]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
New extended probcut implementation
[stockfish] / src / search.cpp
index a50b639ae49283dbec0b2f3e6fb2aa4eb768602d..c2168bbbddd6171ed6632798d1f779e23dfa3b5c 100644 (file)
@@ -43,22 +43,17 @@ using std::endl;
 
 namespace {
 
-  // Different node types, used as template parameter
-  enum NodeType { NonPV, PV };
-
-  // Set to true to force running with one thread. Used for debugging.
+  // Set to true to force running with one thread. Used for debugging
   const bool FakeSplit = false;
 
-  // Lookup table to check if a Piece is a slider and its access function
-  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]; }
+  // Different node types, used as template parameter
+  enum NodeType { Root, PV, NonPV, SplitPointPV, SplitPointNonPV };
 
   // RootMove struct is used for moves at the root of the tree. For each root
   // move, we store two scores, a node count, and a PV (really a refutation
   // in the case of moves which fail low). Value pv_score is normally set at
   // -VALUE_INFINITE for all non-pv moves, while non_pv_score is computed
   // according to the order in which moves are returned by MovePicker.
-
   struct RootMove {
 
     RootMove();
@@ -85,10 +80,8 @@ namespace {
     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
   };
 
-
   // RootMoveList struct is just a vector of RootMove objects,
   // with an handful of methods above the standard ones.
-
   struct RootMoveList : public std::vector<RootMove> {
 
     typedef std::vector<RootMove> Base;
@@ -100,32 +93,49 @@ namespace {
     int bestMoveChanges;
   };
 
+  // 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<NodeType> struct MovePickerExt : public MovePicker {
 
-  // Overload operator<<() to make it easier to print moves in a coordinate
-  // notation compatible with UCI protocol.
-  std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Move m) {
+    MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
+                  : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b) {}
 
-    bool chess960 = (os.iword(0) != 0); // See set960()
-    return os << move_to_uci(m, chess960);
-  }
+    RootMoveList::iterator rm; // Dummy, needed to compile
+  };
 
+  // In case of a SpNode we use split point's shared MovePicker object as moves source
+  template<> struct MovePickerExt<SplitPointNonPV> : public MovePickerExt<NonPV> {
 
-  // When formatting a move for std::cout we must know if we are in Chess960
-  // or not. To keep using the handy operator<<() on the move the trick is to
-  // embed this flag in the stream itself. Function-like named enum set960 is
-  // used as a custom manipulator and the stream internal general-purpose array,
-  // accessed through ios_base::iword(), is used to pass the flag to the move's
-  // operator<<() that will read it to properly format castling moves.
-  enum set960 {};
+    MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
+                  : MovePickerExt<NonPV>(p, ttm, d, h, ss, b), mp(ss->sp->mp) {}
 
-  std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const set960& f) {
+    Move get_next_move() { return mp->get_next_move(); }
+    MovePicker* mp;
+  };
 
-    os.iword(0) = int(f);
-    return os;
-  }
+  template<> struct MovePickerExt<SplitPointPV> : public MovePickerExt<SplitPointNonPV> {
 
+    MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
+                  : MovePickerExt<SplitPointNonPV>(p, ttm, d, h, ss, b) {}
+  };
 
-  /// Adjustments
+  // In case of a Root node we use RootMoveList as moves source
+  template<> struct MovePickerExt<Root> : public MovePicker {
+
+    MovePickerExt(const Position&, Move, Depth, const History&, SearchStack*, Value);
+    Move get_next_move();
+
+    RootMoveList::iterator rm;
+    bool firstCall;
+  };
+
+
+  /// Constants
+
+  // Lookup table to check if a Piece is a slider and its access function
+  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
 
@@ -183,9 +193,9 @@ namespace {
   // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their access function
   int8_t Reductions[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
 
-  template <NodeType PV> inline Depth reduction(Depth d, int mn) {
+  template <bool PvNode> inline Depth reduction(Depth d, int mn) {
 
-    return (Depth) Reductions[PV][Min(d / ONE_PLY, 63)][Min(mn, 63)];
+    return (Depth) Reductions[PvNode][Min(d / ONE_PLY, 63)][Min(mn, 63)];
   }
 
   // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
@@ -195,9 +205,6 @@ namespace {
 
   /// Namespace variables
 
-  // Book
-  Book OpeningBook;
-
   // Root move list
   RootMoveList Rml;
 
@@ -215,7 +222,6 @@ namespace {
   // Skill level adjustment
   int SkillLevel;
   bool SkillLevelEnabled;
-  RKISS RK;
 
   // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different cache
   // lines (64 bytes each) from the heavy multi-thread read accessed variables.
@@ -231,20 +237,13 @@ namespace {
 
   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove);
 
-  template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
+  template <NodeType NT>
   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
 
-  template <NodeType PvNode>
+  template <NodeType NT>
   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
 
-  template <NodeType PvNode>
-  inline Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
-
-    return depth < ONE_PLY ? qsearch<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, DEPTH_ZERO)
-                           : search<PvNode, false, false>(pos, ss, alpha, beta, depth);
-  }
-
-  template <NodeType PvNode>
+  template <bool PvNode>
   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck, bool* dangerous);
 
   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bValue);
@@ -264,70 +263,27 @@ namespace {
   void poll(const Position& pos);
   void wait_for_stop_or_ponderhit();
 
+  // Overload operator<<() to make it easier to print moves in a coordinate
+  // notation compatible with UCI protocol.
+  std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Move m) {
 
-  // MovePickerExt is an extended MovePicker class used to choose at compile time
-  // the proper move source according to the type of node.
-  template<bool SpNode, bool Root> struct MovePickerExt;
-
-  // In Root nodes use RootMoveList as source. Score and sort the root moves
-  // before to search them.
-  template<> struct MovePickerExt<false, true> : public MovePicker {
-
-    MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
-                 : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b), firstCall(true) {
-      Move move;
-      Value score = VALUE_ZERO;
-
-      // Score root moves using standard ordering used in main search, the moves
-      // are scored according to the order in which they are returned by MovePicker.
-      // This is the second order score that is used to compare the moves when
-      // the first orders pv_score of both moves are equal.
-      while ((move = MovePicker::get_next_move()) != MOVE_NONE)
-          for (rm = Rml.begin(); rm != Rml.end(); ++rm)
-              if (rm->pv[0] == move)
-              {
-                  rm->non_pv_score = score--;
-                  break;
-              }
-
-      Rml.sort();
-      rm = Rml.begin();
-    }
-
-    Move get_next_move() {
-
-      if (!firstCall)
-          ++rm;
-      else
-          firstCall = false;
-
-      return rm != Rml.end() ? rm->pv[0] : MOVE_NONE;
-    }
-
-    RootMoveList::iterator rm;
-    bool firstCall;
-  };
-
-  // In SpNodes use split point's shared MovePicker object as move source
-  template<> struct MovePickerExt<true, false> : public MovePicker {
-
-    MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
-                  : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b), mp(ss->sp->mp) {}
-
-    Move get_next_move() { return mp->get_next_move(); }
-
-    RootMoveList::iterator rm; // Dummy, needed to compile
-    MovePicker* mp;
-  };
+    bool chess960 = (os.iword(0) != 0); // See set960()
+    return os << move_to_uci(m, chess960);
+  }
 
-  // Default case, create and use a MovePicker object as source
-  template<> struct MovePickerExt<false, false> : public MovePicker {
+  // When formatting a move for std::cout we must know if we are in Chess960
+  // or not. To keep using the handy operator<<() on the move the trick is to
+  // embed this flag in the stream itself. Function-like named enum set960 is
+  // used as a custom manipulator and the stream internal general-purpose array,
+  // accessed through ios_base::iword(), is used to pass the flag to the move's
+  // operator<<() that will read it to properly format castling moves.
+  enum set960 {};
 
-    MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
-                  : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b) {}
+  std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const set960& f) {
 
-    RootMoveList::iterator rm; // Dummy, needed to compile
-  };
+    os.iword(0) = int(f);
+    return os;
+  }
 
 } // namespace
 
@@ -345,8 +301,8 @@ void init_search() {
   {
       double    pvRed = log(double(hd)) * log(double(mc)) / 3.0;
       double nonPVRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 2.25;
-      Reductions[PV][hd][mc]    = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
-      Reductions[NonPV][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
+      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);
   }
 
   // Init futility margins array
@@ -359,8 +315,8 @@ void init_search() {
 }
 
 
-/// perft() is our utility to verify move generation. All the legal moves up to
-/// given depth are generated and counted and the sum returned.
+/// 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) {
 
@@ -382,7 +338,7 @@ int64_t perft(Position& pos, Depth depth) {
   for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
   {
       m = cur->move;
-      pos.do_move(m, st, ci, pos.move_is_check(m, ci));
+      pos.do_move(m, st, ci, pos.move_gives_check(m, ci));
       sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
       pos.undo_move(m);
   }
@@ -397,6 +353,8 @@ int64_t perft(Position& pos, Depth depth) {
 
 bool think(Position& pos, const SearchLimits& limits, Move searchMoves[]) {
 
+  static Book book;
+
   // Initialize global search-related variables
   StopOnPonderhit = StopRequest = QuitRequest = AspirationFailLow = SendSearchedNodes = false;
   NodesSincePoll = 0;
@@ -417,10 +375,10 @@ bool think(Position& pos, const SearchLimits& limits, Move searchMoves[]) {
   // Look for a book move
   if (Options["OwnBook"].value<bool>())
   {
-      if (Options["Book File"].value<std::string>() != OpeningBook.name())
-          OpeningBook.open(Options["Book File"].value<std::string>());
+      if (Options["Book File"].value<std::string>() != book.name())
+          book.open(Options["Book File"].value<std::string>());
 
-      Move bookMove = OpeningBook.get_move(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
+      Move bookMove = book.get_move(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
       if (bookMove != MOVE_NONE)
       {
           if (Limits.ponder)
@@ -433,7 +391,7 @@ bool think(Position& pos, const SearchLimits& limits, Move searchMoves[]) {
 
   // Read UCI options
   UCIMultiPV = Options["MultiPV"].value<int>();
-  SkillLevel = Options["Skill level"].value<int>();
+  SkillLevel = Options["Skill Level"].value<int>();
 
   read_evaluation_uci_options(pos.side_to_move());
   Threads.read_uci_options();
@@ -551,7 +509,7 @@ namespace {
     if (Rml.size() == 0)
     {
         cout << "info depth 0 score "
-             << value_to_uci(pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW)
+             << value_to_uci(pos.in_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW)
              << endl;
 
         return MOVE_NONE;
@@ -580,7 +538,7 @@ namespace {
         // research with bigger window until not failing high/low anymore.
         do {
             // Search starting from ss+1 to allow calling update_gains()
-            value = search<PV, false, true>(pos, ss+1, alpha, beta, depth * ONE_PLY);
+            value = search<Root>(pos, ss+1, alpha, beta, depth * ONE_PLY);
 
             // Write PV back to transposition table in case the relevant entries
             // have been overwritten during the search.
@@ -702,9 +660,13 @@ namespace {
   // all this work again. We also don't need to store anything to the hash table
   // here: This is taken care of after we return from the split point.
 
-  template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
+  template <NodeType NT>
   Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
 
+    const bool PvNode   = (NT == PV || NT == Root || NT == SplitPointPV);
+    const bool SpNode   = (NT == SplitPointPV || NT == SplitPointNonPV);
+    const bool RootNode = (NT == Root);
+
     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
@@ -715,19 +677,20 @@ namespace {
     StateInfo st;
     const TTEntry *tte;
     Key posKey;
+    Bitboard pinned;
     Move ttMove, move, excludedMove, threatMove;
     Depth ext, newDepth;
     ValueType vt;
     Value bestValue, value, oldAlpha;
     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValueScaled; // Non-PV specific
-    bool isPvMove, isCheck, singularExtensionNode, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous, isBadCap;
+    bool isPvMove, inCheck, singularExtensionNode, givesCheck, captureOrPromotion, dangerous;
     int moveCount = 0, playedMoveCount = 0;
     int threadID = pos.thread();
     SplitPoint* sp = NULL;
 
     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
     oldAlpha = alpha;
-    isCheck = pos.is_check();
+    inCheck = pos.in_check();
     ss->ply = (ss-1)->ply + 1;
 
     // Used to send selDepth info to GUI
@@ -742,13 +705,13 @@ namespace {
         threatMove = sp->threatMove;
         goto split_point_start;
     }
-    else if (Root)
+    else if (RootNode)
         bestValue = alpha;
 
     // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
     ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = (ss+1)->excludedMove = MOVE_NONE;
     (ss+1)->skipNullMove = false; (ss+1)->reduction = DEPTH_ZERO;
-    (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = (ss+2)->mateKiller = MOVE_NONE;
+    (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = MOVE_NONE;
 
     if (threadID == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
     {
@@ -760,7 +723,7 @@ namespace {
     if ((   StopRequest
          || Threads[threadID].cutoff_occurred()
          || pos.is_draw()
-         || ss->ply > PLY_MAX) && !Root)
+         || ss->ply > PLY_MAX) && !RootNode)
         return VALUE_DRAW;
 
     // Step 3. Mate distance pruning
@@ -775,13 +738,13 @@ namespace {
     excludedMove = ss->excludedMove;
     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
 
-    tte = TT.retrieve(posKey);
+    tte = TT.probe(posKey);
     ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
 
     // At PV nodes we check for exact scores, while at non-PV nodes we check for
     // a fail high/low. Biggest advantage at probing at PV nodes is to have a
     // smooth experience in analysis mode.
-    if (   !Root
+    if (   !RootNode
         && tte
         && (PvNode ? tte->depth() >= depth && tte->type() == VALUE_TYPE_EXACT
                    : ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ss->ply)))
@@ -792,7 +755,7 @@ namespace {
     }
 
     // Step 5. Evaluate the position statically and update parent's gain statistics
-    if (isCheck)
+    if (inCheck)
         ss->eval = ss->evalMargin = VALUE_NONE;
     else if (tte)
     {
@@ -814,7 +777,7 @@ namespace {
     // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
     if (   !PvNode
         &&  depth < RazorDepth
-        && !isCheck
+        && !inCheck
         &&  refinedValue + razor_margin(depth) < beta
         &&  ttMove == MOVE_NONE
         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
@@ -834,7 +797,7 @@ namespace {
     if (   !PvNode
         && !ss->skipNullMove
         &&  depth < RazorDepth
-        && !isCheck
+        && !inCheck
         &&  refinedValue - futility_margin(depth, 0) >= beta
         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
@@ -844,7 +807,7 @@ namespace {
     if (   !PvNode
         && !ss->skipNullMove
         &&  depth > ONE_PLY
-        && !isCheck
+        && !inCheck
         &&  refinedValue >= beta
         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
@@ -860,7 +823,8 @@ namespace {
 
         pos.do_null_move(st);
         (ss+1)->skipNullMove = true;
-        nullValue = -search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY);
+        nullValue = depth-R*ONE_PLY < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
+                                              : - search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY);
         (ss+1)->skipNullMove = false;
         pos.undo_null_move();
 
@@ -899,33 +863,63 @@ namespace {
         }
     }
 
-    // Step 9. Internal iterative deepening
+    // Step 9. ProbCut (is omitted in PV nodes)
+    // 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 >= RazorDepth + ONE_PLY
+        && !inCheck
+        && !ss->skipNullMove
+        &&  excludedMove == MOVE_NONE
+        &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_PLY_MAX)
+    {
+        Value rbeta = beta + 200;
+        Depth rdepth = depth - ONE_PLY - 3 * ONE_PLY;
+
+        assert(rdepth >= ONE_PLY);
+
+        MovePicker mp(pos, ttMove, H, Position::see_value(pos.captured_piece_type()));
+        pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
+
+        while ((move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
+            if (pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
+            {
+                pos.do_move(move, st);
+                value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -rbeta, -rbeta+1, rdepth);
+                pos.undo_move(move);
+                if (value >= rbeta)
+                    return value;
+            }
+    }
+
+    // Step 10. Internal iterative deepening
     if (   depth >= IIDDepth[PvNode]
         && ttMove == MOVE_NONE
-        && (PvNode || (!isCheck && ss->eval + IIDMargin >= beta)))
+        && (PvNode || (!inCheck && ss->eval + IIDMargin >= beta)))
     {
         Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
 
         ss->skipNullMove = true;
-        search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d);
+        search<PvNode ? PV : NonPV>(pos, ss, alpha, beta, d);
         ss->skipNullMove = false;
 
-        ttMove = ss->bestMove;
-        tte = TT.retrieve(posKey);
+        tte = TT.probe(posKey);
+        ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
     }
 
 split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
     // Initialize a MovePicker object for the current position
-    MovePickerExt<SpNode, Root> mp(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
+    MovePickerExt<NT> mp(pos, ttMove, depth, H, ss, PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta);
     CheckInfo ci(pos);
+    pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
     ss->bestMove = MOVE_NONE;
     futilityBase = ss->eval + ss->evalMargin;
-    singularExtensionNode =   !Root
+    singularExtensionNode =   !RootNode
                            && !SpNode
                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
-                           && tte
-                           && tte->move()
+                           && ttMove != MOVE_NONE
                            && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
                            && (tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER)
                            && tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
@@ -935,25 +929,30 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
         bestValue = sp->bestValue;
     }
 
-    // Step 10. Loop through moves
-    // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
+    // Step 11. Loop through moves
+    // Loop through all pseudo-legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
     while (   bestValue < beta
            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
            && !Threads[threadID].cutoff_occurred())
     {
       assert(move_is_ok(move));
 
+      if (move == excludedMove)
+          continue;
+
+      // At PV and SpNode nodes we want the moves to be legal
+      if ((PvNode || SpNode) && !pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
+          continue;
+
       if (SpNode)
       {
           moveCount = ++sp->moveCount;
           lock_release(&(sp->lock));
       }
-      else if (move == excludedMove)
-          continue;
       else
           moveCount++;
 
-      if (Root)
+      if (RootNode)
       {
           // This is used by time management
           FirstRootMove = (moveCount == 1);
@@ -975,12 +974,12 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       }
 
       // At Root and at first iteration do a PV search on all the moves to score root moves
-      isPvMove = (PvNode && moveCount <= (Root ? depth <= ONE_PLY ? 1000 : MultiPV : 1));
-      moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
-      captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
+      isPvMove = (PvNode && moveCount <= (RootNode ? depth <= ONE_PLY ? 1000 : MultiPV : 1));
+      givesCheck = pos.move_gives_check(move, ci);
+      captureOrPromotion = pos.move_is_capture(move) || move_is_promotion(move);
 
-      // Step 11. Decide the new search depth
-      ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, &dangerous);
+      // Step 12. Decide the new search depth
+      ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, givesCheck, &dangerous);
 
       // 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
@@ -988,7 +987,8 @@ 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
-          && move == tte->move()
+          && move == ttMove
+          && pos.pl_move_is_legal(move, pinned)
           && ext < ONE_PLY)
       {
           Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ss->ply);
@@ -1008,13 +1008,12 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       }
 
       // Update current move (this must be done after singular extension search)
-      ss->currentMove = move;
       newDepth = depth - ONE_PLY + ext;
 
-      // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
+      // Step 13. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
       if (   !PvNode
           && !captureOrPromotion
-          && !isCheck
+          && !inCheck
           && !dangerous
           &&  move != ttMove
           && !move_is_castle(move))
@@ -1033,7 +1032,7 @@ 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<NonPV>(depth, moveCount);
+          Depth predictedDepth = newDepth - reduction<PvNode>(depth, moveCount);
           futilityValueScaled =  futilityBase + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
                                + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move));
 
@@ -1063,18 +1062,17 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           }
       }
 
-      // Bad capture detection. Will be used by prob-cut search
-      isBadCap =   depth >= 3 * ONE_PLY
-                && depth < 8 * ONE_PLY
-                && captureOrPromotion
-                && move != ttMove
-                && !dangerous
-                && !move_is_promotion(move)
-                &&  abs(alpha) < VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
-                &&  pos.see_sign(move) < 0;
+      // Check for legality only before to do the move
+      if (!pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
+      {
+          moveCount--;
+          continue;
+      }
+
+      ss->currentMove = move;
 
-      // Step 13. Make the move
-      pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
+      // Step 14. Make the move
+      pos.do_move(move, st, ci, givesCheck);
 
       if (!SpNode && !captureOrPromotion)
           movesSearched[playedMoveCount++] = move;
@@ -1084,14 +1082,15 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       if (isPvMove)
       {
           // Aspiration window is disabled in multi-pv case
-          if (Root && MultiPV > 1)
+          if (RootNode && MultiPV > 1)
               alpha = -VALUE_INFINITE;
 
-          value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth);
+          value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
+                                     : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth);
       }
       else
       {
-          // Step 14. Reduced depth search
+          // Step 15. Reduced depth search
           // If the move fails high will be re-searched at full depth.
           bool doFullDepthSearch = true;
           alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
@@ -1106,47 +1105,36 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
               ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount);
               if (ss->reduction)
               {
-                  alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
                   Depth d = newDepth - ss->reduction;
-                  value = -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);
                   doFullDepthSearch = (value > alpha);
               }
               ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
           }
 
-          // Probcut search for bad captures. If a reduced search returns a value
-          // very below beta then we can (almost) safely prune the bad capture.
-          if (isBadCap)
-          {
-              ss->reduction = 3 * ONE_PLY;
-              Value rAlpha = alpha - 300;
-              Depth d = newDepth - ss->reduction;
-              value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(rAlpha+1), -rAlpha, d);
-              doFullDepthSearch = (value > rAlpha);
-              ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
-          }
-
-          // Step 15. Full depth search
+          // Step 16. Full depth search
           if (doFullDepthSearch)
           {
               alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
-              value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth);
+              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 && (Root || value < beta))
-                  value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth);
+              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. Undo move
+      // Step 17. Undo move
       pos.undo_move(move);
 
       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
 
-      // Step 17. Check for new best move
+      // Step 18. Check for new best move
       if (SpNode)
       {
           lock_grab(&(sp->lock));
@@ -1161,7 +1149,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           if (SpNode)
               sp->bestValue = value;
 
-          if (!Root && value > alpha)
+          if (!RootNode && value > alpha)
           {
               if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
               {
@@ -1173,9 +1161,6 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
               else if (SpNode)
                   sp->is_betaCutoff = true;
 
-              if (value == value_mate_in(ss->ply + 1))
-                  ss->mateKiller = move;
-
               ss->bestMove = move;
 
               if (SpNode)
@@ -1183,7 +1168,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           }
       }
 
-      if (Root)
+      if (RootNode)
       {
           // Finished searching the move. If StopRequest is true, the search
           // was aborted because the user interrupted the search or because we
@@ -1222,10 +1207,10 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           else
               mp.rm->pv_score = -VALUE_INFINITE;
 
-      } // Root
+      } // RootNode
 
-      // Step 18. Check for split
-      if (   !Root
+      // Step 19. Check for split
+      if (   !RootNode
           && !SpNode
           && depth >= Threads.min_split_depth()
           && bestValue < beta
@@ -1236,14 +1221,14 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
                                    threatMove, moveCount, &mp, PvNode);
     }
 
-    // Step 19. Check for mate and stalemate
+    // Step 20. Check for mate and stalemate
     // All legal moves have been searched and if there are
     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
     // If one move was excluded return fail low score.
     if (!SpNode && !moveCount)
-        return excludedMove ? oldAlpha : isCheck ? value_mated_in(ss->ply) : VALUE_DRAW;
+        return excludedMove ? oldAlpha : inCheck ? value_mated_in(ss->ply) : VALUE_DRAW;
 
-    // Step 20. Update tables
+    // Step 21. Update tables
     // If the search is not aborted, update the transposition table,
     // history counters, and killer moves.
     if (!SpNode && !StopRequest && !Threads[threadID].cutoff_occurred())
@@ -1256,7 +1241,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
         // Update killers and history only for non capture moves that fails high
         if (    bestValue >= beta
-            && !pos.move_is_capture_or_promotion(move))
+            && !pos.move_is_capture(move)
+            && !move_is_promotion(move))
         {
             if (move != ss->killers[0])
             {
@@ -1284,9 +1270,12 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
   // less than ONE_PLY).
 
-  template <NodeType PvNode>
+  template <NodeType NT>
   Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
 
+    const bool PvNode = (NT == PV);
+
+    assert(NT == PV || NT == NonPV);
     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
@@ -1296,7 +1285,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     StateInfo st;
     Move ttMove, move;
     Value bestValue, value, evalMargin, futilityValue, futilityBase;
-    bool isCheck, enoughMaterial, moveIsCheck, evasionPrunable;
+    bool inCheck, enoughMaterial, givesCheck, evasionPrunable;
     const TTEntry* tte;
     Depth ttDepth;
     Value oldAlpha = alpha;
@@ -1311,12 +1300,12 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     // 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.
-    isCheck = pos.is_check();
-    ttDepth = (isCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS : DEPTH_QS_NO_CHECKS);
+    inCheck = pos.in_check();
+    ttDepth = (inCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS : DEPTH_QS_NO_CHECKS);
 
     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
     // pruning, but only for move ordering.
-    tte = TT.retrieve(pos.get_key());
+    tte = TT.probe(pos.get_key());
     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
 
     if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, ttDepth, beta, ss->ply))
@@ -1326,7 +1315,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     }
 
     // Evaluate the position statically
-    if (isCheck)
+    if (inCheck)
     {
         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
         ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
@@ -1369,6 +1358,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     // be generated.
     MovePicker mp(pos, ttMove, depth, H);
     CheckInfo ci(pos);
+    Bitboard pinned = pos.pinned_pieces(pos.side_to_move());
 
     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
     while (   alpha < beta
@@ -1376,12 +1366,12 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     {
       assert(move_is_ok(move));
 
-      moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
+      givesCheck = pos.move_gives_check(move, ci);
 
       // Futility pruning
       if (   !PvNode
-          && !isCheck
-          && !moveIsCheck
+          && !inCheck
+          && !givesCheck
           &&  move != ttMove
           &&  enoughMaterial
           && !move_is_promotion(move)
@@ -1406,14 +1396,15 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       }
 
       // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
-      evasionPrunable =   isCheck
+      evasionPrunable =   !PvNode
+                       && inCheck
                        && bestValue > VALUE_MATED_IN_PLY_MAX
                        && !pos.move_is_capture(move)
                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
 
       // Don't search moves with negative SEE values
       if (   !PvNode
-          && (!isCheck || evasionPrunable)
+          && (!inCheck || evasionPrunable)
           &&  move != ttMove
           && !move_is_promotion(move)
           &&  pos.see_sign(move) < 0)
@@ -1421,10 +1412,11 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
       // Don't search useless checks
       if (   !PvNode
-          && !isCheck
-          &&  moveIsCheck
+          && !inCheck
+          &&  givesCheck
           &&  move != ttMove
-          && !pos.move_is_capture_or_promotion(move)
+          && !pos.move_is_capture(move)
+          && !move_is_promotion(move)
           &&  ss->eval + PawnValueMidgame / 4 < beta
           && !check_is_dangerous(pos, move, futilityBase, beta, &bestValue))
       {
@@ -1434,12 +1426,16 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           continue;
       }
 
+      // Check for legality only before to do the move
+      if (!pos.pl_move_is_legal(move, pinned))
+          continue;
+
       // Update current move
       ss->currentMove = move;
 
       // Make and search the move
-      pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
-      value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY);
+      pos.do_move(move, st, ci, givesCheck);
+      value = -qsearch<NT>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY);
       pos.undo_move(move);
 
       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
@@ -1458,7 +1454,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
     // All legal moves have been searched. A special case: If we're in check
     // and no legal moves were found, it is checkmate.
-    if (isCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
+    if (inCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
         return value_mated_in(ss->ply);
 
     // Update transposition table
@@ -1618,7 +1614,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   // 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 <NodeType PvNode>
+  template <bool PvNode>
   Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion,
                   bool moveIsCheck, bool* dangerous) {
 
@@ -1666,8 +1662,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
     assert(move_is_ok(m));
     assert(threat && move_is_ok(threat));
-    assert(!pos.move_is_check(m));
-    assert(!pos.move_is_capture_or_promotion(m));
+    assert(!pos.move_gives_check(m));
+    assert(!pos.move_is_capture(m) && !move_is_promotion(m));
     assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
 
     Square mfrom, mto, tfrom, tto;
@@ -1923,6 +1919,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
     assert(MultiPV > 1);
 
+    static RKISS rk;
+
     // Rml list is already sorted by pv_score in descending order
     int s;
     int max_s = -VALUE_INFINITE;
@@ -1933,7 +1931,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
     // PRNG sequence should be non deterministic
     for (int i = abs(get_system_time() % 50); i > 0; i--)
-        RK.rand<unsigned>();
+        rk.rand<unsigned>();
 
     // Choose best move. For each move's score we add two terms both dependent
     // on wk, one deterministic and bigger for weaker moves, and one random,
@@ -1947,7 +1945,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
             break;
 
         // This is our magical formula
-        s += ((max - s) * wk + var * (RK.rand<unsigned>() % wk)) / 128;
+        s += ((max - s) * wk + var * (rk.rand<unsigned>() % wk)) / 128;
 
         if (s > max_s)
         {
@@ -2020,13 +2018,14 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     TTEntry* tte;
     int ply = 1;
 
-    assert(pv[0] != MOVE_NONE && pos.move_is_legal(pv[0]));
+    assert(pv[0] != MOVE_NONE && pos.move_is_pl(pv[0]));
 
     pos.do_move(pv[0], *st++);
 
-    while (   (tte = TT.retrieve(pos.get_key())) != NULL
+    while (   (tte = TT.probe(pos.get_key())) != NULL
            && tte->move() != MOVE_NONE
-           && pos.move_is_legal(tte->move())
+           && pos.move_is_pl(tte->move())
+           && pos.pl_move_is_legal(tte->move(), pos.pinned_pieces(pos.side_to_move()))
            && ply < PLY_MAX
            && (!pos.is_draw() || ply < 2))
     {
@@ -2050,16 +2049,16 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     Value v, m = VALUE_NONE;
     int ply = 0;
 
-    assert(pv[0] != MOVE_NONE && pos.move_is_legal(pv[0]));
+    assert(pv[0] != MOVE_NONE && pos.move_is_pl(pv[0]));
 
     do {
         k = pos.get_key();
-        tte = TT.retrieve(k);
+        tte = TT.probe(k);
 
         // Don't overwrite existing correct entries
         if (!tte || tte->move() != pv[ply])
         {
-            v = (pos.is_check() ? VALUE_NONE : evaluate(pos, m));
+            v = (pos.in_check() ? VALUE_NONE : evaluate(pos, m));
             TT.store(k, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, pv[ply], v, m);
         }
         pos.do_move(pv[ply], *st++);
@@ -2090,6 +2089,39 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     return s.str();
   }
 
+  // Specializations for MovePickerExt in case of Root node
+  MovePickerExt<Root>::MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d,
+                                            const History& h, SearchStack* ss, Value b)
+                     : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b), firstCall(true) {
+    Move move;
+    Value score = VALUE_ZERO;
+
+    // Score root moves using standard ordering used in main search, the moves
+    // are scored according to the order in which they are returned by MovePicker.
+    // This is the second order score that is used to compare the moves when
+    // the first orders pv_score of both moves are equal.
+    while ((move = MovePicker::get_next_move()) != MOVE_NONE)
+        for (rm = Rml.begin(); rm != Rml.end(); ++rm)
+            if (rm->pv[0] == move)
+            {
+                rm->non_pv_score = score--;
+                break;
+            }
+
+    Rml.sort();
+    rm = Rml.begin();
+  }
+
+  Move MovePickerExt<Root>::get_next_move() {
+
+    if (!firstCall)
+        ++rm;
+    else
+        firstCall = false;
+
+    return rm != Rml.end() ? rm->pv[0] : MOVE_NONE;
+  }
+
 } // namespace
 
 
@@ -2164,9 +2196,9 @@ void ThreadsManager::idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp) {
           (ss+1)->sp = tsp;
 
           if (tsp->pvNode)
-              search<PV, true, false>(pos, ss+1, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth);
+              search<SplitPointPV>(pos, ss+1, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth);
           else
-              search<NonPV, true, false>(pos, ss+1, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth);
+              search<SplitPointNonPV>(pos, ss+1, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth);
 
           assert(threads[threadID].state == Thread::SEARCHING);