]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Use exceptions to stop the search
[stockfish] / src / search.cpp
index 35a396814d676f4878738150ddd129d20e551bb1..89ddfef6397b471ef00b87207dd9daa9338a8d0e 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008-2012 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2008-2013 Marco Costalba, Joona Kiiski, 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
 #include <cassert>
 #include <cmath>
 #include <cstring>
+#include <exception>
 #include <iostream>
 #include <sstream>
 
 #include "book.h"
 #include "evaluate.h"
-#include "history.h"
 #include "movegen.h"
 #include "movepick.h"
 #include "notation.h"
@@ -67,7 +67,7 @@ namespace {
 
   // Futility lookup tables (initialized at startup) and their access functions
   Value FutilityMargins[16][64]; // [depth][moveNumber]
-  int FutilityMoveCounts[32];    // [depth]
+  int FutilityMoveCounts[2][32]; // [improving][depth]
 
   inline Value futility_margin(Depth d, int mn) {
 
@@ -76,21 +76,23 @@ namespace {
   }
 
   // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their access function
-  int8_t Reductions[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
+  int8_t Reductions[2][2][64][64]; // [pv][improving][depth][moveNumber]
 
-  template <bool PvNode> inline Depth reduction(Depth d, int mn) {
+  template <bool PvNode> inline Depth reduction(bool i, Depth d, int mn) {
 
-    return (Depth) Reductions[PvNode][std::min(int(d) / ONE_PLY, 63)][std::min(mn, 63)];
+    return (Depth) Reductions[PvNode][i][std::min(int(d) / ONE_PLY, 63)][std::min(mn, 63)];
   }
 
   size_t PVSize, PVIdx;
   TimeManager TimeMgr;
   int BestMoveChanges;
   Value DrawValue[COLOR_NB];
-  History H;
+  HistoryStats History;
+  GainsStats Gains;
+  CountermovesStats Countermoves;
 
   template <NodeType NT>
-  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
+  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode);
 
   template <NodeType NT, bool InCheck>
   Value qsearch(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
@@ -98,11 +100,13 @@ namespace {
   void id_loop(Position& pos);
   Value value_to_tt(Value v, int ply);
   Value value_from_tt(Value v, int ply);
-  bool check_is_dangerous(Position& pos, Move move, Value futilityBase, Value beta);
-  bool yields_to_threat(const Position& pos, Move move, Move threat);
-  bool prevents_threat(const Position& pos, Move move, Move threat);
+  bool check_is_dangerous(const Position& pos, Move move, Value futilityBase, Value beta);
+  bool allows(const Position& pos, Move first, Move second);
+  bool refutes(const Position& pos, Move first, Move second);
   string uci_pv(const Position& pos, int depth, Value alpha, Value beta);
 
+  class stop : public std::exception {};
+
   struct Skill {
     Skill(int l) : level(l), best(MOVE_NONE) {}
    ~Skill() {
@@ -135,8 +139,14 @@ void Search::init() {
   {
       double    pvRed = log(double(hd)) * log(double(mc)) / 3.0;
       double nonPVRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 2.25;
-      Reductions[1][hd][mc] = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
-      Reductions[0][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
+      Reductions[1][1][hd][mc] = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
+      Reductions[0][1][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
+
+      Reductions[1][0][hd][mc] = Reductions[1][1][hd][mc];
+      Reductions[0][0][hd][mc] = Reductions[0][1][hd][mc];
+
+      if (Reductions[0][0][hd][mc] > 2 * ONE_PLY)
+          Reductions[0][0][hd][mc] += ONE_PLY;
   }
 
   // Init futility margins array
@@ -145,33 +155,36 @@ void Search::init() {
 
   // Init futility move count array
   for (d = 0; d < 32; d++)
-      FutilityMoveCounts[d] = int(3.001 + 0.25 * pow(double(d), 2.0));
+  {
+      FutilityMoveCounts[1][d] = int(3.001 + 0.3 * pow(double(d), 1.8));
+      FutilityMoveCounts[0][d] = d < 5 ? FutilityMoveCounts[1][d]
+                                       : 3 * FutilityMoveCounts[1][d] / 4;
+  }
 }
 
 
 /// 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.
 
-size_t Search::perft(Position& pos, Depth depth) {
-
-  // At the last ply just return the number of legal moves (leaf nodes)
-  if (depth == ONE_PLY)
-      return MoveList<LEGAL>(pos).size();
+static size_t perft(Position& pos, Depth depth) {
 
   StateInfo st;
   size_t cnt = 0;
   CheckInfo ci(pos);
+  const bool leaf = depth == 2 * ONE_PLY;
 
-  for (MoveList<LEGAL> ml(pos); !ml.end(); ++ml)
+  for (MoveList<LEGAL> it(pos); *it; ++it)
   {
-      pos.do_move(ml.move(), st, ci, pos.move_gives_check(ml.move(), ci));
-      cnt += perft(pos, depth - ONE_PLY);
-      pos.undo_move(ml.move());
+      pos.do_move(*it, st, ci, pos.move_gives_check(*it, ci));
+      cnt += leaf ? MoveList<LEGAL>(pos).size() : ::perft(pos, depth - ONE_PLY);
+      pos.undo_move(*it);
   }
-
   return cnt;
 }
 
+size_t Search::perft(Position& pos, Depth depth) {
+  return depth > ONE_PLY ? ::perft(pos, depth) : MoveList<LEGAL>(pos).size();
+}
 
 /// 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
@@ -182,19 +195,19 @@ void Search::think() {
   static PolyglotBook book; // Defined static to initialize the PRNG only once
 
   RootColor = RootPos.side_to_move();
-  TimeMgr.init(Limits, RootPos.startpos_ply_counter(), RootColor);
+  TimeMgr.init(Limits, RootPos.game_ply(), RootColor);
 
   if (RootMoves.empty())
   {
       RootMoves.push_back(MOVE_NONE);
       sync_cout << "info depth 0 score "
-                << score_to_uci(RootPos.in_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW)
+                << score_to_uci(RootPos.checkers() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW)
                 << sync_endl;
 
       goto finalize;
   }
 
-  if (Options["OwnBook"] && !Limits.infinite)
+  if (Options["OwnBook"] && !Limits.infinite && !Limits.mate)
   {
       Move bookMove = book.probe(RootPos, Options["Book File"], Options["Best Book Move"]);
 
@@ -208,17 +221,17 @@ void Search::think() {
   if (Options["Contempt Factor"] && !Options["UCI_AnalyseMode"])
   {
       int cf = Options["Contempt Factor"] * PawnValueMg / 100; // From centipawns
-      cf = cf * MaterialTable::game_phase(RootPos) / PHASE_MIDGAME; // Scale down with phase
+      cf = cf * Material::game_phase(RootPos) / PHASE_MIDGAME; // Scale down with phase
       DrawValue[ RootColor] = VALUE_DRAW - Value(cf);
       DrawValue[~RootColor] = VALUE_DRAW + Value(cf);
   }
   else
       DrawValue[WHITE] = DrawValue[BLACK] = VALUE_DRAW;
 
-  if (Options["Use Search Log"])
+  if (Options["Write Search Log"])
   {
       Log log(Options["Search Log Filename"]);
-      log << "\nSearching: "  << RootPos.to_fen()
+      log << "\nSearching: "  << RootPos.fen()
           << "\ninfinite: "   << Limits.infinite
           << " ponder: "      << Limits.ponder
           << " time: "        << Limits.time[RootColor]
@@ -227,24 +240,27 @@ void Search::think() {
           << std::endl;
   }
 
-  Threads.wake_up();
+  // Reset the threads, still sleeping: will be wake up at split time
+  for (size_t i = 0; i < Threads.size(); i++)
+      Threads[i]->maxPly = 0;
+
+  Threads.sleepWhileIdle = Options["Idle Threads Sleep"];
 
   // Set best timer interval to avoid lagging under time pressure. Timer is
   // used to check for remaining available thinking time.
-  if (Limits.use_time_management())
-      Threads.set_timer(std::min(100, std::max(TimeMgr.available_time() / 16,
-                                               TimerResolution)));
-  else if (Limits.nodes)
-      Threads.set_timer(2 * TimerResolution);
-  else
-      Threads.set_timer(100);
+  Threads.timer->msec =
+  Limits.use_time_management() ? std::min(100, std::max(TimeMgr.available_time() / 16, TimerResolution)) :
+                  Limits.nodes ? 2 * TimerResolution
+                               : 100;
+
+  Threads.timer->notify_one(); // Wake up the recurring timer
 
   id_loop(RootPos); // Let's start searching !
 
-  Threads.set_timer(0); // Stop timer
-  Threads.sleep();
+  Threads.timer->msec = 0; // Stop the timer
+  Threads.sleepWhileIdle = true; // Send idle threads to sleep
 
-  if (Options["Use Search Log"])
+  if (Options["Write Search Log"])
   {
       Time::point elapsed = Time::now() - SearchTime + 1;
 
@@ -261,11 +277,20 @@ void Search::think() {
 
 finalize:
 
+  // When search is stopped this info is not printed
+  sync_cout << "info nodes " << RootPos.nodes_searched()
+            << " time " << Time::now() - SearchTime + 1 << sync_endl;
+
   // When we reach max depth we arrive here even without Signals.stop is raised,
-  // but if we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the best
-  // move before we are told to do so.
+  // but if we are pondering or in infinite search, according to UCI protocol,
+  // we shouldn't print the best move before the GUI sends a "stop" or "ponderhit"
+  // command. We simply wait here until GUI sends one of those commands (that
+  // raise Signals.stop).
   if (!Signals.stop && (Limits.ponder || Limits.infinite))
-      RootPos.this_thread()->wait_for_stop_or_ponderhit();
+  {
+      Signals.stopOnPonderhit = true;
+      RootPos.this_thread()->wait_for(Signals.stop);
+  }
 
   // Best move could be MOVE_NONE when searching on a stalemate position
   sync_cout << "bestmove " << move_to_uci(RootMoves[0].pv[0], RootPos.is_chess960())
@@ -282,17 +307,21 @@ namespace {
 
   void id_loop(Position& pos) {
 
-    Stack ss[MAX_PLY_PLUS_2];
+    Stack stack[MAX_PLY_PLUS_3], *ss = stack+2; // To allow referencing (ss-2)
     int depth, prevBestMoveChanges;
     Value bestValue, alpha, beta, delta;
-    bool bestMoveNeverChanged = true;
 
-    memset(ss, 0, 4 * sizeof(Stack));
+    std::memset(ss-2, 0, 5 * sizeof(Stack));
+    (ss-1)->currentMove = MOVE_NULL; // Hack to skip update gains
+
     depth = BestMoveChanges = 0;
-    bestValue = delta = -VALUE_INFINITE;
-    ss->currentMove = MOVE_NULL; // Hack to skip update gains
+    bestValue = delta = alpha = -VALUE_INFINITE;
+    beta = VALUE_INFINITE;
+
     TT.new_search();
-    H.clear();
+    History.clear();
+    Gains.clear();
+    Countermoves.clear();
 
     PVSize = Options["MultiPV"];
     Skill skill(Options["Skill Level"]);
@@ -318,26 +347,21 @@ namespace {
         // MultiPV loop. We perform a full root search for each PV line
         for (PVIdx = 0; PVIdx < PVSize; PVIdx++)
         {
-            // Set aspiration window default width
-            if (depth >= 5 && abs(RootMoves[PVIdx].prevScore) < VALUE_KNOWN_WIN)
+            // Reset aspiration window starting size
+            if (depth >= 5)
             {
                 delta = Value(16);
-                alpha = RootMoves[PVIdx].prevScore - delta;
-                beta  = RootMoves[PVIdx].prevScore + delta;
-            }
-            else
-            {
-                alpha = -VALUE_INFINITE;
-                beta  =  VALUE_INFINITE;
+                alpha = std::max(RootMoves[PVIdx].prevScore - delta,-VALUE_INFINITE);
+                beta  = std::min(RootMoves[PVIdx].prevScore + delta, VALUE_INFINITE);
             }
 
             // Start with a small aspiration window and, in case of fail high/low,
             // research with bigger window until not failing high/low anymore.
             while (true)
             {
-                // Search starts from ss+1 to allow referencing (ss-1). This is
-                // needed by update gains and ss copy when splitting at Root.
-                bestValue = search<Root>(pos, ss+1, alpha, beta, depth * ONE_PLY);
+                try {
+                    bestValue = search<Root>(pos, ss, alpha, beta, depth * ONE_PLY, false);
+                } catch (stop&) {}
 
                 // Bring to front the best move. It is critical that sorting is
                 // done with a stable algorithm because all the values but the first
@@ -345,7 +369,7 @@ namespace {
                 // we want to keep the same order for all the moves but the new
                 // PV that goes to the front. Note that in case of MultiPV search
                 // the already searched PV lines are preserved.
-                sort<RootMove>(RootMoves.begin() + PVIdx, RootMoves.end());
+                std::stable_sort(RootMoves.begin() + PVIdx, RootMoves.end());
 
                 // Write PV back to transposition table in case the relevant
                 // entries have been overwritten during the search.
@@ -358,56 +382,59 @@ namespace {
                 if (Signals.stop)
                     return;
 
-                // In case of failing high/low increase aspiration window and
-                // research, otherwise exit the loop.
-                if (bestValue > alpha && bestValue < beta)
-                    break;
-
-                // Give some update (without cluttering the UI) before to research
-                if (Time::now() - SearchTime > 3000)
+                // When failing high/low give some update (without cluttering
+                // the UI) before to research.
+                if (  (bestValue <= alpha || bestValue >= beta)
+                    && Time::now() - SearchTime > 3000)
                     sync_cout << uci_pv(pos, depth, alpha, beta) << sync_endl;
 
-                if (abs(bestValue) >= VALUE_KNOWN_WIN)
+                // In case of failing low/high increase aspiration window and
+                // research, otherwise exit the loop.
+                if (bestValue <= alpha)
                 {
-                    alpha = -VALUE_INFINITE;
-                    beta  =  VALUE_INFINITE;
+                    alpha = std::max(bestValue - delta, -VALUE_INFINITE);
+
+                    Signals.failedLowAtRoot = true;
+                    Signals.stopOnPonderhit = false;
                 }
                 else if (bestValue >= beta)
-                {
-                    beta += delta;
-                    delta += delta / 2;
-                }
+                    beta = std::min(bestValue + delta, VALUE_INFINITE);
+
                 else
-                {
-                    Signals.failedLowAtRoot = true;
-                    Signals.stopOnPonderhit = false;
+                    break;
 
-                    alpha -= delta;
-                    delta += delta / 2;
-                }
+                delta += delta / 2;
 
                 assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
             }
 
             // Sort the PV lines searched so far and update the GUI
-            sort<RootMove>(RootMoves.begin(), RootMoves.begin() + PVIdx + 1);
-            sync_cout << uci_pv(pos, depth, alpha, beta) << sync_endl;
+            std::stable_sort(RootMoves.begin(), RootMoves.begin() + PVIdx + 1);
+
+            if (PVIdx + 1 == PVSize || Time::now() - SearchTime > 3000)
+                sync_cout << uci_pv(pos, depth, alpha, beta) << sync_endl;
         }
 
         // Do we need to pick now the sub-optimal best move ?
         if (skill.enabled() && skill.time_to_pick(depth))
             skill.pick_move();
 
-        if (Options["Use Search Log"])
+        if (Options["Write Search Log"])
         {
+            RootMove& rm = RootMoves[0];
+            if (skill.best != MOVE_NONE)
+                rm = *std::find(RootMoves.begin(), RootMoves.end(), skill.best);
+
             Log log(Options["Search Log Filename"]);
-            log << pretty_pv(pos, depth, bestValue, Time::now() - SearchTime, &RootMoves[0].pv[0])
+            log << pretty_pv(pos, depth, rm.score, Time::now() - SearchTime, &rm.pv[0])
                 << std::endl;
         }
 
-        // Filter out startup noise when monitoring best move stability
-        if (depth > 2 && BestMoveChanges)
-            bestMoveNeverChanged = false;
+        // Do we have 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() && !Signals.stopOnPonderhit)
@@ -428,15 +455,16 @@ namespace {
             if (    depth >= 12
                 && !stop
                 &&  PVSize == 1
-                && (   (bestMoveNeverChanged &&  pos.captured_piece_type())
-                    || Time::now() - SearchTime > (TimeMgr.available_time() * 40) / 100))
+                &&  bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY
+                && (   RootMoves.size() == 1
+                    || Time::now() - SearchTime > (TimeMgr.available_time() * 20) / 100))
             {
                 Value rBeta = bestValue - 2 * PawnValueMg;
-                (ss+1)->excludedMove = RootMoves[0].pv[0];
-                (ss+1)->skipNullMove = true;
-                Value v = search<NonPV>(pos, ss+1, rBeta - 1, rBeta, (depth - 3) * ONE_PLY);
-                (ss+1)->skipNullMove = false;
-                (ss+1)->excludedMove = MOVE_NONE;
+                ss->excludedMove = RootMoves[0].pv[0];
+                ss->skipNullMove = true;
+                Value v = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, (depth - 3) * ONE_PLY, true);
+                ss->skipNullMove = false;
+                ss->excludedMove = MOVE_NONE;
 
                 if (v < rBeta)
                     stop = true;
@@ -464,7 +492,7 @@ namespace {
   // here: This is taken care of after we return from the split point.
 
   template <NodeType NT>
-  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
+  Value search(Position& pos, Stack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, bool cutNode) {
 
     const bool PvNode   = (NT == PV || NT == Root || NT == SplitPointPV || NT == SplitPointRoot);
     const bool SpNode   = (NT == SplitPointPV || NT == SplitPointNonPV || NT == SplitPointRoot);
@@ -474,43 +502,43 @@ namespace {
     assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
     assert(depth > DEPTH_ZERO);
 
-    Move movesSearched[64];
+    Move quietsSearched[64];
     StateInfo st;
     const TTEntry *tte;
-    SplitPoint* sp;
+    SplitPoint* splitPoint;
     Key posKey;
     Move ttMove, move, excludedMove, bestMove, threatMove;
     Depth ext, newDepth;
     Value bestValue, value, ttValue;
     Value eval, nullValue, futilityValue;
-    CheckType givesCheck;
-    bool inCheck, pvMove, singularExtensionNode;
+    bool inCheck, givesCheck, pvMove, singularExtensionNode, improving;
     bool captureOrPromotion, dangerous, doFullDepthSearch;
-    int moveCount, playedMoveCount;
+    int moveCount, quietCount;
 
     // Step 1. Initialize node
     Thread* thisThread = pos.this_thread();
-    moveCount = playedMoveCount = 0;
-    inCheck = pos.in_check();
+    inCheck = pos.checkers();
 
     if (SpNode)
     {
-        sp = ss->sp;
-        bestMove   = sp->bestMove;
-        threatMove = sp->threatMove;
-        bestValue  = sp->bestValue;
+        splitPoint = ss->splitPoint;
+        bestMove   = splitPoint->bestMove;
+        threatMove = splitPoint->threatMove;
+        bestValue  = splitPoint->bestValue;
         tte = NULL;
         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
         ttValue = VALUE_NONE;
 
-        assert(sp->bestValue > -VALUE_INFINITE && sp->moveCount > 0);
+        assert(splitPoint->bestValue > -VALUE_INFINITE && splitPoint->moveCount > 0);
 
-        goto split_point_start;
+        goto moves_loop;
     }
 
+    moveCount = quietCount = 0;
     bestValue = -VALUE_INFINITE;
     ss->currentMove = threatMove = (ss+1)->excludedMove = bestMove = MOVE_NONE;
     ss->ply = (ss-1)->ply + 1;
+    ss->futilityMoveCount = 0;
     (ss+1)->skipNullMove = false; (ss+1)->reduction = DEPTH_ZERO;
     (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
 
@@ -518,10 +546,13 @@ namespace {
     if (PvNode && thisThread->maxPly < ss->ply)
         thisThread->maxPly = ss->ply;
 
+    if (Signals.stop || thisThread->cutoff_occurred())
+        throw stop();
+
     if (!RootNode)
     {
         // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
-        if (Signals.stop || pos.is_draw<true, PvNode>() || ss->ply > MAX_PLY)
+        if (pos.is_draw() || ss->ply > MAX_PLY)
             return DrawValue[pos.side_to_move()];
 
         // Step 3. Mate distance pruning. Even if we mate at the next move our score
@@ -553,9 +584,9 @@ namespace {
         && tte
         && tte->depth() >= depth
         && ttValue != VALUE_NONE // Only in case of TT access race
-        && (           PvNode ?  tte->type() == BOUND_EXACT
-            : ttValue >= beta ? (tte->type() & BOUND_LOWER)
-                              : (tte->type() & BOUND_UPPER)))
+        && (           PvNode ?  tte->bound() == BOUND_EXACT
+            : ttValue >= beta ? (tte->bound() &  BOUND_LOWER)
+                              : (tte->bound() &  BOUND_UPPER)))
     {
         TT.refresh(tte);
         ss->currentMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
@@ -573,25 +604,22 @@ namespace {
 
     // Step 5. Evaluate the position statically and update parent's gain statistics
     if (inCheck)
+    {
         ss->staticEval = ss->evalMargin = eval = VALUE_NONE;
+        goto moves_loop;
+    }
 
     else if (tte)
     {
-        // Following asserts are valid only in single thread condition because
-        // TT access is always racy and its contents cannot be trusted.
-        assert(tte->static_value() != VALUE_NONE || Threads.size() > 1);
-        assert(ttValue != VALUE_NONE || tte->type() == BOUND_NONE || Threads.size() > 1);
-
-        ss->staticEval = eval = tte->static_value();
-        ss->evalMargin = tte->static_value_margin();
-
-        if (eval == VALUE_NONE || ss->evalMargin == VALUE_NONE) // Due to a race
+        // Never assume anything on values stored in TT
+        if (  (ss->staticEval = eval = tte->eval_value()) == VALUE_NONE
+            ||(ss->evalMargin = tte->eval_margin()) == VALUE_NONE)
             eval = ss->staticEval = evaluate(pos, ss->evalMargin);
 
         // Can ttValue be used as a better position evaluation?
         if (ttValue != VALUE_NONE)
-            if (   ((tte->type() & BOUND_LOWER) && ttValue > eval)
-                || ((tte->type() & BOUND_UPPER) && ttValue < eval))
+            if (   ((tte->bound() & BOUND_LOWER) && ttValue > eval)
+                || ((tte->bound() & BOUND_UPPER) && ttValue < eval))
                 eval = ttValue;
     }
     else
@@ -603,20 +631,19 @@ namespace {
 
     // Update gain for the parent non-capture move given the static position
     // evaluation before and after the move.
-    if (   (move = (ss-1)->currentMove) != MOVE_NULL
-        && (ss-1)->staticEval != VALUE_NONE
+    if (   !pos.captured_piece_type()
         &&  ss->staticEval != VALUE_NONE
-        && !pos.captured_piece_type()
+        && (ss-1)->staticEval != VALUE_NONE
+        && (move = (ss-1)->currentMove) != MOVE_NULL
         &&  type_of(move) == NORMAL)
     {
         Square to = to_sq(move);
-        H.update_gain(pos.piece_on(to), to, -(ss-1)->staticEval - ss->staticEval);
+        Gains.update(pos.piece_on(to), to, -(ss-1)->staticEval - ss->staticEval);
     }
 
-    // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
+    // Step 6. Razoring (skipped when in check)
     if (   !PvNode
         &&  depth < 4 * ONE_PLY
-        && !inCheck
         &&  eval + razor_margin(depth) < beta
         &&  ttMove == MOVE_NONE
         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY
@@ -630,23 +657,22 @@ namespace {
             return v;
     }
 
-    // Step 7. Static null move pruning (is omitted in PV nodes)
+    // Step 7. Static null move pruning (skipped when in check)
     // We're betting that the opponent doesn't have a move that will reduce
     // the score by more than futility_margin(depth) if we do a null move.
     if (   !PvNode
         && !ss->skipNullMove
         &&  depth < 4 * ONE_PLY
-        && !inCheck
-        &&  eval - FutilityMargins[depth][0] >= beta
+        &&  eval - futility_margin(depth, (ss-1)->futilityMoveCount) >= beta
         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY
+        &&  abs(eval) < VALUE_KNOWN_WIN
         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
-        return eval - FutilityMargins[depth][0];
+        return eval - futility_margin(depth, (ss-1)->futilityMoveCount);
 
     // Step 8. Null move search with verification search (is omitted in PV nodes)
     if (   !PvNode
         && !ss->skipNullMove
         &&  depth > ONE_PLY
-        && !inCheck
         &&  eval >= beta
         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY
         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
@@ -660,12 +686,12 @@ namespace {
         if (eval - PawnValueMg > beta)
             R += ONE_PLY;
 
-        pos.do_null_move<true>(st);
+        pos.do_null_move(st);
         (ss+1)->skipNullMove = true;
         nullValue = depth-R < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV, false>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
-                                      : - search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R);
+                                      : - search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R, !cutNode);
         (ss+1)->skipNullMove = false;
-        pos.do_null_move<false>(st);
+        pos.undo_null_move();
 
         if (nullValue >= beta)
         {
@@ -673,12 +699,12 @@ namespace {
             if (nullValue >= VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
                 nullValue = beta;
 
-            if (depth < 6 * ONE_PLY)
+            if (depth < 12 * ONE_PLY)
                 return nullValue;
 
             // Do verification search at high depths
             ss->skipNullMove = true;
-            Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R);
+            Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R, false);
             ss->skipNullMove = false;
 
             if (v >= beta)
@@ -697,20 +723,18 @@ namespace {
             if (   depth < 5 * ONE_PLY
                 && (ss-1)->reduction
                 && threatMove != MOVE_NONE
-                && yields_to_threat(pos, (ss-1)->currentMove, threatMove))
-                return beta - 1;
+                && allows(pos, (ss-1)->currentMove, threatMove))
+                return alpha;
         }
     }
 
-    // Step 9. ProbCut (is omitted in PV nodes)
+    // Step 9. ProbCut (skipped when in check)
     // If we have a very good capture (i.e. SEE > seeValues[captured_piece_type])
     // and a reduced search returns a value much above beta, we can (almost) safely
     // prune the previous move.
     if (   !PvNode
         &&  depth >= 5 * ONE_PLY
-        && !inCheck
         && !ss->skipNullMove
-        &&  excludedMove == MOVE_NONE
         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_MAX_PLY)
     {
         Value rbeta = beta + 200;
@@ -720,7 +744,7 @@ namespace {
         assert((ss-1)->currentMove != MOVE_NONE);
         assert((ss-1)->currentMove != MOVE_NULL);
 
-        MovePicker mp(pos, ttMove, H, pos.captured_piece_type());
+        MovePicker mp(pos, ttMove, History, pos.captured_piece_type());
         CheckInfo ci(pos);
 
         while ((move = mp.next_move<false>()) != MOVE_NONE)
@@ -728,39 +752,47 @@ namespace {
             {
                 ss->currentMove = move;
                 pos.do_move(move, st, ci, pos.move_gives_check(move, ci));
-                value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -rbeta, -rbeta+1, rdepth);
+                value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -rbeta, -rbeta+1, rdepth, !cutNode);
                 pos.undo_move(move);
                 if (value >= rbeta)
                     return value;
             }
     }
 
-    // Step 10. Internal iterative deepening
+    // Step 10. Internal iterative deepening (skipped when in check)
     if (   depth >= (PvNode ? 5 * ONE_PLY : 8 * ONE_PLY)
         && ttMove == MOVE_NONE
-        && (PvNode || (!inCheck && ss->staticEval + Value(256) >= beta)))
+        && (PvNode || ss->staticEval + Value(256) >= beta))
     {
-        Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
+        Depth d = depth - 2 * ONE_PLY - (PvNode ? DEPTH_ZERO : depth / 4);
 
         ss->skipNullMove = true;
-        search<PvNode ? PV : NonPV>(pos, ss, alpha, beta, d);
+        search<PvNode ? PV : NonPV>(pos, ss, alpha, beta, d, true);
         ss->skipNullMove = false;
 
         tte = TT.probe(posKey);
         ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
     }
 
-split_point_start: // At split points actual search starts from here
+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 };
 
-    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, H, ss, PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta);
+    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, History, countermoves, ss);
     CheckInfo ci(pos);
     value = bestValue; // Workaround a bogus 'uninitialized' warning under gcc
+    improving =   ss->staticEval >= (ss-2)->staticEval
+               || ss->staticEval == VALUE_NONE
+               ||(ss-2)->staticEval == VALUE_NONE;
+
     singularExtensionNode =   !RootNode
                            && !SpNode
                            &&  depth >= (PvNode ? 6 * ONE_PLY : 8 * ONE_PLY)
                            &&  ttMove != MOVE_NONE
                            && !excludedMove // Recursive singular search is not allowed
-                           && (tte->type() & BOUND_LOWER)
+                           && (tte->bound() & BOUND_LOWER)
                            &&  tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
 
     // Step 11. Loop through moves
@@ -784,8 +816,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           if (!pos.pl_move_is_legal(move, ci.pinned))
               continue;
 
-          moveCount = ++sp->moveCount;
-          sp->mutex.unlock();
+          moveCount = ++splitPoint->moveCount;
+          splitPoint->mutex.unlock();
       }
       else
           moveCount++;
@@ -794,7 +826,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       {
           Signals.firstRootMove = (moveCount == 1);
 
-          if (thisThread == Threads.main_thread() && Time::now() - SearchTime > 2000)
+          if (thisThread == Threads.main() && Time::now() - SearchTime > 3000)
               sync_cout << "info depth " << depth / ONE_PLY
                         << " currmove " << move_to_uci(move, pos.is_chess960())
                         << " currmovenumber " << moveCount + PVIdx << sync_endl;
@@ -805,18 +837,13 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       givesCheck = pos.move_gives_check(move, ci);
       dangerous =   givesCheck
                  || pos.is_passed_pawn_push(move)
-                 || type_of(move) == CASTLE
-                 || (   captureOrPromotion // Entering a pawn endgame?
-                     && type_of(pos.piece_on(to_sq(move))) != PAWN
-                     && type_of(move) == NORMAL
-                     && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
-                         - PieceValue[MG][pos.piece_on(to_sq(move))] == VALUE_ZERO));
+                 || type_of(move) == CASTLE;
 
       // Step 12. Extend checks and, in PV nodes, also dangerous moves
       if (PvNode && dangerous)
           ext = ONE_PLY;
 
-      else if (givesCheck && (givesCheck == DISCO_CHECK || pos.see_sign(move) >= 0))
+      else if (givesCheck && pos.see_sign(move) >= 0)
           ext = ONE_PLY / 2;
 
       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of
@@ -835,12 +862,12 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           Value rBeta = ttValue - int(depth);
           ss->excludedMove = move;
           ss->skipNullMove = true;
-          value = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, depth / 2);
+          value = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, depth / 2, cutNode);
           ss->skipNullMove = false;
           ss->excludedMove = MOVE_NONE;
 
           if (value < rBeta)
-              ext = rBeta >= beta ? ONE_PLY + ONE_PLY / 2 : ONE_PLY;
+              ext = ONE_PLY;
       }
 
       // Update current move (this must be done after singular extension search)
@@ -851,17 +878,16 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           && !captureOrPromotion
           && !inCheck
           && !dangerous
-          &&  move != ttMove
-          && (bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY || (   bestValue == -VALUE_INFINITE
-                                                     && alpha > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY)))
+       /* &&  move != ttMove Already implicit in the next condition */
+          &&  bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY)
       {
           // Move count based pruning
           if (   depth < 16 * ONE_PLY
-              && moveCount >= FutilityMoveCounts[depth]
-              && (!threatMove || !prevents_threat(pos, move, threatMove)))
+              && moveCount >= FutilityMoveCounts[improving][depth]
+              && (!threatMove || !refutes(pos, move, threatMove)))
           {
               if (SpNode)
-                  sp->mutex.lock();
+                  splitPoint->mutex.lock();
 
               continue;
           }
@@ -869,41 +895,51 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           // Value based pruning
           // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*ONE_PLY for predicted depth,
           // but fixing this made program slightly weaker.
-          Depth predictedDepth = newDepth - reduction<PvNode>(depth, moveCount);
+          Depth predictedDepth = newDepth - reduction<PvNode>(improving, depth, moveCount);
           futilityValue =  ss->staticEval + ss->evalMargin + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
-                         + H.gain(pos.piece_moved(move), to_sq(move));
+                         + Gains[pos.piece_moved(move)][to_sq(move)];
 
           if (futilityValue < beta)
           {
-              if (SpNode)
-                  sp->mutex.lock();
+              bestValue = std::max(bestValue, futilityValue);
 
+              if (SpNode)
+              {
+                  splitPoint->mutex.lock();
+                  if (bestValue > splitPoint->bestValue)
+                      splitPoint->bestValue = bestValue;
+              }
               continue;
           }
 
           // Prune moves with negative SEE at low depths
-          if (   predictedDepth < 2 * ONE_PLY
-              && givesCheck != DISCO_CHECK
+          if (   predictedDepth < 4 * ONE_PLY
               && pos.see_sign(move) < 0)
           {
               if (SpNode)
-                  sp->mutex.lock();
+                  splitPoint->mutex.lock();
 
               continue;
           }
+
+          // We have not pruned the move that will be searched, but remember how
+          // far in the move list we are to be more aggressive in the child node.
+          ss->futilityMoveCount = moveCount;
       }
+      else
+          ss->futilityMoveCount = 0;
 
       // Check for legality only before to do the move
-      if (!pos.pl_move_is_legal(move, ci.pinned))
+      if (!RootNode && !SpNode && !pos.pl_move_is_legal(move, ci.pinned))
       {
           moveCount--;
           continue;
       }
 
-      pvMove = PvNode ? moveCount == 1 : false;
+      pvMove = PvNode && moveCount == 1;
       ss->currentMove = move;
-      if (!SpNode && !captureOrPromotion && playedMoveCount < 64)
-          movesSearched[playedMoveCount++] = move;
+      if (!SpNode && !captureOrPromotion && quietCount < 64)
+          quietsSearched[quietCount++] = move;
 
       // Step 14. Make the move
       pos.do_move(move, st, ci, givesCheck);
@@ -914,14 +950,23 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           && !pvMove
           && !captureOrPromotion
           && !dangerous
-          &&  ss->killers[0] != move
-          &&  ss->killers[1] != move)
+          &&  move != ttMove
+          &&  move != ss->killers[0]
+          &&  move != ss->killers[1])
       {
-          ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount);
+          ss->reduction = reduction<PvNode>(improving, depth, moveCount);
+
+          if (!PvNode && cutNode)
+              ss->reduction += ONE_PLY;
+
+          if (move == countermoves[0] || move == countermoves[1])
+              ss->reduction = std::max(DEPTH_ZERO, ss->reduction-ONE_PLY);
+
           Depth d = std::max(newDepth - ss->reduction, ONE_PLY);
-          alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
+          if (SpNode)
+              alpha = splitPoint->alpha;
 
-          value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d);
+          value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d, true);
 
           doFullDepthSearch = (value > alpha && ss->reduction != DEPTH_ZERO);
           ss->reduction = DEPTH_ZERO;
@@ -932,11 +977,13 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       // Step 16. Full depth search, when LMR is skipped or fails high
       if (doFullDepthSearch)
       {
-          alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
+          if (SpNode)
+              alpha = splitPoint->alpha;
+
           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);
+                                     : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, !cutNode);
       }
 
       // Only for PV nodes do a full PV search on the first move or after a fail
@@ -946,7 +993,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           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);
+                                     : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, false);
       // Step 17. Undo move
       pos.undo_move(move);
 
@@ -955,18 +1002,11 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       // Step 18. Check for new best move
       if (SpNode)
       {
-          sp->mutex.lock();
-          bestValue = sp->bestValue;
-          alpha = sp->alpha;
+          splitPoint->mutex.lock();
+          bestValue = splitPoint->bestValue;
+          alpha = splitPoint->alpha;
       }
 
-      // Finished searching the move. If Signals.stop is true, the search
-      // 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 (Signals.stop || thisThread->cutoff_occurred())
-          return value; // To avoid returning VALUE_INFINITE
-
       if (RootNode)
       {
           RootMove& rm = *std::find(RootMoves.begin(), RootMoves.end(), move);
@@ -992,22 +1032,21 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
       if (value > bestValue)
       {
-          bestValue = value;
-          if (SpNode) sp->bestValue = value;
+          bestValue = SpNode ? splitPoint->bestValue = value : value;
 
           if (value > alpha)
           {
-              bestMove = move;
-              if (SpNode) sp->bestMove = move;
+              bestMove = SpNode ? splitPoint->bestMove = move : move;
 
-              if (PvNode && value < beta)
+              if (PvNode && value < beta) // Update alpha! Always alpha < beta
+                  alpha = SpNode ? splitPoint->alpha = value : value;
+              else
               {
-                  alpha = value; // Update alpha here! Always alpha < beta
-                  if (SpNode) sp->alpha = value;
-              }
-              else // Fail high
-              {
-                  if (SpNode) sp->cutoff = true;
+                  assert(value >= beta); // Fail high
+
+                  if (SpNode)
+                      splitPoint->cutoff = true;
+
                   break;
               }
           }
@@ -1015,12 +1054,14 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
       // Step 19. Check for splitting the search
       if (   !SpNode
-          &&  depth >= Threads.min_split_depth()
-          &&  bestValue < beta
-          &&  Threads.available_slave_exists(thisThread))
+          &&  depth >= Threads.minimumSplitDepth
+          &&  Threads.available_slave(thisThread)
+          &&  thisThread->splitPointsSize < MAX_SPLITPOINTS_PER_THREAD)
       {
-          bestValue = Threads.split<FakeSplit>(pos, ss, alpha, beta, bestValue, &bestMove,
-                                               depth, threatMove, moveCount, mp, NT);
+          assert(bestValue < beta);
+
+          thisThread->split<FakeSplit>(pos, ss, alpha, beta, &bestValue, &bestMove,
+                                       depth, threatMove, moveCount, &mp, NT, cutNode);
           if (bestValue >= beta)
               break;
       }
@@ -1042,41 +1083,37 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
     // If we have pruned all the moves without searching return a fail-low score
     if (bestValue == -VALUE_INFINITE)
-    {
-        assert(!playedMoveCount);
-
         bestValue = alpha;
-    }
 
-    if (bestValue >= beta) // Failed high
+    TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply),
+             bestValue >= beta  ? BOUND_LOWER :
+             PvNode && bestMove ? BOUND_EXACT : BOUND_UPPER,
+             depth, bestMove, ss->staticEval, ss->evalMargin);
+
+    // Quiet best move: update killers, history and countermoves
+    if (    bestValue >= beta
+        && !pos.is_capture_or_promotion(bestMove)
+        && !inCheck)
     {
-        TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), BOUND_LOWER, depth,
-                 bestMove, ss->staticEval, ss->evalMargin);
-
-        if (!pos.is_capture_or_promotion(bestMove) && !inCheck)
+        if (ss->killers[0] != bestMove)
         {
-            if (bestMove != ss->killers[0])
-            {
-                ss->killers[1] = ss->killers[0];
-                ss->killers[0] = bestMove;
-            }
-
-            // Increase history value of the cut-off move
-            Value bonus = Value(int(depth) * int(depth));
-            H.add(pos.piece_moved(bestMove), to_sq(bestMove), bonus);
+            ss->killers[1] = ss->killers[0];
+            ss->killers[0] = bestMove;
+        }
 
-            // Decrease history of all the other played non-capture moves
-            for (int i = 0; i < playedMoveCount - 1; i++)
-            {
-                Move m = movesSearched[i];
-                H.add(pos.piece_moved(m), to_sq(m), -bonus);
-            }
+        // Increase history value of the cut-off move and decrease all the other
+        // played non-capture moves.
+        Value bonus = Value(int(depth) * int(depth));
+        History.update(pos.piece_moved(bestMove), to_sq(bestMove), bonus);
+        for (int i = 0; i < quietCount - 1; i++)
+        {
+            Move m = quietsSearched[i];
+            History.update(pos.piece_moved(m), to_sq(m), -bonus);
         }
+
+        if (is_ok((ss-1)->currentMove))
+            Countermoves.update(pos.piece_on(prevMoveSq), prevMoveSq, bestMove);
     }
-    else // Failed low or PV search
-        TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply),
-                 PvNode && bestMove != MOVE_NONE ? BOUND_EXACT : BOUND_UPPER,
-                 depth, bestMove, ss->staticEval, ss->evalMargin);
 
     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
 
@@ -1094,7 +1131,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     const bool PvNode = (NT == PV);
 
     assert(NT == PV || NT == NonPV);
-    assert(InCheck == pos.in_check());
+    assert(InCheck == !!pos.checkers());
     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha < beta && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(PvNode || (alpha == beta - 1));
     assert(depth <= DEPTH_ZERO);
@@ -1103,37 +1140,39 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     const TTEntry* tte;
     Key posKey;
     Move ttMove, move, bestMove;
-    Value bestValue, value, ttValue, futilityValue, futilityBase;
-    CheckType givesCheck;
-    bool enoughMaterial, evasionPrunable, fromNull;
+    Value bestValue, value, ttValue, futilityValue, futilityBase, oldAlpha;
+    bool givesCheck, evasionPrunable;
     Depth ttDepth;
 
+    // To flag BOUND_EXACT a node with eval above alpha and no available moves
+    if (PvNode)
+        oldAlpha = alpha;
+
     ss->currentMove = bestMove = MOVE_NONE;
     ss->ply = (ss-1)->ply + 1;
-    fromNull = (ss-1)->currentMove == MOVE_NULL;
 
     // Check for an instant draw or maximum ply reached
-    if (pos.is_draw<false, false>() || ss->ply > MAX_PLY)
+    if (pos.is_draw() || ss->ply > MAX_PLY)
         return DrawValue[pos.side_to_move()];
 
-    // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
-    // pruning, but only for move ordering.
-    posKey = pos.key();
-    tte = TT.probe(posKey);
-    ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
-    ttValue = tte ? value_from_tt(tte->value(),ss->ply) : VALUE_NONE;
-
     // Decide whether or not to include checks, this fixes also the type of
     // TT entry depth that we are going to use. Note that in qsearch we use
     // 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);
+    ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
+    ttValue = tte ? value_from_tt(tte->value(),ss->ply) : VALUE_NONE;
+
     if (   tte
         && tte->depth() >= ttDepth
         && ttValue != VALUE_NONE // Only in case of TT access race
-        && (           PvNode ?  tte->type() == BOUND_EXACT
-            : ttValue >= beta ? (tte->type() & BOUND_LOWER)
-                              : (tte->type() & BOUND_UPPER)))
+        && (           PvNode ?  tte->bound() == BOUND_EXACT
+            : ttValue >= beta ? (tte->bound() &  BOUND_LOWER)
+                              : (tte->bound() &  BOUND_UPPER)))
     {
         ss->currentMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
         return ttValue;
@@ -1144,23 +1183,14 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     {
         ss->staticEval = ss->evalMargin = VALUE_NONE;
         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
-        enoughMaterial = false;
     }
     else
     {
-        if (fromNull)
+        if (tte)
         {
-            ss->staticEval = bestValue = -(ss-1)->staticEval;
-            ss->evalMargin = VALUE_ZERO;
-        }
-        else if (tte)
-        {
-            assert(tte->static_value() != VALUE_NONE || Threads.size() > 1);
-
-            ss->staticEval = bestValue = tte->static_value();
-            ss->evalMargin = tte->static_value_margin();
-
-            if (ss->staticEval == VALUE_NONE || ss->evalMargin == VALUE_NONE) // Due to a race
+            // Never assume anything on values stored in TT
+            if (  (ss->staticEval = bestValue = tte->eval_value()) == VALUE_NONE
+                ||(ss->evalMargin = tte->eval_margin()) == VALUE_NONE)
                 ss->staticEval = bestValue = evaluate(pos, ss->evalMargin);
         }
         else
@@ -1180,14 +1210,13 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
             alpha = bestValue;
 
         futilityBase = ss->staticEval + ss->evalMargin + Value(128);
-        enoughMaterial = pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()) > RookValueMg;
     }
 
     // Initialize a MovePicker object for the current position, and prepare
     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
     // queen promotions and checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS) will
     // be generated.
-    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, H, to_sq((ss-1)->currentMove));
+    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, History, to_sq((ss-1)->currentMove));
     CheckInfo ci(pos);
 
     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
@@ -1201,9 +1230,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       if (   !PvNode
           && !InCheck
           && !givesCheck
-          && !fromNull
           &&  move != ttMove
-          &&  enoughMaterial
           &&  type_of(move) != PROMOTION
           && !pos.is_passed_pawn_push(move))
       {
@@ -1213,22 +1240,22 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
           if (futilityValue < beta)
           {
-              if (futilityValue > bestValue)
-                  bestValue = futilityValue;
-
+              bestValue = std::max(bestValue, futilityValue);
               continue;
           }
 
-          // Prune moves with negative or equal SEE
+          // Prune moves with negative or equal SEE and also moves with positive
+          // SEE where capturing piece loses a tempo and SEE < beta - futilityBase.
           if (   futilityBase < beta
-              && depth < DEPTH_ZERO
-              && pos.see(move) <= 0)
+              && pos.see(move, beta - futilityBase) <= 0)
+          {
+              bestValue = std::max(bestValue, futilityBase);
               continue;
+          }
       }
 
       // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
-      evasionPrunable =   !PvNode
-                       &&  InCheck
+      evasionPrunable =    InCheck
                        &&  bestValue > VALUE_MATED_IN_MAX_PLY
                        && !pos.is_capture(move)
                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
@@ -1237,7 +1264,6 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       if (   !PvNode
           && (!InCheck || evasionPrunable)
           &&  move != ttMove
-          &&  givesCheck != DISCO_CHECK
           &&  type_of(move) != PROMOTION
           &&  pos.see_sign(move) < 0)
           continue;
@@ -1295,7 +1321,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
         return mated_in(ss->ply); // Plies to mate from the root
 
     TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply),
-             PvNode && bestMove != MOVE_NONE ? BOUND_EXACT : BOUND_UPPER,
+             PvNode && bestValue > oldAlpha ? BOUND_EXACT : BOUND_UPPER,
              ttDepth, bestMove, ss->staticEval, ss->evalMargin);
 
     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
@@ -1331,7 +1357,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
   // check_is_dangerous() tests if a checking move can be pruned in qsearch()
 
-  bool check_is_dangerous(Position& pos, Move move, Value futilityBase, Value beta)
+  bool check_is_dangerous(const Position& pos, Move move, Value futilityBase, Value beta)
   {
     Piece pc = pos.piece_moved(move);
     Square from = from_sq(move);
@@ -1365,39 +1391,40 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   }
 
 
-  // yields_to_threat() tests whether the move at previous ply yields to the so
-  // called threat move (the best move returned from a null search that fails
-  // low). Here 'yields to' means that the move somehow made the threat possible
-  // for instance if the moving piece is the same in both moves.
+  // allows() tests whether the 'first' move at previous ply somehow makes the
+  // 'second' move possible, for instance if the moving piece is the same in
+  // both moves. Normally the second move is the threat (the best move returned
+  // from a null search that fails low).
 
-  bool yields_to_threat(const Position& pos, Move move, Move threat) {
+  bool allows(const Position& pos, Move first, Move second) {
 
-    assert(is_ok(move));
-    assert(is_ok(threat));
-    assert(color_of(pos.piece_on(from_sq(threat))) == ~pos.side_to_move());
+    assert(is_ok(first));
+    assert(is_ok(second));
+    assert(color_of(pos.piece_on(from_sq(second))) == ~pos.side_to_move());
+    assert(color_of(pos.piece_on(to_sq(first))) == ~pos.side_to_move());
 
-    Square mfrom = from_sq(move);
-    Square mto = to_sq(move);
-    Square tfrom = from_sq(threat);
-    Square tto = to_sq(threat);
+    Square m1from = from_sq(first);
+    Square m2from = from_sq(second);
+    Square m1to = to_sq(first);
+    Square m2to = to_sq(second);
 
-    // The piece is the same or threat's destination was vacated by the move
-    if (mto == tfrom || tto == mfrom)
+    // The piece is the same or second's destination was vacated by the first move
+    if (m1to == m2from || m2to == m1from)
         return true;
 
-    // Threat moves through the vacated square
-    if (between_bb(tfrom, tto) & mfrom)
+    // Second one moves through the square vacated by first one
+    if (between_bb(m2from, m2to) & m1from)
       return true;
 
-    // Threat's destination is defended by the move's piece
-    Bitboard matt = pos.attacks_from(pos.piece_on(mto), mto, pos.pieces() ^ tfrom);
-    if (matt & tto)
+    // Second's destination is defended by the first move's piece
+    Bitboard m1att = pos.attacks_from(pos.piece_on(m1to), m1to, pos.pieces() ^ m2from);
+    if (m1att & m2to)
         return true;
 
-    // Threat gives a discovered check through the move's checking piece
-    if (matt & pos.king_square(pos.side_to_move()))
+    // Second move gives a discovered check through the first's checking piece
+    if (m1att & pos.king_square(pos.side_to_move()))
     {
-        assert(between_bb(mto, pos.king_square(pos.side_to_move())) & tfrom);
+        assert(between_bb(m1to, pos.king_square(pos.side_to_move())) & m2from);
         return true;
     }
 
@@ -1405,51 +1432,49 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   }
 
 
-  // prevents_threat() tests whether a move is able to defend against the so
-  // called threat move (the best move returned from a null search that fails
-  // low). In this case will not be pruned.
+  // refutes() tests whether a 'first' move is able to defend against a 'second'
+  // opponent's move. In this case will not be pruned. Normally the second move
+  // is the threat (the best move returned from a null search that fails low).
 
-  bool prevents_threat(const Position& pos, Move move, Move threat) {
+  bool refutes(const Position& pos, Move first, Move second) {
 
-    assert(is_ok(move));
-    assert(is_ok(threat));
-    assert(!pos.is_capture_or_promotion(move));
-    assert(!pos.is_passed_pawn_push(move));
+    assert(is_ok(first));
+    assert(is_ok(second));
 
-    Square mfrom = from_sq(move);
-    Square mto = to_sq(move);
-    Square tfrom = from_sq(threat);
-    Square tto = to_sq(threat);
+    Square m1from = from_sq(first);
+    Square m2from = from_sq(second);
+    Square m1to = to_sq(first);
+    Square m2to = to_sq(second);
 
     // Don't prune moves of the threatened piece
-    if (mfrom == tto)
+    if (m1from == m2to)
         return true;
 
     // If the threatened piece has value less than or equal to the value of the
     // threat piece, don't prune moves which defend it.
-    if (    pos.is_capture(threat)
-        && (   PieceValue[MG][pos.piece_on(tfrom)] >= PieceValue[MG][pos.piece_on(tto)]
-            || type_of(pos.piece_on(tfrom)) == KING))
+    if (    pos.is_capture(second)
+        && (   PieceValue[MG][pos.piece_on(m2from)] >= PieceValue[MG][pos.piece_on(m2to)]
+            || type_of(pos.piece_on(m2from)) == KING))
     {
         // Update occupancy as if the piece and the threat are moving
-        Bitboard occ = pos.pieces() ^ mfrom ^ mto ^ tfrom;
-        Piece piece = pos.piece_on(mfrom);
+        Bitboard occ = pos.pieces() ^ m1from ^ m1to ^ m2from;
+        Piece pc = pos.piece_on(m1from);
 
         // The moved piece attacks the square 'tto' ?
-        if (pos.attacks_from(piece, mto, occ) & tto)
+        if (pos.attacks_from(pc, m1to, occ) & m2to)
             return true;
 
         // Scan for possible X-ray attackers behind the moved piece
-        Bitboard xray =  (attacks_bb<  ROOK>(tto, occ) & pos.pieces(color_of(piece), QUEEN, ROOK))
-                       | (attacks_bb<BISHOP>(tto, occ) & pos.pieces(color_of(piece), QUEEN, BISHOP));
+        Bitboard xray =  (attacks_bb<  ROOK>(m2to, occ) & pos.pieces(color_of(pc), QUEEN, ROOK))
+                       | (attacks_bb<BISHOP>(m2to, occ) & pos.pieces(color_of(pc), QUEEN, BISHOP));
 
         // Verify attackers are triggered by our move and not already existing
-        if (xray && (xray ^ (xray & pos.attacks_from<QUEEN>(tto))))
+        if (unlikely(xray) && (xray & ~pos.attacks_from<QUEEN>(m2to)))
             return true;
     }
 
     // Don't prune safe moves which block the threat path
-    if ((between_bb(tfrom, tto) & mto) && pos.see_sign(move) >= 0)
+    if ((between_bb(m2from, m2to) & m1to) && pos.see_sign(first) >= 0)
         return true;
 
     return false;
@@ -1505,13 +1530,13 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   string uci_pv(const Position& pos, int depth, Value alpha, Value beta) {
 
     std::stringstream s;
-    Time::point elaspsed = Time::now() - SearchTime + 1;
+    Time::point elapsed = Time::now() - SearchTime + 1;
     size_t uciPVSize = std::min((size_t)Options["MultiPV"], RootMoves.size());
     int selDepth = 0;
 
     for (size_t i = 0; i < Threads.size(); i++)
-        if (Threads[i].maxPly > selDepth)
-            selDepth = Threads[i].maxPly;
+        if (Threads[i]->maxPly > selDepth)
+            selDepth = Threads[i]->maxPly;
 
     for (size_t i = 0; i < uciPVSize; i++)
     {
@@ -1530,8 +1555,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           << " seldepth "  << selDepth
           << " score "     << (i == PVIdx ? score_to_uci(v, alpha, beta) : score_to_uci(v))
           << " nodes "     << pos.nodes_searched()
-          << " nps "       << pos.nodes_searched() * 1000 / elaspsed
-          << " time "      << elaspsed
+          << " nps "       << pos.nodes_searched() * 1000 / elapsed
+          << " time "      << elapsed
           << " multipv "   << i + 1
           << " pv";
 
@@ -1552,8 +1577,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
 void RootMove::extract_pv_from_tt(Position& pos) {
 
-  StateInfo state[MAX_PLY_PLUS_2], *st = state;
-  TTEntry* tte;
+  StateInfo state[MAX_PLY_PLUS_3], *st = state;
+  const TTEntry* tte;
   int ply = 0;
   Move m = pv[0];
 
@@ -1562,7 +1587,8 @@ void RootMove::extract_pv_from_tt(Position& pos) {
   do {
       pv.push_back(m);
 
-      assert(pos.move_is_legal(pv[ply]));
+      assert(MoveList<LEGAL>(pos).contains(pv[ply]));
+
       pos.do_move(pv[ply++], *st++);
       tte = TT.probe(pos.key());
 
@@ -1570,7 +1596,7 @@ void RootMove::extract_pv_from_tt(Position& pos) {
            && pos.is_pseudo_legal(m = tte->move()) // Local copy, TT could change
            && pos.pl_move_is_legal(m, pos.pinned_pieces())
            && ply < MAX_PLY
-           && (!pos.is_draw<true, true>() || ply < 2));
+           && (!pos.is_draw() || ply < 2));
 
   pv.push_back(MOVE_NONE); // Must be zero-terminating
 
@@ -1584,25 +1610,18 @@ void RootMove::extract_pv_from_tt(Position& pos) {
 
 void RootMove::insert_pv_in_tt(Position& pos) {
 
-  StateInfo state[MAX_PLY_PLUS_2], *st = state;
-  TTEntry* tte;
+  StateInfo state[MAX_PLY_PLUS_3], *st = state;
+  const TTEntry* tte;
   int ply = 0;
-  Value v, m;
 
   do {
       tte = TT.probe(pos.key());
 
       if (!tte || tte->move() != pv[ply]) // Don't overwrite correct entries
-      {
-          if (pos.in_check())
-              v = m = VALUE_NONE;
-          else
-              v = evaluate(pos, m);
+          TT.store(pos.key(), VALUE_NONE, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, pv[ply], VALUE_NONE, VALUE_NONE);
 
-          TT.store(pos.key(), VALUE_NONE, BOUND_NONE, DEPTH_NONE, pv[ply], v, m);
-      }
+      assert(MoveList<LEGAL>(pos).contains(pv[ply]));
 
-      assert(pos.move_is_legal(pv[ply]));
       pos.do_move(pv[ply++], *st++);
 
   } while (pv[ply] != MOVE_NONE);
@@ -1615,33 +1634,29 @@ void RootMove::insert_pv_in_tt(Position& pos) {
 
 void Thread::idle_loop() {
 
-  // Pointer 'sp_master', if non-NULL, points to the active SplitPoint
-  // object for which the thread is the master.
-  const SplitPoint* sp_master = splitPointsCnt ? curSplitPoint : NULL;
+  // Pointer 'this_sp' is not null only if we are called from split(), and not
+  // at the thread creation. So it means we are the split point's master.
+  SplitPoint* this_sp = splitPointsSize ? activeSplitPoint : NULL;
 
-  assert(!sp_master || (sp_master->master == this && is_searching));
+  assert(!this_sp || (this_sp->masterThread == this && searching));
 
-  // If this thread is the master of a split point and all slaves have
-  // finished their work at this split point, return from the idle loop.
-  while (!sp_master || sp_master->slavesMask)
+  while (true)
   {
-      // If we are not searching, wait for a condition to be signaled
-      // instead of wasting CPU time polling for work.
-      while (   do_sleep
-             || do_exit
-             || (!is_searching && Threads.use_sleeping_threads()))
+      // If we are not searching, wait for a condition to be signaled instead of
+      // wasting CPU time polling for work.
+      while ((!searching && Threads.sleepWhileIdle) || exit)
       {
-          if (do_exit)
+          if (exit)
           {
-              assert(!sp_master);
+              assert(!this_sp);
               return;
           }
 
-          // Grab the lock to avoid races with Thread::wake_up()
+          // Grab the lock to avoid races with Thread::notify_one()
           mutex.lock();
 
-          // If we are master and all slaves have finished don't go to sleep
-          if (sp_master && !sp_master->slavesMask)
+          // If we are master and all slaves have finished then exit idle_loop
+          if (this_sp && !this_sp->slavesMask)
           {
               mutex.unlock();
               break;
@@ -1649,62 +1664,73 @@ void Thread::idle_loop() {
 
           // Do sleep after retesting sleep conditions under lock protection, in
           // particular we need to avoid a deadlock in case a master thread has,
-          // in the meanwhile, allocated us and sent the wake_up() call before we
-          // had the chance to grab the lock.
-          if (do_sleep || !is_searching)
+          // in the meanwhile, allocated us and sent the notify_one() call before
+          // we had the chance to grab the lock.
+          if (!searching && !exit)
               sleepCondition.wait(mutex);
 
           mutex.unlock();
       }
 
       // If this thread has been assigned work, launch a search
-      if (is_searching)
+      if (searching)
       {
-          assert(!do_sleep && !do_exit);
+          assert(!exit);
 
           Threads.mutex.lock();
 
-          assert(is_searching);
-          SplitPoint* sp = curSplitPoint;
+          assert(searching);
+          assert(activeSplitPoint);
+          SplitPoint* sp = activeSplitPoint;
 
           Threads.mutex.unlock();
 
-          Stack ss[MAX_PLY_PLUS_2];
+          Stack stack[MAX_PLY_PLUS_3], *ss = stack+2; // To allow referencing (ss-2)
           Position pos(*sp->pos, this);
 
-          memcpy(ss, sp->ss - 1, 4 * sizeof(Stack));
-          (ss+1)->sp = sp;
+          std::memcpy(ss-2, sp->ss-2, 5 * sizeof(Stack));
+          ss->splitPoint = sp;
 
           sp->mutex.lock();
 
-          assert(sp->activePositions[idx] == NULL);
+          assert(activePosition == NULL);
 
-          sp->activePositions[idx] = &pos;
+          activePosition = &pos;
 
-          if (sp->nodeType == Root)
-              search<SplitPointRoot>(pos, ss+1, sp->alpha, sp->beta, sp->depth);
-          else if (sp->nodeType == PV)
-              search<SplitPointPV>(pos, ss+1, sp->alpha, sp->beta, sp->depth);
-          else if (sp->nodeType == NonPV)
-              search<SplitPointNonPV>(pos, ss+1, sp->alpha, sp->beta, sp->depth);
-          else
-              assert(false);
+          try {
+              switch (sp->nodeType) {
+              case Root:
+                  search<SplitPointRoot>(pos, ss, sp->alpha, sp->beta, sp->depth, sp->cutNode);
+                  break;
+              case PV:
+                  search<SplitPointPV>(pos, ss, sp->alpha, sp->beta, sp->depth, sp->cutNode);
+                  break;
+              case NonPV:
+                  search<SplitPointNonPV>(pos, ss, sp->alpha, sp->beta, sp->depth, sp->cutNode);
+                  break;
+              default:
+                  assert(false);
+              }
 
-          assert(is_searching);
+              assert(searching);
+          }
+          catch (stop&) {
+              sp->mutex.lock(); // Exception is thrown out of lock
+          }
 
-          is_searching = false;
-          sp->activePositions[idx] = NULL;
+          searching = false;
+          activePosition = NULL;
           sp->slavesMask &= ~(1ULL << idx);
           sp->nodes += pos.nodes_searched();
 
-          // Wake up master thread so to allow it to return from the idle loop in
-          // case we are the last slave of the split point.
-          if (    Threads.use_sleeping_threads()
-              &&  this != sp->master
+          // Wake up master thread so to allow it to return from the idle loop
+          // in case we are the last slave of the split point.
+          if (    Threads.sleepWhileIdle
+              &&  this != sp->masterThread
               && !sp->slavesMask)
           {
-              assert(!sp->master->is_searching);
-              sp->master->wake_up();
+              assert(!sp->masterThread->searching);
+              sp->masterThread->notify_one();
           }
 
           // After releasing the lock we cannot access anymore any SplitPoint
@@ -1713,6 +1739,17 @@ void Thread::idle_loop() {
           // unsafe because if we are exiting there is a chance are already freed.
           sp->mutex.unlock();
       }
+
+      // If this thread is the master of a split point and all slaves have finished
+      // their work at this split point, return from the idle loop.
+      if (this_sp && !this_sp->slavesMask)
+      {
+          this_sp->mutex.lock();
+          bool finished = !this_sp->slavesMask; // Retest under lock protection
+          this_sp->mutex.unlock();
+          if (finished)
+              return;
+      }
   }
 }
 
@@ -1742,11 +1779,11 @@ void check_time() {
       nodes = RootPos.nodes_searched();
 
       // Loop across all split points and sum accumulated SplitPoint nodes plus
-      // all the currently active slaves positions.
+      // all the currently active positions nodes.
       for (size_t i = 0; i < Threads.size(); i++)
-          for (int j = 0; j < Threads[i].splitPointsCnt; j++)
+          for (int j = 0; j < Threads[i]->splitPointsSize; j++)
           {
-              SplitPoint& sp = Threads[i].splitPoints[j];
+              SplitPoint& sp = Threads[i]->splitPoints[j];
 
               sp.mutex.lock();
 
@@ -1754,8 +1791,9 @@ void check_time() {
               Bitboard sm = sp.slavesMask;
               while (sm)
               {
-                  Position* pos = sp.activePositions[pop_lsb(&sm)];
-                  nodes += pos ? pos->nodes_searched() : 0;
+                  Position* pos = Threads[pop_lsb(&sm)]->activePosition;
+                  if (pos)
+                      nodes += pos->nodes_searched();
               }
 
               sp.mutex.unlock();