]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Rename MOVES_MAX in MAX_MOVES
[stockfish] / src / search.cpp
index 5a358f092d58f4236094395477f64903f9410206..df1c9b506d7c8e79f957bf90e1d9dcfe3f5c0aa4 100644 (file)
   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
 
-
-////
-//// Includes
-////
-
 #include <cassert>
 #include <cmath>
 #include <cstring>
 using std::cout;
 using std::endl;
 
-////
-//// Local definitions
-////
-
 namespace {
 
-  // Types
+  // Different node types, used as template parameter
   enum NodeType { NonPV, PV };
 
-  // Set to true to force running with one thread.
-  // Used for debugging SMP code.
+  // Set to true to force running with one thread. Used for debugging.
   const bool FakeSplit = false;
 
-  // Fast lookup table of sliding pieces indexed by Piece
+  // 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]; }
 
-  // ThreadsManager class is used to handle all the threads related stuff in search,
-  // init, starting, parking and, the most important, launching a slave thread at a
-  // split point are what this class does. All the access to shared thread data is
-  // done through this class, so that we avoid using global variables instead.
+  // ThreadsManager class is used to handle all the threads related stuff like init,
+  // starting, parking and, the most important, launching a slave thread at a split
+  // point. All the access to shared thread data is done through this class.
 
   class ThreadsManager {
     /* As long as the single ThreadsManager object is defined as a global we don't
@@ -75,6 +64,7 @@ namespace {
        static storage duration are automatically set to zero before enter main()
     */
   public:
+    Thread& operator[](int threadID) { return threads[threadID]; }
     void init_threads();
     void exit_threads();
 
@@ -86,26 +76,23 @@ namespace {
     bool available_thread_exists(int master) const;
     bool thread_is_available(int slave, int master) const;
     bool cutoff_at_splitpoint(int threadID) const;
-    void wake_sleeping_thread(int threadID);
     void idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp);
 
     template <bool Fake>
-    void split(Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha, const Value beta, Value* bestValue,
-               Depth depth, Move threatMove, bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode);
-
+    void split(Position& pos, SearchStack* ss, Value* alpha, const Value beta, Value* bestValue,
+               Depth depth, Move threatMove, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode);
   private:
+    Lock mpLock;
     Depth minimumSplitDepth;
     int maxThreadsPerSplitPoint;
     bool useSleepingThreads;
     int activeThreads;
     volatile bool allThreadsShouldExit;
     Thread threads[MAX_THREADS];
-    Lock mpLock, sleepLock[MAX_THREADS];
-    WaitCondition sleepCond[MAX_THREADS];
   };
 
 
-  // RootMove struct is used for moves at the root at the tree. For each root
+  // 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
@@ -120,8 +107,8 @@ namespace {
     // RootMove::operator<() is the comparison function used when
     // sorting the moves. A move m1 is considered to be better
     // than a move m2 if it has an higher pv_score, or if it has
-    // equal pv_score but m1 has the higher non_pv_score. In this
-    // way we are guaranteed that PV moves are always sorted as first.
+    // equal pv_score but m1 has the higher non_pv_score. In this way
+    // we are guaranteed that PV moves are always sorted as first.
     bool operator<(const RootMove& m) const {
       return pv_score != m.pv_score ? pv_score < m.pv_score
                                     : non_pv_score < m.non_pv_score;
@@ -129,8 +116,8 @@ namespace {
 
     void extract_pv_from_tt(Position& pos);
     void insert_pv_in_tt(Position& pos);
-    std::string pv_info_to_uci(Position& pos, Value alpha, Value beta, int pvLine = 0);
-
+    std::string pv_info_to_uci(Position& pos, int depth, int selDepth,
+                               Value alpha, Value beta, int pvIdx);
     int64_t nodes;
     Value pv_score;
     Value non_pv_score;
@@ -138,27 +125,36 @@ namespace {
   };
 
 
-  // RootMoveList struct is essentially a std::vector<> of RootMove objects,
+  // 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;
 
-    RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]);
-    void set_non_pv_scores(const Position& pos, Move ttm, SearchStack* ss);
-
+    void init(Position& pos, Move searchMoves[]);
     void sort() { insertion_sort<RootMove, Base::iterator>(begin(), end()); }
     void sort_multipv(int n) { insertion_sort<RootMove, Base::iterator>(begin(), begin() + n); }
+
+    int bestMoveChanges;
   };
 
 
+  // 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) {
+
+    bool chess960 = (os.iword(0) != 0); // See set960()
+    return os << move_to_uci(m, chess960);
+  }
+
+
   // 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 use it to properly format castling moves.
+  // operator<<() that will read it to properly format castling moves.
   enum set960 {};
 
   std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const set960& f) {
@@ -168,15 +164,6 @@ namespace {
   }
 
 
-  // Overload operator << for moves to make it easier to print moves in
-  // coordinate notation compatible with UCI protocol.
-  std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Move m) {
-
-    bool chess960 = (os.iword(0) != 0); // See set960()
-    return os << move_to_uci(m, chess960);
-  }
-
-
   /// Adjustments
 
   // Step 6. Razoring
@@ -193,7 +180,7 @@ namespace {
   // Step 9. Internal iterative deepening
 
   // Minimum depth for use of internal iterative deepening
-  const Depth IIDDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 5 * ONE_PLY /* PV */};
+  const Depth IIDDepth[] = { 8 * ONE_PLY, 5 * ONE_PLY };
 
   // At Non-PV nodes we do an internal iterative deepening search
   // when the static evaluation is bigger then beta - IIDMargin.
@@ -201,42 +188,42 @@ namespace {
 
   // Step 11. Decide the new search depth
 
-  // Extensions. Configurable UCI options
-  // Array index 0 is used at non-PV nodes, index 1 at PV nodes.
-  Depth CheckExtension[2], SingleEvasionExtension[2], PawnPushTo7thExtension[2];
-  Depth PassedPawnExtension[2], PawnEndgameExtension[2], MateThreatExtension[2];
+  // Extensions. Array index 0 is used for non-PV nodes, index 1 for PV nodes
+  const Depth CheckExtension[]         = { ONE_PLY / 2, ONE_PLY / 1 };
+  const Depth PawnEndgameExtension[]   = { ONE_PLY / 1, ONE_PLY / 1 };
+  const Depth PawnPushTo7thExtension[] = { ONE_PLY / 2, ONE_PLY / 2 };
+  const Depth PassedPawnExtension[]    = {  DEPTH_ZERO, ONE_PLY / 2 };
 
   // Minimum depth for use of singular extension
-  const Depth SingularExtensionDepth[2] = { 8 * ONE_PLY /* non-PV */, 6 * ONE_PLY /* PV */};
-
-  // If the TT move is at least SingularExtensionMargin better then the
-  // remaining ones we will extend it.
-  const Value SingularExtensionMargin = Value(0x20);
+  const Depth SingularExtensionDepth[] = { 8 * ONE_PLY, 6 * ONE_PLY };
 
   // Step 12. Futility pruning
 
   // Futility margin for quiescence search
   const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
 
-  // Futility lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
+  // Futility lookup tables (initialized at startup) and their access functions
   Value FutilityMarginsMatrix[16][64]; // [depth][moveNumber]
-  int FutilityMoveCountArray[32]; // [depth]
+  int FutilityMoveCountArray[32];      // [depth]
+
+  inline Value futility_margin(Depth d, int mn) {
+
+      return d < 7 * ONE_PLY ? FutilityMarginsMatrix[Max(d, 1)][Min(mn, 63)]
+                             : 2 * VALUE_INFINITE;
+  }
 
-  inline Value futility_margin(Depth d, int mn) { return d < 7 * ONE_PLY ? FutilityMarginsMatrix[Max(d, 1)][Min(mn, 63)] : 2 * VALUE_INFINITE; }
-  inline int futility_move_count(Depth d) { return d < 16 * ONE_PLY ? FutilityMoveCountArray[d] : 512; }
+  inline int futility_move_count(Depth d) {
+
+      return d < 16 * ONE_PLY ? FutilityMoveCountArray[d] : MAX_MOVES;
+  }
 
   // Step 14. Reduced search
 
-  // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
+  // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their access function
   int8_t ReductionMatrix[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
 
   template <NodeType PV>
-  inline Depth reduction(Depth d, int mn) { return (Depth) ReductionMatrix[PV][Min(d / 2, 63)][Min(mn, 63)]; }
-
-  // Common adjustments
-
-  // Search depth at iteration 1
-  const Depth InitialDepth = ONE_PLY;
+  inline Depth reduction(Depth d, int mn) { return (Depth) ReductionMatrix[PV][Min(d / ONE_PLY, 63)][Min(mn, 63)]; }
 
   // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
   // better than the second best move.
@@ -245,33 +232,29 @@ namespace {
 
   /// Namespace variables
 
-  // Book object
+  // Book
   Book OpeningBook;
 
-  // Iteration counter
-  int Iteration;
-
-  // Scores and number of times the best move changed for each iteration
-  Value ValueByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
-  int BestMoveChangesByIteration[PLY_MAX_PLUS_2];
-
-  // Search window management
-  int AspirationDelta;
+  // Root move list
+  RootMoveList Rml;
 
   // MultiPV mode
-  int MultiPV;
+  int MultiPV, UCIMultiPV;
 
-  // Time managment variables
-  int SearchStartTime, MaxNodes, MaxDepth, ExactMaxTime;
-  bool UseTimeManagement, InfiniteSearch, Pondering, StopOnPonderhit;
-  bool FirstRootMove, StopRequest, QuitRequest, AspirationFailLow;
+  // Time management variables
+  bool StopOnPonderhit, FirstRootMove, StopRequest, QuitRequest, AspirationFailLow;
   TimeManager TimeMgr;
+  SearchLimits Limits;
 
   // Log file
-  bool UseLogFile;
   std::ofstream LogFile;
 
-  // Multi-threads manager object
+  // Skill level adjustment
+  int SkillLevel;
+  bool SkillLevelEnabled;
+  RKISS RK;
+
+  // Multi-threads manager
   ThreadsManager ThreadsMgr;
 
   // Node counters, used only by thread[0] but try to keep in different cache
@@ -283,45 +266,43 @@ namespace {
   // History table
   History H;
 
+
   /// Local functions
 
   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove);
-  Value root_search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, RootMoveList& rml);
 
-  template <NodeType PvNode, bool SpNode>
-  Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
+  template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
+  Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
 
   template <NodeType PvNode>
-  Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
+  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, int ply) {
+  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, ply)
-                             : search<PvNode, false>(pos, ss, alpha, beta, depth, ply);
+    return depth < ONE_PLY ? qsearch<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, DEPTH_ZERO)
+                           : search<PvNode, false, false>(pos, ss, alpha, beta, depth);
   }
 
   template <NodeType PvNode>
-  Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck, bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous);
+  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);
   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2);
-  bool value_is_mate(Value value);
   Value value_to_tt(Value v, int ply);
   Value value_from_tt(Value v, int ply);
   bool ok_to_use_TT(const TTEntry* tte, Depth depth, Value beta, int ply);
   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat);
   Value refine_eval(const TTEntry* tte, Value defaultEval, int ply);
   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth, Move movesSearched[], int moveCount);
-  void update_killers(Move m, Move killers[]);
   void update_gains(const Position& pos, Move move, Value before, Value after);
+  void do_skill_level(Move* best, Move* ponder);
 
-  int current_search_time();
+  int current_search_time(int set = 0);
   std::string value_to_uci(Value v);
-  int nps(const Position& pos);
+  std::string speed_to_uci(int64_t nodes);
   void poll(const Position& pos);
   void wait_for_stop_or_ponderhit();
-  void init_ss_array(SearchStack* ss, int size);
 
 #if !defined(_MSC_VER)
   void* init_thread(void* threadID);
@@ -329,23 +310,78 @@ namespace {
   DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID);
 #endif
 
-}
 
+  // 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;
 
-////
-//// Functions
-////
+  // In Root nodes use RootMoveList as source. Score and sort the root moves
+  // before to search them.
+  template<> struct MovePickerExt<false, true> : public MovePicker {
 
-/// init_threads(), exit_threads() and nodes_searched() are helpers to
-/// give accessibility to some TM methods from outside of current file.
+    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;
 
-void init_threads() { ThreadsMgr.init_threads(); }
-void exit_threads() { ThreadsMgr.exit_threads(); }
+      // 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;
+  };
+
+  // Default case, create and use a MovePicker object as source
+  template<> struct MovePickerExt<false, 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) {}
+
+    RootMoveList::iterator rm; // Dummy, needed to compile
+  };
+
+} // namespace
 
-/// init_search() is called during startup. It initializes various lookup tables
 
-void init_search() {
+/// init_threads() is called during startup. It initializes various lookup tables
+/// and creates and launches search threads.
+
+void init_threads() {
 
   int d;  // depth (ONE_PLY == 2)
   int hd; // half depth (ONE_PLY == 1)
@@ -367,61 +403,73 @@ void init_search() {
   // Init futility move count array
   for (d = 0; d < 32; d++)
       FutilityMoveCountArray[d] = int(3.001 + 0.25 * pow(d, 2.0));
+
+  // Create and startup threads
+  ThreadsMgr.init_threads();
 }
 
 
-/// perft() is our utility to verify move generation is bug free. All the legal
-/// moves up to given depth are generated and counted and the sum returned.
+/// exit_threads() is a trampoline to access ThreadsMgr from outside of current file
+void exit_threads() { ThreadsMgr.exit_threads(); }
 
-int64_t perft(Position& pos, Depth depth)
-{
-    MoveStack mlist[MOVES_MAX];
-    StateInfo st;
-    Move m;
-    int64_t sum = 0;
 
-    // Generate all legal moves
-    MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
+/// perft() is our utility to verify move generation. All the legal moves up to
+/// given depth are generated and counted and the sum returned.
 
-    // If we are at the last ply we don't need to do and undo
-    // the moves, just to count them.
-    if (depth <= ONE_PLY)
-        return int(last - mlist);
+int64_t perft(Position& pos, Depth depth) {
 
-    // Loop through all legal moves
-    CheckInfo ci(pos);
-    for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
-    {
-        m = cur->move;
-        pos.do_move(m, st, ci, pos.move_is_check(m, ci));
-        sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
-        pos.undo_move(m);
-    }
-    return sum;
+  MoveStack mlist[MAX_MOVES];
+  StateInfo st;
+  Move m;
+  int64_t sum = 0;
+
+  // Generate all legal moves
+  MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
+
+  // If we are at the last ply we don't need to do and undo
+  // the moves, just to count them.
+  if (depth <= ONE_PLY)
+      return int(last - mlist);
+
+  // Loop through all legal moves
+  CheckInfo ci(pos);
+  for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
+  {
+      m = cur->move;
+      pos.do_move(m, st, ci, pos.move_is_check(m, ci));
+      sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
+      pos.undo_move(m);
+  }
+  return sum;
 }
 
 
 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
-/// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various
-/// search-related global variables, and calls root_search(). It returns false
-/// when a quit command is received during the search.
+/// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various global
+/// variables, and calls id_loop(). It returns false when a "quit" command is
+/// received during the search.
 
-bool think(Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[],
-           int movesToGo, int maxDepth, int maxNodes, int maxTime, Move searchMoves[]) {
+bool think(Position& pos, const SearchLimits& limits, Move searchMoves[]) {
 
-  // Initialize global search variables
+  // Initialize global search-related variables
   StopOnPonderhit = StopRequest = QuitRequest = AspirationFailLow = SendSearchedNodes = false;
   NodesSincePoll = 0;
-  SearchStartTime = get_system_time();
-  ExactMaxTime = maxTime;
-  MaxDepth = maxDepth;
-  MaxNodes = maxNodes;
-  InfiniteSearch = infinite;
-  Pondering = ponder;
-  UseTimeManagement = !ExactMaxTime && !MaxDepth && !MaxNodes && !InfiniteSearch;
+  current_search_time(get_system_time());
+  Limits = limits;
+  TimeMgr.init(Limits, pos.startpos_ply_counter());
+
+  // Set best NodesBetweenPolls interval to avoid lagging under time pressure
+  if (Limits.maxNodes)
+      NodesBetweenPolls = Min(Limits.maxNodes, 30000);
+  else if (Limits.time && Limits.time < 1000)
+      NodesBetweenPolls = 1000;
+  else if (Limits.time && Limits.time < 5000)
+      NodesBetweenPolls = 5000;
+  else
+      NodesBetweenPolls = 30000;
 
   // Look for a book move, only during games, not tests
-  if (UseTimeManagement && Options["OwnBook"].value<bool>())
+  if (Limits.useTimeManagement() && Options["OwnBook"].value<bool>())
   {
       if (Options["Book File"].value<std::string>() != OpeningBook.name())
           OpeningBook.open(Options["Book File"].value<std::string>());
@@ -429,7 +477,7 @@ bool think(Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[
       Move bookMove = OpeningBook.get_move(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
       if (bookMove != MOVE_NONE)
       {
-          if (Pondering)
+          if (Limits.ponder)
               wait_for_stop_or_ponderhit();
 
           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
@@ -437,94 +485,70 @@ bool think(Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[
       }
   }
 
-  // Read UCI option values
-  TT.set_size(Options["Hash"].value<int>());
+  // Read UCI options
+  UCIMultiPV = Options["MultiPV"].value<int>();
+  SkillLevel = Options["Skill level"].value<int>();
+
+  read_evaluation_uci_options(pos.side_to_move());
+
   if (Options["Clear Hash"].value<bool>())
   {
       Options["Clear Hash"].set_value("false");
       TT.clear();
   }
+  TT.set_size(Options["Hash"].value<int>());
 
-  CheckExtension[1]         = Options["Check Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
-  CheckExtension[0]         = Options["Check Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
-  SingleEvasionExtension[1] = Options["Single Evasion Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
-  SingleEvasionExtension[0] = Options["Single Evasion Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
-  PawnPushTo7thExtension[1] = Options["Pawn Push to 7th Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
-  PawnPushTo7thExtension[0] = Options["Pawn Push to 7th Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
-  PassedPawnExtension[1]    = Options["Passed Pawn Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
-  PassedPawnExtension[0]    = Options["Passed Pawn Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
-  PawnEndgameExtension[1]   = Options["Pawn Endgame Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
-  PawnEndgameExtension[0]   = Options["Pawn Endgame Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
-  MateThreatExtension[1]    = Options["Mate Threat Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
-  MateThreatExtension[0]    = Options["Mate Threat Extension (non-PV nodes)"].value<Depth>();
-  MultiPV                   = Options["MultiPV"].value<int>();
-  UseLogFile                = Options["Use Search Log"].value<bool>();
-
-  read_evaluation_uci_options(pos.side_to_move());
+  // Do we have to play with skill handicap? In this case enable MultiPV that
+  // we will use behind the scenes to retrieve a set of possible moves.
+  SkillLevelEnabled = (SkillLevel < 20);
+  MultiPV = (SkillLevelEnabled ? Max(UCIMultiPV, 4) : UCIMultiPV);
 
   // Set the number of active threads
   ThreadsMgr.read_uci_options();
   init_eval(ThreadsMgr.active_threads());
 
-  // Wake up needed threads
-  for (int i = 1; i < ThreadsMgr.active_threads(); i++)
-      ThreadsMgr.wake_sleeping_thread(i);
-
-  // Set thinking time
-  int myTime = time[pos.side_to_move()];
-  int myIncrement = increment[pos.side_to_move()];
-  if (UseTimeManagement)
-      TimeMgr.init(myTime, myIncrement, movesToGo, pos.startpos_ply_counter());
-
-  // Set best NodesBetweenPolls interval to avoid lagging under
-  // heavy time pressure.
-  if (MaxNodes)
-      NodesBetweenPolls = Min(MaxNodes, 30000);
-  else if (myTime && myTime < 1000)
-      NodesBetweenPolls = 1000;
-  else if (myTime && myTime < 5000)
-      NodesBetweenPolls = 5000;
-  else
-      NodesBetweenPolls = 30000;
+  // Wake up needed threads and reset maxPly counter
+  for (int i = 0; i < ThreadsMgr.active_threads(); i++)
+  {
+      ThreadsMgr[i].wake_up();
+      ThreadsMgr[i].maxPly = 0;
+  }
 
-  // Write search information to log file
-  if (UseLogFile)
+  // Write to log file and keep it open to be accessed during the search
+  if (Options["Use Search Log"].value<bool>())
   {
       std::string name = Options["Search Log Filename"].value<std::string>();
       LogFile.open(name.c_str(), std::ios::out | std::ios::app);
 
-      LogFile << "Searching: "  << pos.to_fen()
-              << "\ninfinite: " << infinite
-              << " ponder: "    << ponder
-              << " time: "      << myTime
-              << " increment: " << myIncrement
-              << " moves to go: " << movesToGo << endl;
+      if (LogFile.is_open())
+          LogFile << "\nSearching: "  << pos.to_fen()
+                  << "\ninfinite: "   << Limits.infinite
+                  << " ponder: "      << Limits.ponder
+                  << " time: "        << Limits.time
+                  << " increment: "   << Limits.increment
+                  << " moves to go: " << Limits.movesToGo
+                  << endl;
   }
 
   // We're ready to start thinking. Call the iterative deepening loop function
   Move ponderMove = MOVE_NONE;
   Move bestMove = id_loop(pos, searchMoves, &ponderMove);
 
-  // Print final search statistics
-  cout << "info nodes " << pos.nodes_searched()
-       << " nps " << nps(pos)
-       << " time " << current_search_time() << endl;
+  cout << "info" << speed_to_uci(pos.nodes_searched()) << endl;
 
-  if (UseLogFile)
+  // Write final search statistics and close log file
+  if (LogFile.is_open())
   {
-      LogFile << "\nNodes: " << pos.nodes_searched()
-              << "\nNodes/second: " << nps(pos)
-              << "\nBest move: " << move_to_san(pos, bestMove);
+      int t = current_search_time();
+
+      LogFile << "Nodes: "          << pos.nodes_searched()
+              << "\nNodes/second: " << (t > 0 ? pos.nodes_searched() * 1000 / t : 0)
+              << "\nBest move: "    << move_to_san(pos, bestMove);
 
       StateInfo st;
       pos.do_move(bestMove, st);
-      LogFile << "\nPonder move: "
-              << move_to_san(pos, ponderMove) // Works also with MOVE_NONE
-              << endl;
-
-      // Return from think() with unchanged position
-      pos.undo_move(bestMove);
-
+      LogFile << "\nPonder move: " << move_to_san(pos, ponderMove) << endl;
+      pos.undo_move(bestMove); // Return from think() with unchanged position
       LogFile.close();
   }
 
@@ -533,11 +557,18 @@ bool think(Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[
 
   // If we are pondering or in infinite search, we shouldn't print the
   // best move before we are told to do so.
-  if (!StopRequest && (Pondering || InfiniteSearch))
+  if (!StopRequest && (Limits.ponder || Limits.infinite))
       wait_for_stop_or_ponderhit();
 
-  // Could be both MOVE_NONE when searching on a stalemate position
-  cout << "bestmove " << bestMove << " ponder " << ponderMove << endl;
+  // Could be MOVE_NONE when searching on a stalemate position
+  cout << "bestmove " << bestMove;
+
+  // UCI protol is not clear on allowing sending an empty ponder move, instead
+  // it is clear that ponder move is optional. So skip it if empty.
+  if (ponderMove != MOVE_NONE)
+      cout << " ponder " << ponderMove;
+
+  cout << endl;
 
   return !QuitRequest;
 }
@@ -545,391 +576,176 @@ bool think(Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[
 
 namespace {
 
-  // id_loop() is the main iterative deepening loop. It calls root_search
-  // repeatedly with increasing depth until the allocated thinking time has
-  // been consumed, the user stops the search, or the maximum search depth is
-  // reached.
+  // id_loop() is the main iterative deepening loop. It calls search() repeatedly
+  // with increasing depth until the allocated thinking time has been consumed,
+  // user stops the search, or the maximum search depth is reached.
 
   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove) {
 
     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
-    Depth depth;
-    Move EasyMove = MOVE_NONE;
-    Value value, alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
+    Value bestValues[PLY_MAX_PLUS_2];
+    int bestMoveChanges[PLY_MAX_PLUS_2];
+    int depth, selDepth, aspirationDelta;
+    Value value, alpha, beta;
+    Move bestMove, easyMove, skillBest, skillPonder;
+
+    // Initialize stuff before a new search
+    memset(ss, 0, 4 * sizeof(SearchStack));
+    TT.new_search();
+    H.clear();
+    *ponderMove = bestMove = easyMove = skillBest = skillPonder = MOVE_NONE;
+    depth = aspirationDelta = 0;
+    alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
+    ss->currentMove = MOVE_NULL; // Hack to skip update_gains()
 
-    // Moves to search are verified, scored and sorted
-    RootMoveList rml(pos, searchMoves);
+    // Moves to search are verified and copied
+    Rml.init(pos, searchMoves);
 
-    // Handle special case of searching on a mate/stale position
-    if (rml.size() == 0)
+    // Handle special case of searching on a mate/stalemate position
+    if (Rml.size() == 0)
     {
-        Value s = (pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW);
-
-        cout << "info depth " << 1
-             << " score " << value_to_uci(s) << endl;
+        cout << "info depth 0 score "
+             << value_to_uci(pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW)
+             << endl;
 
         return MOVE_NONE;
     }
 
-    // Initialize
-    TT.new_search();
-    H.clear();
-    init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
-    ValueByIteration[1] = rml[0].pv_score;
-    Iteration = 1;
-
-    // Send initial RootMoveList scoring (iteration 1)
-    cout << set960(pos.is_chess960()) // Is enough to set once at the beginning
-         << "info depth " << Iteration
-         << "\n" << rml[0].pv_info_to_uci(pos, alpha, beta) << endl;
-
-    // Is one move significantly better than others after initial scoring ?
-    if (   rml.size() == 1
-        || rml[0].pv_score > rml[1].pv_score + EasyMoveMargin)
-        EasyMove = rml[0].pv[0];
-
-    // Iterative deepening loop
-    while (Iteration < PLY_MAX)
+    // Iterative deepening loop until requested to stop or target depth reached
+    while (!StopRequest && ++depth <= PLY_MAX && (!Limits.maxDepth || depth <= Limits.maxDepth))
     {
-        // Initialize iteration
-        Iteration++;
-        BestMoveChangesByIteration[Iteration] = 0;
-
-        cout << "info depth " << Iteration << endl;
+        Rml.bestMoveChanges = 0;
+        cout << set960(pos.is_chess960()) << "info depth " << depth << endl;
 
         // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
-        if (MultiPV == 1 && Iteration >= 6 && abs(ValueByIteration[Iteration - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
+        if (MultiPV == 1 && depth >= 5 && abs(bestValues[depth - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
         {
-            int prevDelta1 = ValueByIteration[Iteration - 1] - ValueByIteration[Iteration - 2];
-            int prevDelta2 = ValueByIteration[Iteration - 2] - ValueByIteration[Iteration - 3];
+            int prevDelta1 = bestValues[depth - 1] - bestValues[depth - 2];
+            int prevDelta2 = bestValues[depth - 2] - bestValues[depth - 3];
 
-            AspirationDelta = Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16);
-            AspirationDelta = (AspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
+            aspirationDelta = Min(Max(abs(prevDelta1) + abs(prevDelta2) / 2, 16), 24);
+            aspirationDelta = (aspirationDelta + 7) / 8 * 8; // Round to match grainSize
 
-            alpha = Max(ValueByIteration[Iteration - 1] - AspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
-            beta  = Min(ValueByIteration[Iteration - 1] + AspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
+            alpha = Max(bestValues[depth - 1] - aspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
+            beta  = Min(bestValues[depth - 1] + aspirationDelta,  VALUE_INFINITE);
         }
 
-        depth = (Iteration - 2) * ONE_PLY + InitialDepth;
-
-        // Search to the current depth, rml is updated and sorted
-        value = root_search(pos, ss, alpha, beta, depth, rml);
-
-        if (StopRequest)
-            break; // Value cannot be trusted. Break out immediately!
-
-        //Save info about search result
-        ValueByIteration[Iteration] = value;
-
-        // Drop the easy move if differs from the new best move
-        if (rml[0].pv[0] != EasyMove)
-            EasyMove = MOVE_NONE;
-
-        if (UseTimeManagement)
-        {
-            // Time to stop?
-            bool stopSearch = false;
-
-            // Stop search early if there is only a single legal move,
-            // we search up to Iteration 6 anyway to get a proper score.
-            if (Iteration >= 6 && rml.size() == 1)
-                stopSearch = true;
+        // Start with a small aspiration window and, in case of fail high/low,
+        // 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);
 
-            // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
-            if (  Iteration >= 6
-                && abs(ValueByIteration[Iteration]) >= abs(VALUE_MATE) - 100
-                && abs(ValueByIteration[Iteration-1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
-                stopSearch = true;
-
-            // Stop search early if one move seems to be much better than the others
-            if (   Iteration >= 8
-                && EasyMove == rml[0].pv[0]
-                && (  (   rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 85) / 100
-                       && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 16)
-                    ||(   rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 98) / 100
-                       && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 32)))
-                stopSearch = true;
-
-            // Add some extra time if the best move has changed during the last two iterations
-            if (Iteration > 5 && Iteration <= 50)
-                TimeMgr.pv_instability(BestMoveChangesByIteration[Iteration],
-                                       BestMoveChangesByIteration[Iteration-1]);
-
-            // Stop search if most of MaxSearchTime is consumed at the end of the
-            // iteration. We probably don't have enough time to search the first
-            // move at the next iteration anyway.
-            if (current_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 80) / 128)
-                stopSearch = true;
+            // Write PV back to transposition table in case the relevant entries
+            // have been overwritten during the search.
+            for (int i = 0; i < Min(MultiPV, (int)Rml.size()); i++)
+                Rml[i].insert_pv_in_tt(pos);
 
-            if (stopSearch)
-            {
-                if (Pondering)
-                    StopOnPonderhit = true;
-                else
-                    break;
-            }
-        }
-
-        if (MaxDepth && Iteration >= MaxDepth)
-            break;
-    }
-
-    *ponderMove = rml[0].pv[1];
-    return rml[0].pv[0];
-  }
-
-
-  // root_search() is the function which searches the root node. It is
-  // similar to search_pv except that it prints some information to the
-  // standard output and handles the fail low/high loops.
-
-  Value root_search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha,
-                    Value beta, Depth depth, RootMoveList& rml) {
-    StateInfo st;
-    Move movesSearched[MOVES_MAX];
-    CheckInfo ci(pos);
-    int64_t nodes;
-    Move move;
-    Depth ext, newDepth;
-    Value value, oldAlpha;
-    RootMoveList::iterator rm;
-    bool isCheck, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous, isPvMove;
-    int moveCount, researchCountFH, researchCountFL;
-
-    researchCountFH = researchCountFL = 0;
-    oldAlpha = alpha;
-    isCheck = pos.is_check();
-
-    // Step 1. Initialize node (polling is omitted at root)
-    ss->currentMove = ss->bestMove = MOVE_NONE;
-
-    // Step 2. Check for aborted search (omitted at root)
-    // Step 3. Mate distance pruning (omitted at root)
-    // Step 4. Transposition table lookup (omitted at root)
-
-    // Step 5. Evaluate the position statically
-    // At root we do this only to get reference value for child nodes
-    ss->evalMargin = VALUE_NONE;
-    ss->eval = isCheck ? VALUE_NONE : evaluate(pos, ss->evalMargin);
-
-    // Step 6. Razoring (omitted at root)
-    // Step 7. Static null move pruning (omitted at root)
-    // Step 8. Null move search with verification search (omitted at root)
-    // Step 9. Internal iterative deepening (omitted at root)
-
-    // Step extra. Fail low loop
-    // We start with small aspiration window and in case of fail low, we research
-    // with bigger window until we are not failing low anymore.
-    while (1)
-    {
-        // Sort the moves before to (re)search
-        rml.set_non_pv_scores(pos, rml[0].pv[0], ss);
-        rml.sort();
-        moveCount = 0;
-
-        // Step 10. Loop through all moves in the root move list
-        for (rm = rml.begin(); rm != rml.end() && !StopRequest; ++rm)
-        {
-            // This is used by time management
-            FirstRootMove = (rm == rml.begin());
+            // Value cannot be trusted. Break out immediately!
+            if (StopRequest)
+                break;
 
-            // Save the current node count before the move is searched
-            nodes = pos.nodes_searched();
+            assert(value >= alpha);
 
-            // If it's time to send nodes info, do it here where we have the
-            // correct accumulated node counts searched by each thread.
-            if (SendSearchedNodes)
+            // In case of failing high/low increase aspiration window and research,
+            // otherwise exit the fail high/low loop.
+            if (value >= beta)
             {
-                SendSearchedNodes = false;
-                cout << "info nodes " << nodes
-                     << " nps " << nps(pos)
-                     << " time " << current_search_time() << endl;
+                beta = Min(beta + aspirationDelta, VALUE_INFINITE);
+                aspirationDelta += aspirationDelta / 2;
             }
-
-            // Pick the next root move, and print the move and the move number to
-            // the standard output.
-            move = ss->currentMove = rm->pv[0];
-            movesSearched[moveCount++] = move;
-            isPvMove = (moveCount <= MultiPV);
-
-            if (current_search_time() >= 1000)
-                cout << "info currmove " << move
-                     << " currmovenumber " << moveCount << endl;
-
-            moveIsCheck = pos.move_is_check(move);
-            captureOrPromotion = pos.move_is_capture_or_promotion(move);
-
-            // Step 11. Decide the new search depth
-            ext = extension<PV>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, false, false, &dangerous);
-            newDepth = depth + ext;
-
-            // Step 12. Futility pruning (omitted at root)
-
-            // Step extra. Fail high loop
-            // If move fails high, we research with bigger window until we are not failing
-            // high anymore.
-            value = -VALUE_INFINITE;
-
-            while (1)
+            else if (value <= alpha)
             {
-                // Step 13. Make the move
-                pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
-
-                // Step extra. pv search
-                // We do pv search for PV moves and when failing high
-                if (isPvMove || value > alpha)
-                {
-                    // Aspiration window is disabled in multi-pv case
-                    if (MultiPV > 1)
-                        alpha = -VALUE_INFINITE;
-
-                    // Full depth PV search, done on first move or after a fail high
-                    value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, 1);
-                }
-                else
-                {
-                    // Step 14. Reduced search
-                    // if the move fails high will be re-searched at full depth
-                    bool doFullDepthSearch = true;
-
-                    if (    depth >= 3 * ONE_PLY
-                        && !dangerous
-                        && !captureOrPromotion
-                        && !move_is_castle(move))
-                    {
-                        ss->reduction = reduction<PV>(depth, moveCount - MultiPV + 1);
-                        if (ss->reduction)
-                        {
-                            assert(newDepth-ss->reduction >= ONE_PLY);
-
-                            // Reduced depth non-pv search using alpha as upperbound
-                            value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth-ss->reduction, 1);
-                            doFullDepthSearch = (value > alpha);
-                        }
-                        ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
-                    }
-
-                    // Step 15. Full depth search
-                    if (doFullDepthSearch)
-                    {
-                        // Full depth non-pv search using alpha as upperbound
-                        value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, 1);
-
-                        // If we are above alpha then research at same depth but as PV
-                        // to get a correct score or eventually a fail high above beta.
-                        if (value > alpha)
-                            value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, 1);
-                    }
-                }
-
-                // Step 16. Undo move
-                pos.undo_move(move);
-
-                // Can we exit fail high loop ?
-                if (StopRequest || value < beta)
-                    break;
-
-                // We are failing high and going to do a research. It's important to update
-                // the score before research in case we run out of time while researching.
-                ss->bestMove = move;
-                rm->pv_score = value;
-                rm->extract_pv_from_tt(pos);
-
-                // Update killers and history only for non capture moves that fails high
-                if (!pos.move_is_capture_or_promotion(move))
-                {
-                    update_history(pos, move, depth, movesSearched, moveCount);
-                    update_killers(move, ss->killers);
-                }
-
-                // Inform GUI that PV has changed
-                cout << rm->pv_info_to_uci(pos, alpha, beta) << endl;
-
-                // Prepare for a research after a fail high, each time with a wider window
-                beta = Min(beta + AspirationDelta * (1 << researchCountFH), VALUE_INFINITE);
-                researchCountFH++;
-
-            } // End of fail high loop
-
-            // Finished searching the move. If AbortSearch 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 break out of the loop without updating the best
-            // move and/or PV.
-            if (StopRequest)
-                break;
-
-            // Remember searched nodes counts for this move
-            rm->nodes += pos.nodes_searched() - nodes;
-
-            assert(value >= -VALUE_INFINITE && value <= VALUE_INFINITE);
-            assert(value < beta);
+                AspirationFailLow = true;
+                StopOnPonderhit = false;
 
-            // Step 17. Check for new best move
-            if (!isPvMove && value <= alpha)
-                rm->pv_score = -VALUE_INFINITE;
+                alpha = Max(alpha - aspirationDelta, -VALUE_INFINITE);
+                aspirationDelta += aspirationDelta / 2;
+            }
             else
-            {
-                // PV move or new best move!
-
-                // Update PV
-                ss->bestMove = move;
-                rm->pv_score = value;
-                rm->extract_pv_from_tt(pos);
+                break;
 
-                // We record how often the best move has been changed in each
-                // iteration. This information is used for time managment: When
-                // the best move changes frequently, we allocate some more time.
-                if (!isPvMove && MultiPV == 1)
-                    BestMoveChangesByIteration[Iteration]++;
+        } while (abs(value) < VALUE_KNOWN_WIN);
 
-                // Inform GUI that PV has changed, in case of multi-pv UCI protocol
-                // requires we send all the PV lines properly sorted.
-                rml.sort_multipv(moveCount);
+        // Collect info about search result
+        bestMove = Rml[0].pv[0];
+        *ponderMove = Rml[0].pv[1];
+        bestValues[depth] = value;
+        bestMoveChanges[depth] = Rml.bestMoveChanges;
 
-                for (int j = 0; j < Min(MultiPV, (int)rml.size()); j++)
-                    cout << rml[j].pv_info_to_uci(pos, alpha, beta, j) << endl;
+        // Do we need to pick now the best and the ponder moves ?
+        if (SkillLevelEnabled && depth == 1 + SkillLevel)
+            do_skill_level(&skillBest, &skillPonder);
 
-                // Update alpha. In multi-pv we don't use aspiration window
-                if (MultiPV == 1)
-                {
-                    // Raise alpha to setup proper non-pv search upper bound
-                    if (value > alpha)
-                        alpha = value;
-                }
-                else // Set alpha equal to minimum score among the PV lines
-                    alpha = rml[Min(moveCount, MultiPV) - 1].pv_score; // FIXME why moveCount?
+        // Retrieve max searched depth among threads
+        selDepth = 0;
+        for (int i = 0; i < ThreadsMgr.active_threads(); i++)
+            if (ThreadsMgr[i].maxPly > selDepth)
+                selDepth = ThreadsMgr[i].maxPly;
 
-            } // PV move or new best move
+        // Send PV line to GUI and to log file
+        for (int i = 0; i < Min(UCIMultiPV, (int)Rml.size()); i++)
+            cout << Rml[i].pv_info_to_uci(pos, depth, selDepth, alpha, beta, i) << endl;
 
-            assert(alpha >= oldAlpha);
+        if (LogFile.is_open())
+            LogFile << pretty_pv(pos, depth, value, current_search_time(), Rml[0].pv) << endl;
 
-            AspirationFailLow = (alpha == oldAlpha);
+        // Init easyMove after first iteration or drop if differs from the best move
+        if (depth == 1 && (Rml.size() == 1 || Rml[0].pv_score > Rml[1].pv_score + EasyMoveMargin))
+            easyMove = bestMove;
+        else if (bestMove != easyMove)
+            easyMove = MOVE_NONE;
 
-            if (AspirationFailLow && StopOnPonderhit)
-                StopOnPonderhit = false;
+        // Check for some early stop condition
+        if (!StopRequest && Limits.useTimeManagement())
+        {
+            // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
+            if (   depth >= 5
+                && abs(bestValues[depth])     >= VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
+                && abs(bestValues[depth - 1]) >= VALUE_MATE_IN_PLY_MAX)
+                StopRequest = true;
 
-        } // Root moves loop
+            // Stop search early if one move seems to be much better than the
+            // others or if there is only a single legal move. Also in the latter
+            // case we search up to some depth anyway to get a proper score.
+            if (   depth >= 7
+                && easyMove == bestMove
+                && (   Rml.size() == 1
+                    ||(   Rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 85) / 100
+                       && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 16)
+                    ||(   Rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 98) / 100
+                       && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 32)))
+                StopRequest = true;
 
-        // Can we exit fail low loop ?
-        if (StopRequest || !AspirationFailLow)
-            break;
+            // Take in account some extra time if the best move has changed
+            if (depth > 4 && depth < 50)
+                TimeMgr.pv_instability(bestMoveChanges[depth], bestMoveChanges[depth - 1]);
 
-        // Prepare for a research after a fail low, each time with a wider window
-        oldAlpha = alpha = Max(alpha - AspirationDelta * (1 << researchCountFL), -VALUE_INFINITE);
-        researchCountFL++;
+            // Stop search if most of available time is already consumed. We probably don't
+            // have enough time to search the first move at the next iteration anyway.
+            if (current_search_time() > (TimeMgr.available_time() * 62) / 100)
+                StopRequest = true;
 
-    } // Fail low loop
+            // If we are allowed to ponder do not stop the search now but keep pondering
+            if (StopRequest && Limits.ponder)
+            {
+                StopRequest = false;
+                StopOnPonderhit = true;
+            }
+        }
+    }
 
-    // Sort the moves before to return
-    rml.sort();
+    // When using skills overwrite best and ponder moves with the sub-optimal ones
+    if (SkillLevelEnabled)
+    {
+        if (skillBest == MOVE_NONE) // Still unassigned ?
+            do_skill_level(&skillBest, &skillPonder);
 
-    // Write PV lines to transposition table, in case the relevant entries
-    // have been overwritten during the search.
-    for (int i = 0; i < Min(MultiPV, (int)rml.size()); i++)
-        rml[i].insert_pv_in_tt(pos);
+        bestMove = skillBest;
+        *ponderMove = skillPonder;
+    }
 
-    return alpha;
+    return bestMove;
   }
 
 
@@ -940,16 +756,16 @@ 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>
-  Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
+  template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
+  Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
 
     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
-    assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
 
-    Move movesSearched[MOVES_MAX];
+    Move movesSearched[MAX_MOVES];
+    int64_t nodes;
     StateInfo st;
     const TTEntry *tte;
     Key posKey;
@@ -958,14 +774,19 @@ namespace {
     ValueType vt;
     Value bestValue, value, oldAlpha;
     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValueScaled; // Non-PV specific
-    bool isCheck, singleEvasion, singularExtensionNode, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous;
-    bool mateThreat = false;
-    int moveCount = 0;
+    bool isPvMove, isCheck, singularExtensionNode, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous, isBadCap;
+    int moveCount = 0, playedMoveCount = 0;
     int threadID = pos.thread();
     SplitPoint* sp = NULL;
+
     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
     oldAlpha = alpha;
     isCheck = pos.is_check();
+    ss->ply = (ss-1)->ply + 1;
+
+    // Used to send selDepth info to GUI
+    if (PvNode && ThreadsMgr[threadID].maxPly < ss->ply)
+        ThreadsMgr[threadID].maxPly = ss->ply;
 
     if (SpNode)
     {
@@ -973,13 +794,14 @@ namespace {
         tte = NULL;
         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
         threatMove = sp->threatMove;
-        mateThreat = sp->mateThreat;
         goto split_point_start;
     }
-    else {} // Hack to fix icc's "statement is unreachable" warning
+    else if (Root)
+        bestValue = alpha;
 
     // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
-    ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = MOVE_NONE;
+    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;
 
     if (threadID == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
@@ -989,44 +811,41 @@ namespace {
     }
 
     // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
-    if (   StopRequest
-        || ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)
-        || pos.is_draw()
-        || ply >= PLY_MAX - 1)
+    if ((   StopRequest
+         || ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)
+         || pos.is_draw()
+         || ss->ply > PLY_MAX) && !Root)
         return VALUE_DRAW;
 
     // Step 3. Mate distance pruning
-    alpha = Max(value_mated_in(ply), alpha);
-    beta = Min(value_mate_in(ply+1), beta);
+    alpha = Max(value_mated_in(ss->ply), alpha);
+    beta = Min(value_mate_in(ss->ply+1), beta);
     if (alpha >= beta)
         return alpha;
 
     // Step 4. Transposition table lookup
-
     // We don't want the score of a partial search to overwrite a previous full search
-    // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move exists.
+    // TT value, so we use a different position key in case of an excluded move.
     excludedMove = ss->excludedMove;
     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
 
     tte = TT.retrieve(posKey);
     ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
 
-    // At PV nodes, we don't use the TT for pruning, but only for move ordering.
-    // This is to avoid problems in the following areas:
-    //
-    // * Repetition draw detection
-    // * Fifty move rule detection
-    // * Searching for a mate
-    // * Printing of full PV line
-    if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply))
+    // 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
+        && tte
+        && (PvNode ? tte->depth() >= depth && tte->type() == VALUE_TYPE_EXACT
+                   : ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ss->ply)))
     {
         TT.refresh(tte);
         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
-        return value_from_tt(tte->value(), ply);
+        return value_from_tt(tte->value(), ss->ply);
     }
 
-    // Step 5. Evaluate the position statically and
-    // update gain statistics of parent move.
+    // Step 5. Evaluate the position statically and update parent's gain statistics
     if (isCheck)
         ss->eval = ss->evalMargin = VALUE_NONE;
     else if (tte)
@@ -1035,7 +854,7 @@ namespace {
 
         ss->eval = tte->static_value();
         ss->evalMargin = tte->static_value_margin();
-        refinedValue = refine_eval(tte, ss->eval, ply);
+        refinedValue = refine_eval(tte, ss->eval, ss->ply);
     }
     else
     {
@@ -1050,13 +869,13 @@ namespace {
     if (   !PvNode
         &&  depth < RazorDepth
         && !isCheck
-        &&  refinedValue < beta - razor_margin(depth)
+        &&  refinedValue + razor_margin(depth) < beta
         &&  ttMove == MOVE_NONE
-        && !value_is_mate(beta)
+        &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
         && !pos.has_pawn_on_7th(pos.side_to_move()))
     {
         Value rbeta = beta - razor_margin(depth);
-        Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, DEPTH_ZERO, ply);
+        Value v = qsearch<NonPV>(pos, ss, rbeta-1, rbeta, DEPTH_ZERO);
         if (v < rbeta)
             // Logically we should return (v + razor_margin(depth)), but
             // surprisingly this did slightly weaker in tests.
@@ -1070,8 +889,8 @@ namespace {
         && !ss->skipNullMove
         &&  depth < RazorDepth
         && !isCheck
-        &&  refinedValue >= beta + futility_margin(depth, 0)
-        && !value_is_mate(beta)
+        &&  refinedValue - futility_margin(depth, 0) >= beta
+        &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
         return refinedValue - futility_margin(depth, 0);
 
@@ -1081,7 +900,7 @@ namespace {
         &&  depth > ONE_PLY
         && !isCheck
         &&  refinedValue >= beta
-        && !value_is_mate(beta)
+        &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
     {
         ss->currentMove = MOVE_NULL;
@@ -1090,19 +909,19 @@ namespace {
         int R = 3 + (depth >= 5 * ONE_PLY ? depth / 8 : 0);
 
         // Null move dynamic reduction based on value
-        if (refinedValue - beta > PawnValueMidgame)
+        if (refinedValue - PawnValueMidgame > beta)
             R++;
 
         pos.do_null_move(st);
         (ss+1)->skipNullMove = true;
-        nullValue = -search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY, ply+1);
+        nullValue = -search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY);
         (ss+1)->skipNullMove = false;
         pos.undo_null_move();
 
         if (nullValue >= beta)
         {
             // Do not return unproven mate scores
-            if (nullValue >= value_mate_in(PLY_MAX))
+            if (nullValue >= VALUE_MATE_IN_PLY_MAX)
                 nullValue = beta;
 
             if (depth < 6 * ONE_PLY)
@@ -1110,7 +929,7 @@ namespace {
 
             // Do verification search at high depths
             ss->skipNullMove = true;
-            Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R*ONE_PLY, ply);
+            Value v = search<NonPV>(pos, ss, alpha, beta, depth-R*ONE_PLY);
             ss->skipNullMove = false;
 
             if (v >= beta)
@@ -1124,10 +943,8 @@ namespace {
             // move which was reduced. If a connection is found, return a fail
             // low score (which will cause the reduced move to fail high in the
             // parent node, which will trigger a re-search with full depth).
-            if (nullValue == value_mated_in(ply + 2))
-                mateThreat = true;
-
             threatMove = (ss+1)->bestMove;
+
             if (   depth < ThreatDepth
                 && (ss-1)->reduction
                 && threatMove != MOVE_NONE
@@ -1137,35 +954,29 @@ namespace {
     }
 
     // Step 9. Internal iterative deepening
-    if (    depth >= IIDDepth[PvNode]
-        &&  ttMove == MOVE_NONE
-        && (PvNode || (!isCheck && ss->eval >= beta - IIDMargin)))
+    if (   depth >= IIDDepth[PvNode]
+        && ttMove == MOVE_NONE
+        && (PvNode || (!isCheck && ss->eval + IIDMargin >= beta)))
     {
         Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
 
         ss->skipNullMove = true;
-        search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d, ply);
+        search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d);
         ss->skipNullMove = false;
 
         ttMove = ss->bestMove;
         tte = TT.retrieve(posKey);
     }
 
-    // Expensive mate threat detection (only for PV nodes)
-    if (PvNode)
-        mateThreat = pos.has_mate_threat();
-
 split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
     // Initialize a MovePicker object for the current position
-    // FIXME currently MovePicker() c'tor is needless called also in SplitPoint
-    MovePicker mpBase(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
-    MovePicker& mp = SpNode ? *sp->mp : mpBase;
+    MovePickerExt<SpNode, Root> mp(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
     CheckInfo ci(pos);
     ss->bestMove = MOVE_NONE;
-    singleEvasion = !SpNode && isCheck && mp.number_of_evasions() == 1;
     futilityBase = ss->eval + ss->evalMargin;
-    singularExtensionNode =  !SpNode
+    singularExtensionNode =   !Root
+                           && !SpNode
                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
                            && tte
                            && tte->move()
@@ -1194,34 +1005,58 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       else if (move == excludedMove)
           continue;
       else
-          movesSearched[moveCount++] = move;
+          moveCount++;
+
+      if (Root)
+      {
+          // This is used by time management
+          FirstRootMove = (moveCount == 1);
+
+          // Save the current node count before the move is searched
+          nodes = pos.nodes_searched();
+
+          // If it's time to send nodes info, do it here where we have the
+          // correct accumulated node counts searched by each thread.
+          if (SendSearchedNodes)
+          {
+              SendSearchedNodes = false;
+              cout << "info" << speed_to_uci(pos.nodes_searched()) << endl;
+          }
 
+          if (current_search_time() > 2000)
+              cout << "info currmove " << move
+                   << " currmovenumber " << moveCount << endl;
+      }
+
+      // 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);
 
       // Step 11. Decide the new search depth
-      ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, singleEvasion, mateThreat, &dangerous);
+      ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, moveIsCheck, &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 is singular and should be extended.
-      // To verify this we do a reduced search on all the other moves but the ttMove, if result is
-      // lower then ttValue minus a margin then we extend ttMove.
+      // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of
+      // (alpha-s, beta-s), and just one fails high on (alpha, beta), then that move
+      // is singular and should be extended. To verify this we do a reduced search
+      // on all the other moves but the ttMove, if result is lower than ttValue minus
+      // a margin then we extend ttMove.
       if (   singularExtensionNode
           && move == tte->move()
           && ext < ONE_PLY)
       {
-          Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ply);
+          Value ttValue = value_from_tt(tte->value(), ss->ply);
 
           if (abs(ttValue) < VALUE_KNOWN_WIN)
           {
-              Value b = ttValue - SingularExtensionMargin;
+              Value rBeta = ttValue - int(depth);
               ss->excludedMove = move;
               ss->skipNullMove = true;
-              Value v = search<NonPV>(pos, ss, b - 1, b, depth / 2, ply);
+              Value v = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, depth / 2);
               ss->skipNullMove = false;
               ss->excludedMove = MOVE_NONE;
               ss->bestMove = MOVE_NONE;
-              if (v < b)
+              if (v < rBeta)
                   ext = ONE_PLY;
           }
       }
@@ -1240,8 +1075,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       {
           // Move count based pruning
           if (   moveCount >= futility_move_count(depth)
-              && !(threatMove && connected_threat(pos, move, threatMove))
-              && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)) // FIXME bestValue is racy
+              && (!threatMove || !connected_threat(pos, move, threatMove))
+              && bestValue > VALUE_MATED_IN_PLY_MAX) // FIXME bestValue is racy
           {
               if (SpNode)
                   lock_grab(&(sp->lock));
@@ -1272,7 +1107,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
           // Prune moves with negative SEE at low depths
           if (   predictedDepth < 2 * ONE_PLY
-              && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
+              && bestValue > VALUE_MATED_IN_PLY_MAX
               && pos.see_sign(move) < 0)
           {
               if (SpNode)
@@ -1282,18 +1117,38 @@ 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;
+
       // Step 13. Make the move
       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
 
+      if (!SpNode && !captureOrPromotion)
+          movesSearched[playedMoveCount++] = move;
+
       // Step extra. pv search (only in PV nodes)
       // The first move in list is the expected PV
-      if (PvNode && moveCount == 1)
-          value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
+      if (isPvMove)
+      {
+          // Aspiration window is disabled in multi-pv case
+          if (Root && MultiPV > 1)
+              alpha = -VALUE_INFINITE;
+
+          value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth);
+      }
       else
       {
           // Step 14. Reduced depth search
           // If the move fails high will be re-searched at full depth.
           bool doFullDepthSearch = true;
+          alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
 
           if (    depth >= 3 * ONE_PLY
               && !captureOrPromotion
@@ -1303,29 +1158,40 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
               &&  ss->killers[1] != move)
           {
               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, ply+1);
+                  value = -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
           if (doFullDepthSearch)
           {
               alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
-              value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, ply+1);
+              value = -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 && value < beta)
-                  value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
+              if (PvNode && value > alpha && (Root || value < beta))
+                  value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth);
           }
       }
 
@@ -1349,7 +1215,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           if (SpNode)
               sp->bestValue = value;
 
-          if (value > alpha)
+          if (!Root && value > alpha)
           {
               if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
               {
@@ -1361,27 +1227,68 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
               else if (SpNode)
                   sp->betaCutoff = true;
 
-              if (value == value_mate_in(ply + 1))
+              if (value == value_mate_in(ss->ply + 1))
                   ss->mateKiller = move;
 
               ss->bestMove = move;
 
               if (SpNode)
-                  sp->parentSstack->bestMove = move;
+                  sp->ss->bestMove = move;
           }
       }
 
+      if (Root)
+      {
+          // Finished searching the move. If StopRequest 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 break out of the loop without updating the best
+          // move and/or PV.
+          if (StopRequest)
+              break;
+
+          // Remember searched nodes counts for this move
+          mp.rm->nodes += pos.nodes_searched() - nodes;
+
+          // PV move or new best move ?
+          if (isPvMove || value > alpha)
+          {
+              // Update PV
+              ss->bestMove = move;
+              mp.rm->pv_score = value;
+              mp.rm->extract_pv_from_tt(pos);
+
+              // We record how often the best move has been changed in each
+              // iteration. This information is used for time management: When
+              // the best move changes frequently, we allocate some more time.
+              if (!isPvMove && MultiPV == 1)
+                  Rml.bestMoveChanges++;
+
+              Rml.sort_multipv(moveCount);
+
+              // Update alpha. In multi-pv we don't use aspiration window, so
+              // set alpha equal to minimum score among the PV lines.
+              if (MultiPV > 1)
+                  alpha = Rml[Min(moveCount, MultiPV) - 1].pv_score; // FIXME why moveCount?
+              else if (value > alpha)
+                  alpha = value;
+          }
+          else
+              mp.rm->pv_score = -VALUE_INFINITE;
+
+      } // Root
+
       // Step 18. Check for split
-      if (   !SpNode
+      if (   !Root
+          && !SpNode
           && depth >= ThreadsMgr.min_split_depth()
           && ThreadsMgr.active_threads() > 1
           && bestValue < beta
           && ThreadsMgr.available_thread_exists(threadID)
           && !StopRequest
-          && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)
-          && Iteration <= 99)
-          ThreadsMgr.split<FakeSplit>(pos, ss, ply, &alpha, beta, &bestValue, depth,
-                                      threatMove, mateThreat, moveCount, &mp, PvNode);
+          && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
+          ThreadsMgr.split<FakeSplit>(pos, ss, &alpha, beta, &bestValue, depth,
+                                      threatMove, moveCount, &mp, PvNode);
     }
 
     // Step 19. Check for mate and stalemate
@@ -1389,7 +1296,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     // 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(ply) : VALUE_DRAW;
+        return excludedMove ? oldAlpha : isCheck ? value_mated_in(ss->ply) : VALUE_DRAW;
 
     // Step 20. Update tables
     // If the search is not aborted, update the transposition table,
@@ -1400,14 +1307,18 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
         vt   = bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER
              : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT;
 
-        TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ply), vt, depth, move, ss->eval, ss->evalMargin);
+        TT.store(posKey, value_to_tt(bestValue, ss->ply), vt, depth, move, ss->eval, ss->evalMargin);
 
         // Update killers and history only for non capture moves that fails high
         if (    bestValue >= beta
             && !pos.move_is_capture_or_promotion(move))
         {
-            update_history(pos, move, depth, movesSearched, moveCount);
-            update_killers(move, ss->killers);
+            if (move != ss->killers[0])
+            {
+                ss->killers[1] = ss->killers[0];
+                ss->killers[0] = move;
+            }
+            update_history(pos, move, depth, movesSearched, playedMoveCount);
         }
     }
 
@@ -1429,13 +1340,12 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   // less than ONE_PLY).
 
   template <NodeType PvNode>
-  Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
+  Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
 
     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
     assert(depth <= 0);
-    assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
     assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
 
     StateInfo st;
@@ -1447,9 +1357,10 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     Value oldAlpha = alpha;
 
     ss->bestMove = ss->currentMove = MOVE_NONE;
+    ss->ply = (ss-1)->ply + 1;
 
     // Check for an instant draw or maximum ply reached
-    if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
+    if (ss->ply > PLY_MAX || pos.is_draw())
         return VALUE_DRAW;
 
     // Decide whether or not to include checks, this fixes also the type of
@@ -1463,10 +1374,10 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     tte = TT.retrieve(pos.get_key());
     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
 
-    if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, ttDepth, beta, ply))
+    if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, ttDepth, beta, ss->ply))
     {
         ss->bestMove = ttMove; // Can be MOVE_NONE
-        return value_from_tt(tte->value(), ply);
+        return value_from_tt(tte->value(), ss->ply);
     }
 
     // Evaluate the position statically
@@ -1494,7 +1405,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
         if (bestValue >= beta)
         {
             if (!tte)
-                TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), VALUE_TYPE_LOWER, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, evalMargin);
+                TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ss->ply), VALUE_TYPE_LOWER, DEPTH_NONE, MOVE_NONE, ss->eval, evalMargin);
 
             return bestValue;
         }
@@ -1541,11 +1452,17 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
                   bestValue = futilityValue;
               continue;
           }
+
+          // Prune moves with negative or equal SEE
+          if (   futilityBase < beta
+              && depth < DEPTH_ZERO
+              && pos.see(move) <= 0)
+              continue;
       }
 
       // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
       evasionPrunable =   isCheck
-                       && bestValue > value_mated_in(PLY_MAX)
+                       && bestValue > VALUE_MATED_IN_PLY_MAX
                        && !pos.move_is_capture(move)
                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
 
@@ -1577,7 +1494,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
       // Make and search the move
       pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
-      value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY, ply+1);
+      value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY);
       pos.undo_move(move);
 
       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
@@ -1597,11 +1514,11 @@ 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)
-        return value_mated_in(ply);
+        return value_mated_in(ss->ply);
 
     // Update transposition table
     ValueType vt = (bestValue <= oldAlpha ? VALUE_TYPE_UPPER : bestValue >= beta ? VALUE_TYPE_LOWER : VALUE_TYPE_EXACT);
-    TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ply), vt, ttDepth, ss->bestMove, ss->eval, evalMargin);
+    TT.store(pos.get_key(), value_to_tt(bestValue, ss->ply), vt, ttDepth, ss->bestMove, ss->eval, evalMargin);
 
     assert(bestValue > -VALUE_INFINITE && bestValue < VALUE_INFINITE);
 
@@ -1719,28 +1636,16 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   }
 
 
-  // value_is_mate() checks if the given value is a mate one eventually
-  // compensated for the ply.
-
-  bool value_is_mate(Value value) {
-
-    assert(abs(value) <= VALUE_INFINITE);
-
-    return   value <= value_mated_in(PLY_MAX)
-          || value >= value_mate_in(PLY_MAX);
-  }
-
-
   // value_to_tt() adjusts a mate score from "plies to mate from the root" to
   // "plies to mate from the current ply".  Non-mate scores are unchanged.
   // The function is called before storing a value to the transposition table.
 
   Value value_to_tt(Value v, int ply) {
 
-    if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
+    if (v >= VALUE_MATE_IN_PLY_MAX)
       return v + ply;
 
-    if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
+    if (v <= VALUE_MATED_IN_PLY_MAX)
       return v - ply;
 
     return v;
@@ -1752,10 +1657,10 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
   Value value_from_tt(Value v, int ply) {
 
-    if (v >= value_mate_in(PLY_MAX))
+    if (v >= VALUE_MATE_IN_PLY_MAX)
       return v - ply;
 
-    if (v <= value_mated_in(PLY_MAX))
+    if (v <= VALUE_MATED_IN_PLY_MAX)
       return v + ply;
 
     return v;
@@ -1769,25 +1674,16 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   // 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>
-  Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck,
-                  bool singleEvasion, bool mateThreat, bool* dangerous) {
+  Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion,
+                  bool moveIsCheck, bool* dangerous) {
 
     assert(m != MOVE_NONE);
 
     Depth result = DEPTH_ZERO;
-    *dangerous = moveIsCheck | singleEvasion | mateThreat;
+    *dangerous = moveIsCheck;
 
-    if (*dangerous)
-    {
-        if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
-            result += CheckExtension[PvNode];
-
-        if (singleEvasion)
-            result += SingleEvasionExtension[PvNode];
-
-        if (mateThreat)
-            result += MateThreatExtension[PvNode];
-    }
+    if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
+        result += CheckExtension[PvNode];
 
     if (pos.type_of_piece_on(move_from(m)) == PAWN)
     {
@@ -1808,28 +1704,18 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
         && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
         && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
             - pos.midgame_value_of_piece_on(move_to(m)) == VALUE_ZERO)
-        && !move_is_promotion(m)
-        && !move_is_ep(m))
+        && !move_is_special(m))
     {
         result += PawnEndgameExtension[PvNode];
         *dangerous = true;
     }
 
-    if (   PvNode
-        && captureOrPromotion
-        && pos.type_of_piece_on(move_to(m)) != PAWN
-        && pos.see_sign(m) >= 0)
-    {
-        result += ONE_PLY / 2;
-        *dangerous = true;
-    }
-
     return Min(result, ONE_PLY);
   }
 
 
   // connected_threat() tests whether it is safe to forward prune a move or if
-  // is somehow coonected to the threat move returned by null search.
+  // is somehow connected to the threat move returned by null search.
 
   bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
 
@@ -1851,7 +1737,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
         return true;
 
     // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
-    // value of the threatening piece, don't prune move which defend it.
+    // value of the threatening piece, don't prune moves which defend it.
     if (   pos.move_is_capture(threat)
         && (   pos.midgame_value_of_piece_on(tfrom) >= pos.midgame_value_of_piece_on(tto)
             || pos.type_of_piece_on(tfrom) == KING)
@@ -1877,8 +1763,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     Value v = value_from_tt(tte->value(), ply);
 
     return   (   tte->depth() >= depth
-              || v >= Max(value_mate_in(PLY_MAX), beta)
-              || v < Min(value_mated_in(PLY_MAX), beta))
+              || v >= Max(VALUE_MATE_IN_PLY_MAX, beta)
+              || v < Min(VALUE_MATED_IN_PLY_MAX, beta))
 
           && (   ((tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER) && v >= beta)
               || ((tte->type() & VALUE_TYPE_UPPER) && v < beta));
@@ -1908,8 +1794,9 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   void update_history(const Position& pos, Move move, Depth depth,
                       Move movesSearched[], int moveCount) {
     Move m;
+    Value bonus = Value(int(depth) * int(depth));
 
-    H.success(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move), depth);
+    H.update(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move), bonus);
 
     for (int i = 0; i < moveCount - 1; i++)
     {
@@ -1917,25 +1804,11 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
         assert(m != move);
 
-        if (!pos.move_is_capture_or_promotion(m))
-            H.failure(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), depth);
+        H.update(pos.piece_on(move_from(m)), move_to(m), -bonus);
     }
   }
 
 
-  // update_killers() add a good move that produced a beta-cutoff
-  // among the killer moves of that ply.
-
-  void update_killers(Move m, Move killers[]) {
-
-    if (m == killers[0])
-        return;
-
-    killers[1] = killers[0];
-    killers[0] = m;
-  }
-
-
   // update_gains() updates the gains table of a non-capture move given
   // the static position evaluation before and after the move.
 
@@ -1946,25 +1819,21 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
         && after != VALUE_NONE
         && pos.captured_piece_type() == PIECE_TYPE_NONE
         && !move_is_special(m))
-        H.set_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
+        H.update_gain(pos.piece_on(move_to(m)), move_to(m), -(before + after));
   }
 
 
-  // init_ss_array() does a fast reset of the first entries of a SearchStack
-  // array and of all the excludedMove and skipNullMove entries.
+  // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
+  // since the beginning of the current search.
 
-  void init_ss_array(SearchStack* ss, int size) {
+  int current_search_time(int set) {
 
-    for (int i = 0; i < size; i++, ss++)
-    {
-        ss->excludedMove = MOVE_NONE;
-        ss->skipNullMove = false;
-        ss->reduction = DEPTH_ZERO;
-        ss->sp = NULL;
+    static int searchStartTime;
 
-        if (i < 3)
-            ss->killers[0] = ss->killers[1] = ss->mateKiller = MOVE_NONE;
-    }
+    if (set)
+        searchStartTime = set;
+
+    return get_system_time() - searchStartTime;
   }
 
 
@@ -1980,29 +1849,27 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     std::stringstream s;
 
     if (abs(v) < VALUE_MATE - PLY_MAX * ONE_PLY)
-      s << "cp " << int(v) * 100 / int(PawnValueMidgame); // Scale to centipawns
+        s << "cp " << int(v) * 100 / int(PawnValueMidgame); // Scale to centipawns
     else
-      s << "mate " << (v > 0 ? (VALUE_MATE - v + 1) / 2 : -(VALUE_MATE + v) / 2 );
+        s << "mate " << (v > 0 ? VALUE_MATE - v + 1 : -VALUE_MATE - v) / 2;
 
     return s.str();
   }
 
 
-  // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
-  // since the beginning of the current search.
-
-  int current_search_time() {
+  // speed_to_uci() returns a string with time stats of current search suitable
+  // to be sent to UCI gui.
 
-    return get_system_time() - SearchStartTime;
-  }
+  std::string speed_to_uci(int64_t nodes) {
 
+    std::stringstream s;
+    int t = current_search_time();
 
-  // nps() computes the current nodes/second count
-
-  int nps(const Position& pos) {
+    s << " nodes " << nodes
+      << " nps "   << (t > 0 ? int(nodes * 1000 / t) : 0)
+      << " time "  << t;
 
-    int t = current_search_time();
-    return (t > 0 ? int((pos.nodes_searched() * 1000) / t) : 0);
+    return s.str();
   }
 
 
@@ -2021,13 +1888,10 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
         // We are line oriented, don't read single chars
         std::string command;
 
-        if (!std::getline(std::cin, command))
-            command = "quit";
-
-        if (command == "quit")
+        if (!std::getline(std::cin, command) || command == "quit")
         {
             // Quit the program as soon as possible
-            Pondering = false;
+            Limits.ponder = false;
             QuitRequest = StopRequest = true;
             return;
         }
@@ -2035,7 +1899,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
         {
             // Stop calculating as soon as possible, but still send the "bestmove"
             // and possibly the "ponder" token when finishing the search.
-            Pondering = false;
+            Limits.ponder = false;
             StopRequest = true;
         }
         else if (command == "ponderhit")
@@ -2043,7 +1907,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
             // The opponent has played the expected move. GUI sends "ponderhit" if
             // we were told to ponder on the same move the opponent has played. We
             // should continue searching but switching from pondering to normal search.
-            Pondering = false;
+            Limits.ponder = false;
 
             if (StopOnPonderhit)
                 StopRequest = true;
@@ -2063,18 +1927,15 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     {
         lastInfoTime = t;
 
-        if (dbg_show_mean)
-            dbg_print_mean();
-
-        if (dbg_show_hit_rate)
-            dbg_print_hit_rate();
+        dbg_print_mean();
+        dbg_print_hit_rate();
 
         // Send info on searched nodes as soon as we return to root
         SendSearchedNodes = true;
     }
 
     // Should we stop the search?
-    if (Pondering)
+    if (Limits.ponder)
         return;
 
     bool stillAtFirstMove =    FirstRootMove
@@ -2084,9 +1945,9 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     bool noMoreTime =   t > TimeMgr.maximum_time()
                      || stillAtFirstMove;
 
-    if (   (UseTimeManagement && noMoreTime)
-        || (ExactMaxTime && t >= ExactMaxTime)
-        || (MaxNodes && pos.nodes_searched() >= MaxNodes)) // FIXME
+    if (   (Limits.useTimeManagement() && noMoreTime)
+        || (Limits.maxTime && t >= Limits.maxTime)
+        || (Limits.maxNodes && pos.nodes_searched() >= Limits.maxNodes)) // FIXME
         StopRequest = true;
   }
 
@@ -2102,20 +1963,12 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
     std::string command;
 
-    while (true)
-    {
-        // Wait for a command from stdin
-        if (!std::getline(std::cin, command))
-            command = "quit";
+    // Wait for a command from stdin
+    while (   std::getline(std::cin, command)
+           && command != "ponderhit" && command != "stop" && command != "quit") {};
 
-        if (command == "quit")
-        {
-            QuitRequest = true;
-            break;
-        }
-        else if (command == "ponderhit" || command == "stop")
-            break;
-    }
+    if (command != "ponderhit" && command != "stop")
+        QuitRequest = true; // Must be "quit" or getline() returned false
   }
 
 
@@ -2168,7 +2021,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     assert(threadID >= 0 && threadID < MAX_THREADS);
 
     int i;
-    bool allFinished = false;
+    bool allFinished;
 
     while (true)
     {
@@ -2183,7 +2036,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
         // If we are not thinking, wait for a condition to be signaled
         // instead of wasting CPU time polling for work.
-        while (   threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING
+        while (   threadID >= activeThreads
+               || threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING
                || (useSleepingThreads && threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE))
         {
             assert(!sp || useSleepingThreads);
@@ -2192,8 +2046,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
             if (threads[threadID].state == THREAD_INITIALIZING)
                 threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
 
-            // Grab the lock to avoid races with wake_sleeping_thread()
-            lock_grab(&sleepLock[threadID]);
+            // Grab the lock to avoid races with Thread::wake_up()
+            lock_grab(&threads[threadID].sleepLock);
 
             // If we are master and all slaves have finished do not go to sleep
             for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
@@ -2201,15 +2055,15 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
             if (allFinished || allThreadsShouldExit)
             {
-                lock_release(&sleepLock[threadID]);
+                lock_release(&threads[threadID].sleepLock);
                 break;
             }
 
             // Do sleep here after retesting sleep conditions
             if (threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE)
-                cond_wait(&sleepCond[threadID], &sleepLock[threadID]);
+                cond_wait(&threads[threadID].sleepCond, &threads[threadID].sleepLock);
 
-            lock_release(&sleepLock[threadID]);
+            lock_release(&threads[threadID].sleepLock);
         }
 
         // If this thread has been assigned work, launch a search
@@ -2219,16 +2073,19 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
             threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
 
-            // Here we call search() with SplitPoint template parameter set to true
+            // Copy split point position and search stack and call search()
+            // with SplitPoint template parameter set to true.
+            SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
             SplitPoint* tsp = threads[threadID].splitPoint;
             Position pos(*tsp->pos, threadID);
-            SearchStack* ss = tsp->sstack[threadID] + 1;
-            ss->sp = tsp;
+
+            memcpy(ss, tsp->ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
+            (ss+1)->sp = tsp;
 
             if (tsp->pvNode)
-                search<PV, true>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
+                search<PV, true, false>(pos, ss+1, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth);
             else
-                search<NonPV, true>(pos, ss, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
+                search<NonPV, true, false>(pos, ss+1, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth);
 
             assert(threads[threadID].state == THREAD_SEARCHING);
 
@@ -2236,8 +2093,10 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
             // 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 (useSleepingThreads && threadID != tsp->master && threads[tsp->master].state == THREAD_AVAILABLE)
-                wake_sleeping_thread(tsp->master);
+            if (   useSleepingThreads
+                && threadID != tsp->master
+                && threads[tsp->master].state == THREAD_AVAILABLE)
+                threads[tsp->master].wake_up();
         }
 
         // If this thread is the master of a split point and all slaves have
@@ -2263,41 +2122,36 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   }
 
 
-  // init_threads() is called during startup. It launches all helper threads,
-  // and initializes the split point stack and the global locks and condition
-  // objects.
+  // init_threads() is called during startup. Initializes locks and condition
+  // variables and launches all threads sending them immediately to sleep.
 
   void ThreadsManager::init_threads() {
 
     int i, arg[MAX_THREADS];
     bool ok;
 
-    // Initialize global locks
+    // This flag is needed to properly end the threads when program exits
+    allThreadsShouldExit = false;
+
+    // Threads will sent to sleep as soon as created, only main thread is kept alive
+    activeThreads = 1;
+
     lock_init(&mpLock);
 
     for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
     {
-        lock_init(&sleepLock[i]);
-        cond_init(&sleepCond[i]);
-    }
+        // Initialize thread and split point locks
+        lock_init(&threads[i].sleepLock);
+        cond_init(&threads[i].sleepCond);
 
-    // Initialize splitPoints[] locks
-    for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
             lock_init(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
 
-    // Will be set just before program exits to properly end the threads
-    allThreadsShouldExit = false;
-
-    // Threads will be put all threads to sleep as soon as created
-    activeThreads = 1;
-
-    // All threads except the main thread should be initialized to THREAD_INITIALIZING
-    threads[0].state = THREAD_SEARCHING;
-    for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
-        threads[i].state = THREAD_INITIALIZING;
+        // All threads but first should be set to THREAD_INITIALIZING
+        threads[i].state = (i == 0 ? THREAD_SEARCHING : THREAD_INITIALIZING);
+    }
 
-    // Launch the helper threads
+    // Create and startup the threads
     for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
     {
         arg[i] = i;
@@ -2326,28 +2180,27 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
   void ThreadsManager::exit_threads() {
 
-    allThreadsShouldExit = true; // Let the woken up threads to exit idle_loop()
+    // Force the woken up threads to exit idle_loop() and hence terminate
+    allThreadsShouldExit = true;
 
-    // Wake up all the threads and waits for termination
-    for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
+    for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
     {
-        wake_sleeping_thread(i);
-        while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED) {}
-    }
+        // Wake up all the threads and waits for termination
+        if (i != 0)
+        {
+            threads[i].wake_up();
+            while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED) {}
+        }
+
+        // Now we can safely destroy the locks and wait conditions
+        lock_destroy(&threads[i].sleepLock);
+        cond_destroy(&threads[i].sleepCond);
 
-    // Now we can safely destroy the locks
-    for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
         for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
             lock_destroy(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
+    }
 
     lock_destroy(&mpLock);
-
-    // Now we can safely destroy the wait conditions
-    for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
-    {
-        lock_destroy(&sleepLock[i]);
-        cond_destroy(&sleepCond[i]);
-    }
   }
 
 
@@ -2427,11 +2280,10 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   // call search().When all threads have returned from search() then split() returns.
 
   template <bool Fake>
-  void ThreadsManager::split(Position& pos, SearchStack* ss, int ply, Value* alpha,
-                             const Value beta, Value* bestValue, Depth depth, Move threatMove,
-                             bool mateThreat, int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode) {
+  void ThreadsManager::split(Position& pos, SearchStack* ss, Value* alpha, const Value beta,
+                             Value* bestValue, Depth depth, Move threatMove,
+                             int moveCount, MovePicker* mp, bool pvNode) {
     assert(pos.is_ok());
-    assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
     assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
     assert(*bestValue <= *alpha);
     assert(*alpha < beta);
@@ -2461,10 +2313,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     splitPoint.parent = masterThread.splitPoint;
     splitPoint.master = master;
     splitPoint.betaCutoff = false;
-    splitPoint.ply = ply;
     splitPoint.depth = depth;
     splitPoint.threatMove = threatMove;
-    splitPoint.mateThreat = mateThreat;
     splitPoint.alpha = *alpha;
     splitPoint.beta = beta;
     splitPoint.pvNode = pvNode;
@@ -2473,7 +2323,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     splitPoint.moveCount = moveCount;
     splitPoint.pos = &pos;
     splitPoint.nodes = 0;
-    splitPoint.parentSstack = ss;
+    splitPoint.ss = ss;
     for (i = 0; i < activeThreads; i++)
         splitPoint.slaves[i] = 0;
 
@@ -2500,18 +2350,16 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     lock_release(&mpLock);
 
     // Tell the threads that they have work to do. This will make them leave
-    // their idle loop. But before copy search stack tail for each thread.
+    // their idle loop.
     for (i = 0; i < activeThreads; i++)
         if (i == master || splitPoint.slaves[i])
         {
-            memcpy(splitPoint.sstack[i], ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
-
             assert(i == master || threads[i].state == THREAD_BOOKED);
 
             threads[i].state = THREAD_WORKISWAITING; // This makes the slave to exit from idle_loop()
 
             if (useSleepingThreads && i != master)
-                wake_sleeping_thread(i);
+                threads[i].wake_up();
         }
 
     // Everything is set up. The master thread enters the idle loop, from
@@ -2535,17 +2383,6 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   }
 
 
-  // wake_sleeping_thread() wakes up the thread with the given threadID
-  // when it is time to start a new search.
-
-  void ThreadsManager::wake_sleeping_thread(int threadID) {
-
-     lock_grab(&sleepLock[threadID]);
-     cond_signal(&sleepCond[threadID]);
-     lock_release(&sleepLock[threadID]);
-  }
-
-
   /// RootMove and RootMoveList method's definitions
 
   RootMove::RootMove() {
@@ -2580,13 +2417,13 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     TTEntry* tte;
     int ply = 1;
 
-    assert(pv[0] != MOVE_NONE && move_is_legal(pos, pv[0]));
+    assert(pv[0] != MOVE_NONE && pos.move_is_legal(pv[0]));
 
     pos.do_move(pv[0], *st++);
 
     while (   (tte = TT.retrieve(pos.get_key())) != NULL
            && tte->move() != MOVE_NONE
-           && move_is_legal(pos, tte->move())
+           && pos.move_is_legal(tte->move())
            && ply < PLY_MAX
            && (!pos.is_draw() || ply < 2))
     {
@@ -2610,13 +2447,13 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     Value v, m = VALUE_NONE;
     int ply = 0;
 
-    assert(pv[0] != MOVE_NONE && move_is_legal(pos, pv[0]));
+    assert(pv[0] != MOVE_NONE && pos.move_is_legal(pv[0]));
 
     do {
         k = pos.get_key();
         tte = TT.retrieve(k);
 
-        // Don't overwrite exsisting correct entries
+        // Don't overwrite existing correct entries
         if (!tte || tte->move() != pv[ply])
         {
             v = (pos.is_check() ? VALUE_NONE : evaluate(pos, m));
@@ -2630,53 +2467,37 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   }
 
   // pv_info_to_uci() returns a string with information on the current PV line
-  // formatted according to UCI specification and eventually writes the info
-  // to a log file. It is called at each iteration or after a new pv is found.
-
-  std::string RootMove::pv_info_to_uci(Position& pos, Value alpha, Value beta, int pvLine) {
+  // formatted according to UCI specification.
 
-    std::stringstream s, l;
-    Move* m = pv;
-
-    while (*m != MOVE_NONE)
-        l << *m++ << " ";
+  std::string RootMove::pv_info_to_uci(Position& pos, int depth, int selDepth, Value alpha,
+                                       Value beta, int pvIdx) {
+    std::stringstream s;
 
-    s << "info depth " << Iteration // FIXME
-      << " seldepth " << int(m - pv)
-      << " multipv " << pvLine + 1
+    s << "info depth " << depth
+      << " seldepth " << selDepth
+      << " multipv " << pvIdx + 1
       << " score " << value_to_uci(pv_score)
       << (pv_score >= beta ? " lowerbound" : pv_score <= alpha ? " upperbound" : "")
-      << " time "  << current_search_time()
-      << " nodes " << pos.nodes_searched()
-      << " nps "   << nps(pos)
-      << " pv "    << l.str();
+      << speed_to_uci(pos.nodes_searched())
+      << " pv ";
 
-    if (UseLogFile && pvLine == 0)
-    {
-        ValueType t = pv_score >= beta  ? VALUE_TYPE_LOWER :
-                      pv_score <= alpha ? VALUE_TYPE_UPPER : VALUE_TYPE_EXACT;
+    for (Move* m = pv; *m != MOVE_NONE; m++)
+        s << *m << " ";
 
-        LogFile << pretty_pv(pos, current_search_time(), Iteration, pv_score, t, pv) << endl;
-    }
     return s.str();
   }
 
 
-  RootMoveList::RootMoveList(Position& pos, Move searchMoves[]) {
+  void RootMoveList::init(Position& pos, Move searchMoves[]) {
 
-    SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
-    MoveStack mlist[MOVES_MAX];
-    StateInfo st;
+    MoveStack mlist[MAX_MOVES];
     Move* sm;
 
-    // Initialize search stack
-    init_ss_array(ss, PLY_MAX_PLUS_2);
-    ss[0].eval = ss[0].evalMargin = VALUE_NONE;
+    clear();
+    bestMoveChanges = 0;
 
-    // Generate all legal moves
+    // Generate all legal moves and add them to RootMoveList
     MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
-
-    // Add each move to the RootMoveList's vector
     for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
     {
         // If we have a searchMoves[] list then verify cur->move
@@ -2686,38 +2507,54 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
         if (searchMoves[0] && *sm != cur->move)
             continue;
 
-        // Find a quick score for the move and add to the list
-        pos.do_move(cur->move, st);
-
         RootMove rm;
-        rm.pv[0] = ss[0].currentMove = cur->move;
+        rm.pv[0] = cur->move;
         rm.pv[1] = MOVE_NONE;
-        rm.pv_score = -qsearch<PV>(pos, ss+1, -VALUE_INFINITE, VALUE_INFINITE, DEPTH_ZERO, 1);
+        rm.pv_score = -VALUE_INFINITE;
         push_back(rm);
-
-        pos.undo_move(cur->move);
     }
-    sort();
   }
 
-  // Score root moves using the standard way used in main search, the moves
-  // are scored according to the order in which are returned by MovePicker.
-  // This is the second order score that is used to compare the moves when
-  // the first order pv scores of both moves are equal.
 
-  void RootMoveList::set_non_pv_scores(const Position& pos, Move ttm, SearchStack* ss)
-  {
-      Move move;
-      Value score = VALUE_ZERO;
-      MovePicker mp(pos, ttm, ONE_PLY, H, ss);
+  // When playing with strength handicap choose best move among the MultiPV set
+  // using a statistical rule dependent on SkillLevel. Idea by Heinz van Saanen.
+  void do_skill_level(Move* best, Move* ponder) {
 
-      while ((move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
-          for (Base::iterator it = begin(); it != end(); ++it)
-              if (it->pv[0] == move)
-              {
-                  it->non_pv_score = score--;
-                  break;
-              }
+    assert(MultiPV > 1);
+
+    // Rml list is already sorted by pv_score in descending order
+    int s;
+    int max_s = -VALUE_INFINITE;
+    int size = Min(MultiPV, (int)Rml.size());
+    int max = Rml[0].pv_score;
+    int var = Min(max - Rml[size - 1].pv_score, PawnValueMidgame);
+    int wk = 120 - 2 * SkillLevel;
+
+    // PRNG sequence should be non deterministic
+    for (int i = abs(get_system_time() % 50); i > 0; i--)
+        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,
+    // then we choose the move with the resulting highest score.
+    for (int i = 0; i < size; i++)
+    {
+        s = Rml[i].pv_score;
+
+        // Don't allow crazy blunders even at very low skills
+        if (i > 0 && Rml[i-1].pv_score > s + EasyMoveMargin)
+            break;
+
+        // This is our magical formula
+        s += ((max - s) * wk + var * (RK.rand<unsigned>() % wk)) / 128;
+
+        if (s > max_s)
+        {
+            max_s = s;
+            *best = Rml[i].pv[0];
+            *ponder = Rml[i].pv[1];
+        }
+    }
   }
 
 } // namespace