                     aspirationDelta += aspirationDelta / 2;
@@ -629,7 +560,6 @@ namespace {
             } while (abs(bestValue) < VALUE_KNOWN_WIN);
         }
 
-        // Collect info about search result
         bestMove = Rml[0].pv[0];
         *ponderMove = Rml[0].pv[1];
         bestValues[depth] = bestValue;
@@ -642,7 +572,7 @@ namespace {
         if (Options["Use Search Log"].value<bool>())
         {
             Log log(Options["Search Log Filename"].value<string>());
-            log << pretty_pv(pos, depth, bestValue, elapsed_search_time(), &Rml[0].pv[0]) << endl;
+            log << pretty_pv(pos, depth, bestValue, elapsed_time(), &Rml[0].pv[0]) << endl;
         }
 
         // Filter out startup noise when monitoring best move stability
@@ -650,22 +580,24 @@ namespace {
             bestMoveNeverChanged = false;
 
         // Do we have time for the next iteration? Can we stop searching now?
-        if (!StopRequest && !StopOnPonderhit && Limits.useTimeManagement())
+        if (!Signals.stop && !Signals.stopOnPonderhit && Limits.useTimeManagement())
         {
+            bool stop = false; // Local variable instead of the volatile Signals.stop
+
             // Take in account some extra time if the best move has changed
             if (depth > 4 && depth < 50)
                 TimeMgr.pv_instability(bestMoveChanges[depth], bestMoveChanges[depth - 1]);
 
             // Stop search if most of available time is already consumed. We probably don't
             // have enough time to search the first move at the next iteration anyway.
-            if (elapsed_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 62) / 100)
-                StopRequest = true;
+            if (elapsed_time() > (TimeMgr.available_time() * 62) / 100)
+                stop = true;
 
             // Stop search early if one move seems to be much better than others
             if (   depth >= 10
-                && !StopRequest
+                && !stop
                 && (   bestMoveNeverChanged
-                    || elapsed_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 40) / 100))
+                    || elapsed_time() > (TimeMgr.available_time() * 40) / 100))
             {
                 Value rBeta = bestValue - EasyMoveMargin;
                 (ss+1)->excludedMove = bestMove;
@@ -675,14 +607,17 @@ namespace {
                 (ss+1)->excludedMove = MOVE_NONE;
 
                 if (v < rBeta)
-                    StopRequest = true;
+                    stop = true;
             }
 
-            // If we are allowed to ponder do not stop the search now but keep pondering
-            if (StopRequest && Limits.ponder) // FIXME Limits.ponder is racy
+            if (stop)
             {
-                StopRequest = false;
-                StopOnPonderhit = true;
+                // If we are allowed to ponder do not stop the search now but
+                // keep pondering until GUI sends "ponderhit" or "stop".
+                if (Limits.ponder)
+                    Signals.stopOnPonderhit = true;
+                else
+                    Signals.stop = true;
             }
         }
     }
@@ -709,7 +644,7 @@ namespace {
   // here: This is taken care of after we return from the split point.
 
   template <NodeType NT>
-  Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
+  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
 
     const bool PvNode   = (NT == PV || NT == Root || NT == SplitPointPV || NT == SplitPointRoot);
     const bool SpNode   = (NT == SplitPointPV || NT == SplitPointNonPV || NT == SplitPointRoot);
@@ -730,7 +665,8 @@ namespace {
     ValueType vt;
     Value bestValue, value, oldAlpha;
     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValue;
-    bool isPvMove, inCheck, singularExtensionNode, givesCheck, captureOrPromotion, dangerous;
+    bool isPvMove, inCheck, singularExtensionNode, givesCheck;
+    bool captureOrPromotion, dangerous, doFullDepthSearch;
     int moveCount = 0, playedMoveCount = 0;
     Thread& thread = Threads[pos.thread()];
     SplitPoint* sp = NULL;
@@ -761,7 +697,7 @@ namespace {
     }
 
     // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
-    if ((   StopRequest
+    if ((   Signals.stop
          || pos.is_draw<false>()
          || ss->ply > PLY_MAX) && !RootNode)
         return VALUE_DRAW;
@@ -970,7 +906,6 @@ namespace {
 
 split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
-    // Initialize a MovePicker object for the current position
     MovePickerExt<SpNode> mp(pos, ttMove, depth, H, ss, PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta);
     CheckInfo ci(pos);
     ss->bestMove = MOVE_NONE;
@@ -979,13 +914,16 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
                            && !SpNode
                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
                            && ttMove != MOVE_NONE
-                           && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
+                           && !excludedMove // Recursive singular search is not allowed
                            && (tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER)
                            && tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
     if (SpNode)
     {
         lock_grab(&(sp->lock));
         bestValue = sp->bestValue;
+        moveCount = sp->moveCount;
+
+        assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && moveCount > 0);
     }
 
     // Step 11. Loop through moves
@@ -1020,24 +958,28 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       if (RootNode)
       {
           // This is used by time management
-          FirstRootMove = (moveCount == 1);
+          Signals.firstRootMove = (moveCount == 1);
 
-          // Save the current node count before the move is searched
           nodes = pos.nodes_searched();
 
-          // For long searches send current move info to GUI
-          if (pos.thread() == 0 && elapsed_search_time() > 2000)
+          if (pos.thread() == 0 && elapsed_time() > 2000)
               cout << "info" << depth_to_uci(depth)
                    << " currmove " << move
                    << " currmovenumber " << moveCount + MultiPVIdx << endl;
       }
 
       isPvMove = (PvNode && moveCount <= 1);
-      givesCheck = pos.move_gives_check(move, ci);
       captureOrPromotion = pos.is_capture_or_promotion(move);
+      givesCheck = pos.move_gives_check(move, ci);
+      dangerous = givesCheck || is_dangerous(pos, move, captureOrPromotion);
+      ext = DEPTH_ZERO;
+
+      // Step 12. Extend checks and, in PV nodes, also dangerous moves
+      if (PvNode && dangerous)
+          ext = ONE_PLY;
 
-      // Step 12. Decide the new search depth
-      ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, givesCheck, &dangerous);
+      else if (givesCheck && pos.see_sign(move) >= 0)
+          ext = PvNode ? ONE_PLY : ONE_PLY / 2;
 
       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of
       // (alpha-s, beta-s), and just one fails high on (alpha, beta), then that move
@@ -1045,9 +987,9 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       // on all the other moves but the ttMove, if result is lower than ttValue minus
       // a margin then we extend ttMove.
       if (   singularExtensionNode
+          && !ext
           && move == ttMove
-          && pos.pl_move_is_legal(move, ci.pinned)
-          && ext < ONE_PLY)
+          && pos.pl_move_is_legal(move, ci.pinned))
       {
           Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ss->ply);
 
@@ -1056,11 +998,11 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
               Value rBeta = ttValue - int(depth);
               ss->excludedMove = move;
               ss->skipNullMove = true;
-              Value v = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, depth / 2);
+              value = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, depth / 2);
               ss->skipNullMove = false;
               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
               ss->bestMove = MOVE_NONE;
-              if (v < rBeta)
+              if (value < rBeta)
                   ext = ONE_PLY;
           }
       }
@@ -1074,12 +1016,12 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           && !inCheck
           && !dangerous
           &&  move != ttMove
-          && !is_castle(move))
+          && !is_castle(move)
+          && (bestValue > VALUE_MATED_IN_PLY_MAX || bestValue == -VALUE_INFINITE))
       {
           // Move count based pruning
           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
-              && (!threatMove || !connected_threat(pos, move, threatMove))
-              && bestValue > VALUE_MATED_IN_PLY_MAX) // FIXME bestValue is racy
+              && (!threatMove || !connected_threat(pos, move, threatMove)))
           {
               if (SpNode)
                   lock_grab(&(sp->lock));
@@ -1097,20 +1039,13 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           if (futilityValue < beta)
           {
               if (SpNode)
-              {
                   lock_grab(&(sp->lock));
-                  if (futilityValue > sp->bestValue)
-                      sp->bestValue = bestValue = futilityValue;
-              }
-              else if (futilityValue > bestValue)
-                  bestValue = futilityValue;
 
               continue;
           }
 
           // Prune moves with negative SEE at low depths
           if (   predictedDepth < 2 * ONE_PLY
-              && bestValue > VALUE_MATED_IN_PLY_MAX
               && pos.see_sign(move) < 0)
           {
               if (SpNode)
@@ -1134,51 +1069,44 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       // Step 14. Make the move
       pos.do_move(move, st, ci, givesCheck);
 
-      // Step extra. pv search (only in PV nodes)
-      // The first move in list is the expected PV
-      if (isPvMove)
-          value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
-                                     : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth);
-      else
+      // Step 15. Reduced depth search (LMR). If the move fails high will be
+      // re-searched at full depth.
+      if (   depth > 3 * ONE_PLY
+          && !isPvMove
+          && !captureOrPromotion
+          && !dangerous
+          && !is_castle(move)
+          &&  ss->killers[0] != move
+          &&  ss->killers[1] != move)
       {
-          // Step 15. Reduced depth search
-          // If the move fails high will be re-searched at full depth.
-          bool doFullDepthSearch = true;
-
-          if (    depth > 3 * ONE_PLY
-              && !captureOrPromotion
-              && !dangerous
-              && !is_castle(move)
-              &&  ss->killers[0] != move
-              &&  ss->killers[1] != move
-              && (ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount)) != DEPTH_ZERO)
-          {
-              Depth d = newDepth - ss->reduction;
-              alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
+          ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount);
+          Depth d = newDepth - ss->reduction;
+          alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
 
-              value = d < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO)
-                                  : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d);
+          value = d < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO)
+                              : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d);
 
-              ss->reduction = DEPTH_ZERO;
-              doFullDepthSearch = (value > alpha);
-          }
+          doFullDepthSearch = (value > alpha && ss->reduction != DEPTH_ZERO);
+          ss->reduction = DEPTH_ZERO;
+      }
+      else
+          doFullDepthSearch = !isPvMove;
 
-          // Step 16. Full depth search
-          if (doFullDepthSearch)
-          {
-              alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
-              value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO)
-                                         : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth);
-
-              // Step extra. pv search (only in PV nodes)
-              // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
-              // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
-              if (PvNode && value > alpha && (RootNode || value < beta))
-                  value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
-                                             : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth);
-          }
+      // Step 16. Full depth search, when LMR is skipped or fails high
+      if (doFullDepthSearch)
+      {
+          alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
+          value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO)
+                                     : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth);
       }
 
+      // Only for PV nodes do a full PV search on the first move or after a fail
+      // high, in the latter case search only if value < beta, otherwise let the
+      // parent node to fail low with value <= alpha and to try another move.
+      if (PvNode && (isPvMove || (value > alpha && (RootNode || value < beta))))
+          value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
+                                     : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth);
+
       // Step 17. Undo move
       pos.undo_move(move);
 
@@ -1196,16 +1124,14 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       // was aborted because the user interrupted the search or because we
       // ran out of time. In this case, the return value of the search cannot
       // be trusted, and we don't update the best move and/or PV.
-      if (RootNode && !StopRequest)
+      if (RootNode && !Signals.stop)
       {
-          // Remember searched nodes counts for this move
           RootMove* rm = Rml.find(move);
           rm->nodes += pos.nodes_searched() - nodes;
 
           // PV move or new best move ?
           if (isPvMove || value > alpha)
           {
-              // Update PV
               rm->score = value;
               rm->extract_pv_from_tt(pos);
 
@@ -1221,7 +1147,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
               // position in the list is preserved, just the PV is pushed up.
               rm->score = -VALUE_INFINITE;
 
-      } // RootNode
+      }
 
       if (value > bestValue)
       {
@@ -1247,7 +1173,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           && depth >= Threads.min_split_depth()
           && bestValue < beta
           && Threads.available_slave_exists(pos.thread())
-          && !StopRequest
+          && !Signals.stop
           && !thread.cutoff_occurred())
           bestValue = Threads.split<FakeSplit>(pos, ss, alpha, beta, bestValue, depth,
                                                threatMove, moveCount, &mp, NT);
@@ -1259,13 +1185,20 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     // case of StopRequest or thread.cutoff_occurred() are set, but this is
     // harmless because return value is discarded anyhow in the parent nodes.
     // If we are in a singular extension search then return a fail low score.
-    if (!SpNode && !moveCount)
+    if (!moveCount)
         return excludedMove ? oldAlpha : inCheck ? value_mated_in(ss->ply) : VALUE_DRAW;
 
+    // If we have pruned all the moves without searching return a fail-low score
+    if (bestValue == -VALUE_INFINITE)
+    {
+        assert(!playedMoveCount);
+
+        bestValue = alpha;
+    }
+
     // Step 21. Update tables
-    // If the search is not aborted, update the transposition table,
-    // history counters, and killer moves.
-    if (!SpNode && !StopRequest && !thread.cutoff_occurred())
+    // Update transposition table entry, history and killers
+    if (!SpNode && !Signals.stop && !thread.cutoff_occurred())
     {
         move = bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : ss->bestMove;
         vt   = bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER
@@ -1299,12 +1232,13 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     return bestValue;
   }
 
+
   // qsearch() is the quiescence search function, which is called by the main
   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
   // less than ONE_PLY).
 
   template <NodeType NT>
-  Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
+  Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
 
     const bool PvNode = (NT == PV);
 
@@ -1379,7 +1313,6 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
         if (PvNode && bestValue > alpha)
             alpha = bestValue;
 
-        // Futility pruning parameters, not needed when in check
         futilityBase = ss->eval + evalMargin + FutilityMarginQS;
         enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMidgame;
     }
@@ -1461,7 +1394,6 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       if (!pos.pl_move_is_legal(move, ci.pinned))
           continue;
 
-      // Update current move
       ss->currentMove = move;
 
       // Make and search the move
@@ -1682,8 +1614,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   }
 
 
-  // can_return_tt() returns true if a transposition table score
-  // can be used to cut-off at a given point in search.
+  // can_return_tt() returns true if a transposition table score can be used to
+  // cut-off at a given point in search.
 
   bool can_return_tt(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply) {
 
@@ -1698,8 +1630,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   }
 
 
-  // refine_eval() returns the transposition table score if
-  // possible otherwise falls back on static position evaluation.
+  // refine_eval() returns the transposition table score if possible, otherwise
+  // falls back on static position evaluation.
 
   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply) {
 
@@ -1715,8 +1647,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   }
 
 
-  // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff
-  // in history and marks as failures all the other moves of that ply.
+  // update_history() registers a good move that produced a beta-cutoff in
+  // history and marks as failures all the other moves of that ply.
 
   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth,
                       Move movesSearched[], int moveCount) {
@@ -1739,12 +1671,12 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
   // since the beginning of the current search.
 
-  int elapsed_search_time(int set) {
+  int elapsed_time(bool reset) {
 
     static int searchStartTime;
 
-    if (set)
-        searchStartTime = set;
+    if (reset)
+        searchStartTime = get_system_time();
 
     return get_system_time() - searchStartTime;
   }
@@ -1778,7 +1710,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   string speed_to_uci(int64_t nodes) {
 
     std::stringstream s;
-    int t = elapsed_search_time();
+    int t = elapsed_time();
 
     s << " nodes " << nodes
       << " nps " << (t > 0 ? int(nodes * 1000 / t) : 0)
@@ -1822,6 +1754,12 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     return s.str();
   }
 
+
+  // pretty_pv() creates a human-readable string from a position and a PV.
+  // It is used to write search information to the log file (which is created
+  // when the UCI parameter "Use Search Log" is "true"). It uses the two helpers
+  // time_to_string() and score_to_string() to format time and score respectively.
+
   string time_to_string(int millisecs) {
 
     const int MSecMinute = 1000 * 60;
@@ -1854,11 +1792,6 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     return s.str();
   }
 
-
-  // pretty_pv() creates a human-readable string from a position and a PV.
-  // It is used to write search information to the log file (which is created
-  // when the UCI parameter "Use Search Log" is "true").
-
   string pretty_pv(Position& pos, int depth, Value value, int time, Move pv[]) {
 
     const int64_t K = 1000;
@@ -1908,26 +1841,6 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   }
 
 
-  // wait_for_stop_or_ponderhit() is called when the maximum depth is reached
-  // while the program is pondering. The point is to work around a wrinkle in
-  // the UCI protocol: When pondering, the engine is not allowed to give a
-  // "bestmove" before the GUI sends it a "stop" or "ponderhit" command.
-  // We simply wait here until one of these commands (that raise StopRequest) is
-  // sent, and return, after which the bestmove and pondermove will be printed.
-
-  void wait_for_stop_or_ponderhit() {
-
-    string cmd;
-    StopOnPonderhit = true;
-
-    while (!StopRequest)
-    {
-        Threads.getline(cmd);
-        do_uci_async_cmd(cmd);
-    }
-  }
-
-
   // When playing with strength handicap choose best move among the MultiPV set
   // using a statistical rule dependent on SkillLevel. Idea by Heinz van Saanen.
 
@@ -1939,8 +1852,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
     // Rml list is already sorted by score in descending order
     int s;
+    size_t size = std::min(MultiPV, Rml.size());
     int max_s = -VALUE_INFINITE;
-    int size = std::min(MultiPV, (int)Rml.size());
     int max = Rml[0].score;
     int var = std::min(max - Rml[size - 1].score, int(PawnValueMidgame));
     int wk = 120 - 2 * SkillLevel;
@@ -1952,7 +1865,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     // Choose best move. For each move's score we add two terms both dependent
     // on wk, one deterministic and bigger for weaker moves, and one random,
     // then we choose the move with the resulting highest score.
-    for (int i = 0; i < size; i++)
+    for (size_t i = 0; i < size; i++)
     {
         s = Rml[i].score;
 
@@ -1973,9 +1886,9 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   }
 
 
-  /// RootMove and RootMoveList method's definitions
+  // RootMove and RootMoveList method's definitions
 
-  void RootMoveList::init(Position& pos, Move searchMoves[]) {
+  void RootMoveList::init(Position& pos, Move rootMoves[]) {
 
     Move* sm;
     bestMoveChanges = 0;
@@ -1984,11 +1897,11 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     // Generate all legal moves and add them to RootMoveList
     for (MoveList<MV_LEGAL> ml(pos); !ml.end(); ++ml)
     {
-        // If we have a searchMoves[] list then verify the move
+        // If we have a rootMoves[] list then verify the move
         // is in the list before to add it.
-        for (sm = searchMoves; *sm && *sm != ml.move(); sm++) {}
+        for (sm = rootMoves; *sm && *sm != ml.move(); sm++) {}
 
-        if (sm != searchMoves && *sm != ml.move())
+        if (sm != rootMoves && *sm != ml.move())
             continue;
 
         RootMove rm;
@@ -2079,9 +1992,9 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 } // namespace
 
 
-// Thread::idle_loop() is where the thread is parked when it has no work to do.
-// The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint object
-// for which the thread is the master.
+/// Thread::idle_loop() is where the thread is parked when it has no work to do.
+/// The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint object
+/// for which the thread is the master.
 
 void Thread::idle_loop(SplitPoint* sp) {
 
@@ -2095,7 +2008,6 @@ void Thread::idle_loop(SplitPoint* sp) {
       {
           assert((!sp && threadID) || Threads.use_sleeping_threads());
 
-          // Slave thread should exit as soon as do_terminate flag raises
           if (do_terminate)
           {
               assert(!sp);
@@ -2128,11 +2040,11 @@ void Thread::idle_loop(SplitPoint* sp) {
           assert(!do_terminate);
 
           // Copy split point position and search stack and call search()
-          SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
+          Stack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
           SplitPoint* tsp = splitPoint;
           Position pos(*tsp->pos, threadID);
 
-          memcpy(ss, tsp->ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
+          memcpy(ss, tsp->ss - 1, 4 * sizeof(Stack));
           (ss+1)->sp = tsp;
 
           if (tsp->nodeType == Root)
@@ -2170,39 +2082,16 @@ void Thread::idle_loop(SplitPoint* sp) {
 }
 
 
-// do_uci_async_cmd() is called by listener thread when in async mode and 'cmd'
-// input line is received from the GUI.
-
-void do_uci_async_cmd(const std::string& cmd) {
-
-  if (cmd == "quit")
-      QuitRequest = StopRequest = true;
-
-  else if (cmd == "stop")
-      StopRequest = true;
-
-  else if (cmd == "ponderhit")
-  {
-      // The opponent has played the expected move. GUI sends "ponderhit" if
-      // we were told to ponder on the same move the opponent has played. We
-      // should continue searching but switching from pondering to normal search.
-      Limits.ponder = false;
-
-      if (StopOnPonderhit)
-          StopRequest = true;
-  }
-}
-
-
-// do_timer_event() is called by the timer thread when the timer triggers
+/// do_timer_event() is called by the timer thread when the timer triggers. It
+/// is used to print debug info and, more important, to detect when we are out of
+/// available time and so stop the search.
 
 void do_timer_event() {
 
   static int lastInfoTime;
-  int e = elapsed_search_time();
+  int e = elapsed_time();
 
-  // Print debug information every second
-  if (get_system_time() - lastInfoTime >= 1000)
+  if (get_system_time() - lastInfoTime >= 1000 || !lastInfoTime)
   {
       lastInfoTime = get_system_time();
 
@@ -2210,12 +2099,11 @@ void do_timer_event() {
       dbg_print_hit_rate();
   }
 
-  // Should we stop the search?
   if (Limits.ponder)
       return;
 
-  bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
-                         && !AspirationFailLow
+  bool stillAtFirstMove =    Signals.firstRootMove
+                         && !Signals.failedLowAtRoot
                          &&  e > TimeMgr.available_time();
 
   bool noMoreTime =   e > TimeMgr.maximum_time()
@@ -2224,5 +2112,5 @@ void do_timer_event() {
   if (   (Limits.useTimeManagement() && noMoreTime)
       || (Limits.maxTime && e >= Limits.maxTime)
          /* missing nodes limit */ ) // FIXME
-      StopRequest = true;
+      Signals.stop = true;
 }