]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/search.cpp
Move the draw check also for qsearch
[stockfish] / src / search.cpp
index 27a67a639401e3d18e48a3416a1ea4592ce1f072..e7933f762422af11fe541156e10206ec3562b2bc 100644 (file)
@@ -32,7 +32,6 @@
 #include "move.h"
 #include "movegen.h"
 #include "movepick.h"
-#include "lock.h"
 #include "search.h"
 #include "timeman.h"
 #include "thread.h"
@@ -44,62 +43,17 @@ using std::endl;
 
 namespace {
 
-  // Different node types, used as template parameter
-  enum NodeType { NonPV, PV };
-
-  // Set to true to force running with one thread. Used for debugging.
+  // Set to true to force running with one thread. Used for debugging
   const bool FakeSplit = false;
 
-  // Lookup table to check if a Piece is a slider and its access function
-  const bool Slidings[18] = { 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1 };
-  inline bool piece_is_slider(Piece p) { return Slidings[p]; }
-
-  // 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
-       need to explicitly initialize to zero its data members because variables with
-       static storage duration are automatically set to zero before enter main()
-    */
-  public:
-    void init_threads();
-    void exit_threads();
-
-    int min_split_depth() const { return minimumSplitDepth; }
-    int active_threads() const { return activeThreads; }
-    void set_active_threads(int cnt) { activeThreads = cnt; }
-
-    void read_uci_options();
-    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);
-
-  private:
-    Depth minimumSplitDepth;
-    int maxThreadsPerSplitPoint;
-    bool useSleepingThreads;
-    int activeThreads;
-    volatile bool allThreadsShouldExit;
-    Thread threads[MAX_THREADS];
-    Lock mpLock, sleepLock[MAX_THREADS];
-    WaitCondition sleepCond[MAX_THREADS];
-  };
-
+  // Different node types, used as template parameter
+  enum NodeType { Root, PV, NonPV, SplitPointPV, SplitPointNonPV };
 
   // RootMove struct is used for moves at the root of the tree. For each root
   // move, we store two scores, a node count, and a PV (really a refutation
   // in the case of moves which fail low). Value pv_score is normally set at
   // -VALUE_INFINITE for all non-pv moves, while non_pv_score is computed
   // according to the order in which moves are returned by MovePicker.
-
   struct RootMove {
 
     RootMove();
@@ -118,7 +72,6 @@ namespace {
 
     void extract_pv_from_tt(Position& pos);
     void insert_pv_in_tt(Position& pos);
-    std::string pv_info_to_uci(Position& pos, int depth, Value alpha, Value beta, int pvIdx);
 
     int64_t nodes;
     Value pv_score;
@@ -126,47 +79,18 @@ namespace {
     Move pv[PLY_MAX_PLUS_2];
   };
 
-
-  // RootMoveList struct is just a std::vector<> of RootMove objects,
-  // with an handful of methods above the standard ones.
-
+  // RootMoveList struct is mainly a std::vector of RootMove objects
   struct RootMoveList : public std::vector<RootMove> {
-
-    typedef std::vector<RootMove> Base;
-
     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 read it to properly format castling moves.
-  enum set960 {};
-
-  std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const set960& f) {
-
-    os.iword(0) = int(f);
-    return os;
-  }
-
+  /// Constants
 
-  /// Adjustments
+  // Lookup table to check if a Piece is a slider and its access function
+  const bool Slidings[18] = { 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1 };
+  inline bool piece_is_slider(Piece p) { return Slidings[p]; }
 
   // Step 6. Razoring
 
@@ -182,7 +106,7 @@ 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.
@@ -190,13 +114,14 @@ 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], PawnPushTo7thExtension[2], PassedPawnExtension[2];
-  Depth 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 */};
+  const Depth SingularExtensionDepth[] = { 8 * ONE_PLY, 6 * ONE_PLY };
 
   // Step 12. Futility pruning
 
@@ -204,19 +129,29 @@ namespace {
   const Value FutilityMarginQS = Value(0x80);
 
   // Futility lookup tables (initialized at startup) and their access functions
-  Value FutilityMarginsMatrix[16][64]; // [depth][moveNumber]
-  int FutilityMoveCountArray[32]; // [depth]
+  Value FutilityMargins[16][64]; // [depth][moveNumber]
+  int FutilityMoveCounts[32];    // [depth]
+
+  inline Value futility_margin(Depth d, int mn) {
+
+    return d < 7 * ONE_PLY ? FutilityMargins[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 ? FutilityMoveCounts[d] : MAX_MOVES;
+  }
 
   // Step 14. Reduced search
 
-  // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their getter functions
-  int8_t ReductionMatrix[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
+  // Reduction lookup tables (initialized at startup) and their access function
+  int8_t Reductions[2][64][64]; // [pv][depth][moveNumber]
 
-  template <NodeType PV>
-  inline Depth reduction(Depth d, int mn) { return (Depth) ReductionMatrix[PV][Min(d / 2, 63)][Min(mn, 63)]; }
+  template <bool PvNode> inline Depth reduction(Depth d, int mn) {
+
+    return (Depth) Reductions[PvNode][Min(d / ONE_PLY, 63)][Min(mn, 63)];
+  }
 
   // Easy move margin. An easy move candidate must be at least this much
   // better than the second best move.
@@ -225,9 +160,6 @@ namespace {
 
   /// Namespace variables
 
-  // Book
-  Book OpeningBook;
-
   // Root move list
   RootMoveList Rml;
 
@@ -235,22 +167,16 @@ namespace {
   int MultiPV, UCIMultiPV;
 
   // Time management variables
-  int SearchStartTime, MaxNodes, MaxDepth, ExactMaxTime;
-  bool UseTimeManagement, InfiniteSearch, Pondering, StopOnPonderhit;
-  bool FirstRootMove, StopRequest, QuitRequest, AspirationFailLow;
+  bool StopOnPonderhit, FirstRootMove, StopRequest, QuitRequest, AspirationFailLow;
   TimeManager TimeMgr;
+  SearchLimits Limits;
 
   // Log file
-  bool UseLogFile;
   std::ofstream LogFile;
 
   // 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
   // lines (64 bytes each) from the heavy multi-thread read accessed variables.
@@ -266,21 +192,11 @@ namespace {
 
   Move id_loop(Position& pos, Move searchMoves[], Move* ponderMove);
 
-  template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
-  Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
-
-  template <NodeType PvNode>
-  Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply);
-
-  template <NodeType PvNode>
-  inline Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
+  template <NodeType NT>
+  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, false>(pos, ss, alpha, beta, depth, ply);
-  }
-
-  template <NodeType PvNode>
-  Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion, bool moveIsCheck, bool mateThreat, bool* dangerous);
+  template <NodeType NT>
+  Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth);
 
   bool check_is_dangerous(Position &pos, Move move, Value futilityBase, Value beta, Value *bValue);
   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2);
@@ -293,90 +209,124 @@ namespace {
   void update_gains(const Position& pos, Move move, Value before, Value after);
   void do_skill_level(Move* best, Move* ponder);
 
-  int current_search_time();
-  std::string value_to_uci(Value v);
+  int current_search_time(int set = 0);
+  std::string score_to_uci(Value v, Value alpha, Value beta);
   std::string speed_to_uci(int64_t nodes);
+  std::string pv_to_uci(Move pv[], int pvNum);
+  std::string depth_to_uci(Depth depth);
   void poll(const Position& pos);
   void wait_for_stop_or_ponderhit();
 
-#if !defined(_MSC_VER)
-  void* init_thread(void* threadID);
-#else
-  DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID);
-#endif
+  // MovePickerExt template class extends MovePicker and allows to choose at compile
+  // time the proper moves source according to the type of node. In the default case
+  // we simply create and use a standard MovePicker object.
+  template<NodeType> struct MovePickerExt : public MovePicker {
 
+    MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
+                  : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b) {}
 
-  // MovePickerExt is an extended MovePicker used to choose at compile time
-  // the proper move source according to the type of node.
-  template<bool SpNode, bool Root> struct MovePickerExt;
+    RootMove& current() { assert(false); return Rml[0]; } // Dummy, needed to compile
+  };
 
-  // In Root nodes use RootMoveList as source. Score and sort the root moves
-  // before to search them.
-  template<> struct MovePickerExt<false, true> : public MovePicker {
+  // In case of a SpNode we use split point's shared MovePicker object as moves source
+  template<> struct MovePickerExt<SplitPointNonPV> : public MovePickerExt<NonPV> {
 
     MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
-                 : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b), firstCall(true) {
-      Move move;
-      Value score = VALUE_ZERO;
-
-      // Score root moves using standard ordering used in main search, the moves
-      // are scored according to the order in which they are returned by MovePicker.
-      // This is the second order score that is used to compare the moves when
-      // the first orders pv_score of both moves are equal.
-      while ((move = MovePicker::get_next_move()) != MOVE_NONE)
-          for (rm = Rml.begin(); rm != Rml.end(); ++rm)
-              if (rm->pv[0] == move)
-              {
-                  rm->non_pv_score = score--;
-                  break;
-              }
+                  : MovePickerExt<NonPV>(p, ttm, d, h, ss, b), mp(ss->sp->mp) {}
 
-      Rml.sort();
-      rm = Rml.begin();
-    }
+    Move get_next_move() { return mp->get_next_move(); }
+    MovePicker* mp;
+  };
 
-    Move get_next_move() {
+  template<> struct MovePickerExt<SplitPointPV> : public MovePickerExt<SplitPointNonPV> {
 
-      if (!firstCall)
-          ++rm;
-      else
-          firstCall = false;
+    MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
+                  : MovePickerExt<SplitPointNonPV>(p, ttm, d, h, ss, b) {}
+  };
 
-      return rm != Rml.end() ? rm->pv[0] : MOVE_NONE;
-    }
+  // In case of a Root node we use RootMoveList as moves source
+  template<> struct MovePickerExt<Root> : public MovePicker {
+
+    MovePickerExt(const Position&, Move, Depth, const History&, SearchStack*, Value);
+    RootMove& current() { return Rml[cur]; }
+    Move get_next_move() { return ++cur < (int)Rml.size() ? Rml[cur].pv[0] : MOVE_NONE; }
 
-    RootMoveList::iterator rm;
-    bool firstCall;
+    int cur;
   };
 
-  // In SpNodes use split point's shared MovePicker object as move source
-  template<> struct MovePickerExt<true, false> : public MovePicker {
+  // Overload operator<<() to make it easier to print moves in a coordinate
+  // notation compatible with UCI protocol.
+  std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Move m) {
 
-    MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
-                  : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b), mp(ss->sp->mp) {}
+    bool chess960 = (os.iword(0) != 0); // See set960()
+    return os << move_to_uci(m, chess960);
+  }
 
-    Move get_next_move() { return mp->get_next_move(); }
+  // When formatting a move for std::cout we must know if we are in Chess960
+  // or not. To keep using the handy operator<<() on the move the trick is to
+  // embed this flag in the stream itself. Function-like named enum set960 is
+  // used as a custom manipulator and the stream internal general-purpose array,
+  // accessed through ios_base::iword(), is used to pass the flag to the move's
+  // operator<<() that will read it to properly format castling moves.
+  enum set960 {};
 
-    RootMoveList::iterator rm; // Dummy, needed to compile
-    MovePicker* mp;
-  };
+  std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const set960& f) {
 
-  // Default case, create and use a MovePicker object as source
-  template<> struct MovePickerExt<false, false> : public MovePicker {
+    os.iword(0) = int(f);
+    return os;
+  }
 
-    MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d, const History& h, SearchStack* ss, Value b)
-                  : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b) {}
+  // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
+  // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
+  // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
+  // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
+  // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
+  // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
+  template <bool PvNode>
+  FORCE_INLINE Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion,
+                               bool moveIsCheck, bool* dangerous) {
+    assert(m != MOVE_NONE);
 
-    RootMoveList::iterator rm; // Dummy, needed to compile
-  };
+    Depth result = DEPTH_ZERO;
+    *dangerous = moveIsCheck;
+
+    if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
+        result += CheckExtension[PvNode];
+
+    if (piece_type(pos.piece_on(move_from(m))) == PAWN)
+    {
+        Color c = pos.side_to_move();
+        if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
+        {
+            result += PawnPushTo7thExtension[PvNode];
+            *dangerous = true;
+        }
+        if (pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
+        {
+            result += PassedPawnExtension[PvNode];
+            *dangerous = true;
+        }
+    }
+
+    if (   captureOrPromotion
+        && piece_type(pos.piece_on(move_to(m))) != PAWN
+        && (  pos.non_pawn_material(WHITE) + pos.non_pawn_material(BLACK)
+            - piece_value_midgame(pos.piece_on(move_to(m))) == VALUE_ZERO)
+        && !move_is_special(m))
+    {
+        result += PawnEndgameExtension[PvNode];
+        *dangerous = true;
+    }
+
+    return Min(result, ONE_PLY);
+  }
 
 } // namespace
 
 
-/// init_threads() is called during startup. It initializes various lookup tables
-/// and creates and launches search threads.
+/// init_search() is called during startup to initialize various lookup tables
 
-void init_threads() {
+void init_search() {
 
   int d;  // depth (ONE_PLY == 2)
   int hd; // half depth (ONE_PLY == 1)
@@ -387,53 +337,43 @@ void init_threads() {
   {
       double    pvRed = log(double(hd)) * log(double(mc)) / 3.0;
       double nonPVRed = 0.33 + log(double(hd)) * log(double(mc)) / 2.25;
-      ReductionMatrix[PV][hd][mc]    = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
-      ReductionMatrix[NonPV][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
+      Reductions[1][hd][mc] = (int8_t) (   pvRed >= 1.0 ? floor(   pvRed * int(ONE_PLY)) : 0);
+      Reductions[0][hd][mc] = (int8_t) (nonPVRed >= 1.0 ? floor(nonPVRed * int(ONE_PLY)) : 0);
   }
 
   // Init futility margins array
   for (d = 1; d < 16; d++) for (mc = 0; mc < 64; mc++)
-      FutilityMarginsMatrix[d][mc] = Value(112 * int(log(double(d * d) / 2) / log(2.0) + 1.001) - 8 * mc + 45);
+      FutilityMargins[d][mc] = Value(112 * int(log(double(d * d) / 2) / log(2.0) + 1.001) - 8 * mc + 45);
 
   // 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();
+      FutilityMoveCounts[d] = int(3.001 + 0.25 * pow(d, 2.0));
 }
 
 
-/// exit_threads() is a trampoline to access ThreadsMgr from outside of current file
-void exit_threads() { ThreadsMgr.exit_threads(); }
-
-
-/// perft() is our utility to verify move generation. All the legal moves up to
-/// given depth are generated and counted and the sum returned.
+/// perft() is our utility to verify move generation. All the leaf nodes up to
+/// the given depth are generated and counted and the sum returned.
 
 int64_t perft(Position& pos, Depth depth) {
 
-  MoveStack mlist[MOVES_MAX];
   StateInfo st;
-  Move m;
   int64_t sum = 0;
 
   // Generate all legal moves
-  MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
+  MoveList<MV_LEGAL> ml(pos);
 
   // If we are at the last ply we don't need to do and undo
   // the moves, just to count them.
   if (depth <= ONE_PLY)
-      return int(last - mlist);
+      return ml.size();
 
   // Loop through all legal moves
   CheckInfo ci(pos);
-  for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
+  for ( ; !ml.end(); ++ml)
   {
-      m = cur->move;
-      pos.do_move(m, st, ci, pos.move_is_check(m, ci));
+      pos.do_move(ml.move(), st, ci, pos.move_gives_check(ml.move(), ci));
       sum += perft(pos, depth - ONE_PLY);
-      pos.undo_move(m);
+      pos.undo_move(ml.move());
   }
   return sum;
 }
@@ -441,33 +381,43 @@ int64_t perft(Position& pos, Depth depth) {
 
 /// think() is the external interface to Stockfish's search, and is called when
 /// the program receives the UCI 'go' command. It initializes various global
-/// variables, and calls id_loop(). It returns false when a quit command is
+/// 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[]) {
+
+  static Book book;
 
   // 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;
-
-  // Look for a book move, only during games, not tests
-  if (UseTimeManagement && Options["OwnBook"].value<bool>())
+  current_search_time(get_system_time());
+  Limits = limits;
+  TimeMgr.init(Limits, pos.startpos_ply_counter());
+
+  // Set output steram in normal or chess960 mode
+  cout << set960(pos.is_chess960());
+
+  // 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
+  if (Options["OwnBook"].value<bool>())
   {
-      if (Options["Book File"].value<std::string>() != OpeningBook.name())
-          OpeningBook.open(Options["Book File"].value<std::string>());
+      if (Options["Book File"].value<std::string>() != book.name())
+          book.open(Options["Book File"].value<std::string>());
 
-      Move bookMove = OpeningBook.get_move(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
+      Move bookMove = book.get_move(pos, Options["Best Book Move"].value<bool>());
       if (bookMove != MOVE_NONE)
       {
-          if (Pondering)
+          if (Limits.ponder)
               wait_for_stop_or_ponderhit();
 
           cout << "bestmove " << bookMove << endl;
@@ -476,86 +426,61 @@ bool think(Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[
   }
 
   // Read UCI options
-  CheckExtension[1]         = Options["Check Extension (PV nodes)"].value<Depth>();
-  CheckExtension[0]         = Options["Check 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>();
-  UCIMultiPV                = Options["MultiPV"].value<int>();
-  SkillLevel                = Options["Skill level"].value<int>();
-  UseLogFile                = Options["Use Search Log"].value<bool>();
+  UCIMultiPV = Options["MultiPV"].value<int>();
+  SkillLevel = Options["Skill Level"].value<int>();
 
   read_evaluation_uci_options(pos.side_to_move());
+  Threads.read_uci_options();
+
+  // If needed allocate pawn and material hash tables and adjust TT size
+  Threads.init_hash_tables();
+  TT.set_size(Options["Hash"].value<int>());
 
   if (Options["Clear Hash"].value<bool>())
   {
       Options["Clear Hash"].set_value("false");
       TT.clear();
   }
-  TT.set_size(Options["Hash"].value<int>());
 
   // 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. Main thread, with threadID == 0, is always active
-  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 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 < Threads.size(); i++)
+  {
+      Threads[i].wake_up();
+      Threads[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 << "\nSearching: "  << 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" << speed_to_uci(pos.nodes_searched()) << endl;
-
-  if (UseLogFile)
+  // Write final search statistics and close log file
+  if (LogFile.is_open())
   {
       int t = current_search_time();
 
       LogFile << "Nodes: "          << pos.nodes_searched()
-              << "\nNodes/second: " << (t > 0 ? int(pos.nodes_searched() * 1000 / t) : 0)
+              << "\nNodes/second: " << (t > 0 ? pos.nodes_searched() * 1000 / t : 0)
               << "\nBest move: "    << move_to_san(pos, bestMove);
 
       StateInfo st;
@@ -566,11 +491,11 @@ bool think(Position& pos, bool infinite, bool ponder, int time[], int increment[
   }
 
   // This makes all the threads to go to sleep
-  ThreadsMgr.set_active_threads(1);
+  Threads.set_size(1);
 
   // 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 MOVE_NONE when searching on a stalemate position
@@ -598,7 +523,7 @@ namespace {
     SearchStack ss[PLY_MAX_PLUS_2];
     Value bestValues[PLY_MAX_PLUS_2];
     int bestMoveChanges[PLY_MAX_PLUS_2];
-    int depth, aspirationDelta, skillSamplingDepth;
+    int depth, aspirationDelta;
     Value value, alpha, beta;
     Move bestMove, easyMove, skillBest, skillPonder;
 
@@ -607,7 +532,7 @@ namespace {
     TT.new_search();
     H.clear();
     *ponderMove = bestMove = easyMove = skillBest = skillPonder = MOVE_NONE;
-    depth = aspirationDelta = skillSamplingDepth = 0;
+    depth = aspirationDelta = 0;
     alpha = -VALUE_INFINITE, beta = VALUE_INFINITE;
     ss->currentMove = MOVE_NULL; // Hack to skip update_gains()
 
@@ -615,25 +540,18 @@ namespace {
     Rml.init(pos, searchMoves);
 
     // Handle special case of searching on a mate/stalemate position
-    if (Rml.size() == 0)
+    if (!Rml.size())
     {
-        cout << "info depth 0 score "
-             << value_to_uci(pos.is_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW)
-             << endl;
+        cout << "info" << depth_to_uci(DEPTH_ZERO)
+             << score_to_uci(pos.in_check() ? -VALUE_MATE : VALUE_DRAW, alpha, beta) << endl;
 
         return MOVE_NONE;
     }
 
-    // Choose a random sampling depth according to SkillLevel so that at low
-    // skills there is an higher risk to pick up a blunder.
-    if (SkillLevelEnabled)
-        skillSamplingDepth = 4 + SkillLevel + (RK.rand<unsigned>() % 4);
-
-    // Iterative deepening loop
-    while (++depth <= PLY_MAX && (!MaxDepth || depth <= MaxDepth) && !StopRequest)
+    // Iterative deepening loop until requested to stop or target depth reached
+    while (!StopRequest && ++depth <= PLY_MAX && (!Limits.maxDepth || depth <= Limits.maxDepth))
     {
         Rml.bestMoveChanges = 0;
-        cout << set960(pos.is_chess960()) << "info depth " << depth << endl;
 
         // Calculate dynamic aspiration window based on previous iterations
         if (MultiPV == 1 && depth >= 5 && abs(bestValues[depth - 1]) < VALUE_KNOWN_WIN)
@@ -652,7 +570,7 @@ namespace {
         // research with bigger window until not failing high/low anymore.
         do {
             // Search starting from ss+1 to allow calling update_gains()
-            value = search<PV, false, true>(pos, ss+1, alpha, beta, depth * ONE_PLY, 0);
+            value = search<Root>(pos, ss+1, alpha, beta, depth * ONE_PLY);
 
             // Write PV back to transposition table in case the relevant entries
             // have been overwritten during the search.
@@ -663,7 +581,15 @@ namespace {
             if (StopRequest)
                 break;
 
-            assert(value >= alpha);
+            // Send full PV info to GUI if we are going to leave the loop or
+            // if we have a fail high/low and we are deep in the search.
+            if ((value > alpha && value < beta) || current_search_time() > 2000)
+                for (int i = 0; i < Min(UCIMultiPV, (int)Rml.size()); i++)
+                    cout << "info"
+                         << depth_to_uci(depth * ONE_PLY)
+                         << score_to_uci(Rml[i].pv_score, alpha, beta)
+                         << speed_to_uci(pos.nodes_searched())
+                         << pv_to_uci(Rml[i].pv, i + 1) << endl;
 
             // In case of failing high/low increase aspiration window and research,
             // otherwise exit the fail high/low loop.
@@ -692,14 +618,10 @@ namespace {
         bestMoveChanges[depth] = Rml.bestMoveChanges;
 
         // Do we need to pick now the best and the ponder moves ?
-        if (SkillLevelEnabled && depth == skillSamplingDepth)
+        if (SkillLevelEnabled && depth == 1 + SkillLevel)
             do_skill_level(&skillBest, &skillPonder);
 
-        // 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, alpha, beta, i) << endl;
-
-        if (UseLogFile)
+        if (LogFile.is_open())
             LogFile << pretty_pv(pos, depth, value, current_search_time(), Rml[0].pv) << endl;
 
         // Init easyMove after first iteration or drop if differs from the best move
@@ -708,20 +630,18 @@ namespace {
         else if (bestMove != easyMove)
             easyMove = MOVE_NONE;
 
-        if (UseTimeManagement && !StopRequest)
+        // Check for some early stop condition
+        if (!StopRequest && Limits.useTimeManagement())
         {
-            // Time to stop?
-            bool noMoreTime = false;
-
             // Stop search early when the last two iterations returned a mate score
             if (   depth >= 5
-                && abs(bestValues[depth])     >= abs(VALUE_MATE) - 100
-                && abs(bestValues[depth - 1]) >= abs(VALUE_MATE) - 100)
-                noMoreTime = true;
+                && abs(bestValues[depth])     >= VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
+                && abs(bestValues[depth - 1]) >= VALUE_MATE_IN_PLY_MAX)
+                StopRequest = true;
 
             // Stop search early if one move seems to be much better than the
-            // others or if there is only a single legal move. In this latter
-            // case we search up to Iteration 8 anyway to get a proper score.
+            // 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
@@ -729,29 +649,27 @@ namespace {
                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 16)
                     ||(   Rml[0].nodes > (pos.nodes_searched() * 98) / 100
                        && current_search_time() > TimeMgr.available_time() / 32)))
-                noMoreTime = true;
+                StopRequest = true;
 
-            // Add some extra time if the best move has changed during the last two iterations
+            // 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]);
+                TimeMgr.pv_instability(bestMoveChanges[depth], bestMoveChanges[depth - 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)
-                noMoreTime = true;
+            // 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;
 
-            if (noMoreTime)
+            // If we are allowed to ponder do not stop the search now but keep pondering
+            if (StopRequest && Limits.ponder)
             {
-                if (Pondering)
-                    StopOnPonderhit = true;
-                else
-                    break;
+                StopRequest = false;
+                StopOnPonderhit = true;
             }
         }
     }
 
-    // When using skills fake best and ponder moves with the sub-optimal ones
+    // When using skills overwrite best and ponder moves with the sub-optimal ones
     if (SkillLevelEnabled)
     {
         if (skillBest == MOVE_NONE) // Still unassigned ?
@@ -772,16 +690,19 @@ namespace {
   // all this work again. We also don't need to store anything to the hash table
   // here: This is taken care of after we return from the split point.
 
-  template <NodeType PvNode, bool SpNode, bool Root>
-  Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
+  template <NodeType NT>
+  Value search(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
+
+    const bool PvNode   = (NT == PV || NT == Root || NT == SplitPointPV);
+    const bool SpNode   = (NT == SplitPointPV || NT == SplitPointNonPV);
+    const bool RootNode = (NT == Root);
 
     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
     assert(beta > alpha && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
-    assert((Root || ply > 0) && ply < PLY_MAX);
-    assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
+    assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < Threads.size());
 
-    Move movesSearched[MOVES_MAX];
+    Move movesSearched[MAX_MOVES];
     int64_t nodes;
     StateInfo st;
     const TTEntry *tte;
@@ -791,76 +712,66 @@ namespace {
     ValueType vt;
     Value bestValue, value, oldAlpha;
     Value refinedValue, nullValue, futilityBase, futilityValueScaled; // Non-PV specific
-    bool isPvMove, isCheck, singularExtensionNode, moveIsCheck, captureOrPromotion, dangerous, isBadCap;
-    bool mateThreat = false;
+    bool isPvMove, inCheck, singularExtensionNode, givesCheck, captureOrPromotion, dangerous;
     int moveCount = 0, playedMoveCount = 0;
-    int threadID = pos.thread();
+    Thread& thread = Threads[pos.thread()];
     SplitPoint* sp = NULL;
 
     refinedValue = bestValue = value = -VALUE_INFINITE;
     oldAlpha = alpha;
-    isCheck = pos.is_check();
+    inCheck = pos.in_check();
+    ss->ply = (ss-1)->ply + 1;
 
-    if (SpNode)
+    // Used to send selDepth info to GUI
+    if (PvNode && thread.maxPly < ss->ply)
+        thread.maxPly = ss->ply;
+
+    // Step 1. Initialize node.
+    if (!SpNode)
+    {
+        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] = MOVE_NONE;
+    }
+    else
     {
         sp = ss->sp;
         tte = NULL;
         ttMove = excludedMove = MOVE_NONE;
         threatMove = sp->threatMove;
-        mateThreat = sp->mateThreat;
         goto split_point_start;
     }
-    else if (Root)
-        bestValue = alpha;
 
-    // Step 1. Initialize node and poll. Polling can abort search
-    ss->currentMove = ss->bestMove = threatMove = (ss+1)->excludedMove = MOVE_NONE;
-    (ss+1)->skipNullMove = false; (ss+1)->reduction = DEPTH_ZERO;
-    (ss+2)->killers[0] = (ss+2)->killers[1] = (ss+2)->mateKiller = MOVE_NONE;
-
-    if (threadID == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
+    // Step 3. Mate distance pruning
+    if (!RootNode)
     {
-        NodesSincePoll = 0;
-        poll(pos);
+        alpha = Max(value_mated_in(ss->ply), alpha);
+        beta = Min(value_mate_in(ss->ply+1), beta);
+        if (alpha >= beta)
+            return alpha;
     }
 
-    // Step 2. Check for aborted search and immediate draw
-    if ((   StopRequest
-         || ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)
-         || pos.is_draw()
-         || ply >= PLY_MAX - 1) && !Root)
-        return VALUE_DRAW;
-
-    // Step 3. Mate distance pruning
-    alpha = Max(value_mated_in(ply), alpha);
-    beta = Min(value_mate_in(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.
     excludedMove = ss->excludedMove;
     posKey = excludedMove ? pos.get_exclusion_key() : pos.get_key();
-
-    tte = TT.retrieve(posKey);
+    tte = TT.probe(posKey);
     ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
 
     // At PV nodes we check for exact scores, while at non-PV nodes we check for
     // a fail high/low. Biggest advantage at probing at PV nodes is to have a
     // smooth experience in analysis mode.
-    if (   !Root
-        && tte
-        && (PvNode ? tte->depth() >= depth && tte->type() == VALUE_TYPE_EXACT
-                   : ok_to_use_TT(tte, depth, beta, ply)))
+    if (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 parent's gain statistics
-    if (isCheck)
+    if (inCheck)
         ss->eval = ss->evalMargin = VALUE_NONE;
     else if (tte)
     {
@@ -868,7 +779,7 @@ 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
     {
@@ -882,14 +793,14 @@ namespace {
     // Step 6. Razoring (is omitted in PV nodes)
     if (   !PvNode
         &&  depth < RazorDepth
-        && !isCheck
+        && !inCheck
         &&  refinedValue + razor_margin(depth) < beta
         &&  ttMove == MOVE_NONE
         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
         && !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.
@@ -902,7 +813,7 @@ namespace {
     if (   !PvNode
         && !ss->skipNullMove
         &&  depth < RazorDepth
-        && !isCheck
+        && !inCheck
         &&  refinedValue - futility_margin(depth, 0) >= beta
         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
@@ -912,7 +823,7 @@ namespace {
     if (   !PvNode
         && !ss->skipNullMove
         &&  depth > ONE_PLY
-        && !isCheck
+        && !inCheck
         &&  refinedValue >= beta
         &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_PLY_MAX
         &&  pos.non_pawn_material(pos.side_to_move()))
@@ -928,7 +839,8 @@ namespace {
 
         pos.do_null_move(st);
         (ss+1)->skipNullMove = true;
-        nullValue = -search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY, ply+1);
+        nullValue = depth-R*ONE_PLY < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
+                                              : - search<NonPV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-R*ONE_PLY);
         (ss+1)->skipNullMove = false;
         pos.undo_null_move();
 
@@ -943,7 +855,7 @@ 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)
@@ -957,9 +869,6 @@ 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
@@ -970,37 +879,67 @@ namespace {
         }
     }
 
-    // Step 9. Internal iterative deepening
+    // Step 9. ProbCut (is omitted in PV nodes)
+    // If we have a very good capture (i.e. SEE > seeValues[captured_piece_type])
+    // and a reduced search returns a value much above beta, we can (almost) safely
+    // prune the previous move.
+    if (   !PvNode
+        &&  depth >= RazorDepth + ONE_PLY
+        && !inCheck
+        && !ss->skipNullMove
+        &&  excludedMove == MOVE_NONE
+        &&  abs(beta) < VALUE_MATE_IN_PLY_MAX)
+    {
+        Value rbeta = beta + 200;
+        Depth rdepth = depth - ONE_PLY - 3 * ONE_PLY;
+
+        assert(rdepth >= ONE_PLY);
+
+        MovePicker mp(pos, ttMove, H, pos.captured_piece_type());
+        CheckInfo ci(pos);
+
+        while ((move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE)
+            if (pos.pl_move_is_legal(move, ci.pinned))
+            {
+                pos.do_move(move, st, ci, pos.move_gives_check(move, ci));
+
+                if (pos.is_draw<false>() || ss->ply + 1 > PLY_MAX)
+                    value = VALUE_DRAW;
+                else
+                    value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -rbeta, -rbeta+1, rdepth);
+
+                pos.undo_move(move);
+                if (value >= rbeta)
+                    return value;
+            }
+    }
+
+    // Step 10. Internal iterative deepening
     if (   depth >= IIDDepth[PvNode]
         && ttMove == MOVE_NONE
-        && (PvNode || (!isCheck && ss->eval + IIDMargin >= beta)))
+        && (PvNode || (!inCheck && ss->eval + IIDMargin >= beta)))
     {
         Depth d = (PvNode ? depth - 2 * ONE_PLY : depth / 2);
 
         ss->skipNullMove = true;
-        search<PvNode>(pos, ss, alpha, beta, d, ply);
+        search<PvNode ? PV : NonPV>(pos, ss, alpha, beta, d);
         ss->skipNullMove = false;
 
-        ttMove = ss->bestMove;
-        tte = TT.retrieve(posKey);
+        tte = TT.probe(posKey);
+        ttMove = tte ? tte->move() : MOVE_NONE;
     }
 
-    // Mate threat detection for PV nodes, otherwise we use null move search
-    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
-    MovePickerExt<SpNode, Root> mp(pos, ttMove, depth, H, ss, (PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta));
+    MovePickerExt<NT> mp(pos, ttMove, depth, H, ss, PvNode ? -VALUE_INFINITE : beta);
     CheckInfo ci(pos);
     ss->bestMove = MOVE_NONE;
     futilityBase = ss->eval + ss->evalMargin;
-    singularExtensionNode =   !Root
+    singularExtensionNode =   !RootNode
                            && !SpNode
                            && depth >= SingularExtensionDepth[PvNode]
-                           && tte
-                           && tte->move()
+                           && ttMove != MOVE_NONE
                            && !excludedMove // Do not allow recursive singular extension search
                            && (tte->type() & VALUE_TYPE_LOWER)
                            && tte->depth() >= depth - 3 * ONE_PLY;
@@ -1010,25 +949,30 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
         bestValue = sp->bestValue;
     }
 
-    // Step 10. Loop through moves
-    // Loop through all legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
+    // Step 11. Loop through moves
+    // Loop through all pseudo-legal moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
     while (   bestValue < beta
            && (move = mp.get_next_move()) != MOVE_NONE
-           && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
+           && !thread.cutoff_occurred())
     {
       assert(move_is_ok(move));
 
+      if (move == excludedMove)
+          continue;
+
+      // At PV and SpNode nodes we want all moves to be legal since the beginning
+      if ((PvNode || SpNode) && !pos.pl_move_is_legal(move, ci.pinned))
+          continue;
+
       if (SpNode)
       {
           moveCount = ++sp->moveCount;
           lock_release(&(sp->lock));
       }
-      else if (move == excludedMove)
-          continue;
       else
           moveCount++;
 
-      if (Root)
+      if (RootNode)
       {
           // This is used by time management
           FirstRootMove = (moveCount == 1);
@@ -1044,18 +988,19 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
               cout << "info" << speed_to_uci(pos.nodes_searched()) << endl;
           }
 
+          // For long searches send current move info to GUI
           if (current_search_time() > 2000)
-              cout << "info currmove " << move
-                   << " currmovenumber " << moveCount << endl;
+              cout << "info" << depth_to_uci(depth)
+                   << " 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);
+      isPvMove = (PvNode && moveCount <= (!RootNode ? 1 : depth <= ONE_PLY ? MAX_MOVES : MultiPV));
+      givesCheck = pos.move_gives_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, mateThreat, &dangerous);
+      // Step 12. Decide the new search depth
+      ext = extension<PvNode>(pos, move, captureOrPromotion, givesCheck, &dangerous);
 
       // Singular extension search. If all moves but one fail low on a search of
       // (alpha-s, beta-s), and just one fails high on (alpha, beta), then that move
@@ -1063,17 +1008,18 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       // on all the other moves but the ttMove, if result is lower than ttValue minus
       // a margin then we extend ttMove.
       if (   singularExtensionNode
-          && move == tte->move()
+          && move == ttMove
+          && pos.pl_move_is_legal(move, ci.pinned)
           && 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 rBeta = ttValue - int(depth);
               ss->excludedMove = move;
               ss->skipNullMove = true;
-              Value v = search<NonPV>(pos, ss, rBeta - 1, rBeta, 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;
@@ -1083,13 +1029,12 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       }
 
       // Update current move (this must be done after singular extension search)
-      ss->currentMove = move;
       newDepth = depth - ONE_PLY + ext;
 
-      // Step 12. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
+      // Step 13. Futility pruning (is omitted in PV nodes)
       if (   !PvNode
           && !captureOrPromotion
-          && !isCheck
+          && !inCheck
           && !dangerous
           &&  move != ttMove
           && !move_is_castle(move))
@@ -1108,7 +1053,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           // Value based pruning
           // We illogically ignore reduction condition depth >= 3*ONE_PLY for predicted depth,
           // but fixing this made program slightly weaker.
-          Depth predictedDepth = newDepth - reduction<NonPV>(depth, moveCount);
+          Depth predictedDepth = newDepth - reduction<PvNode>(depth, moveCount);
           futilityValueScaled =  futilityBase + futility_margin(predictedDepth, moveCount)
                                + H.gain(pos.piece_on(move_from(move)), move_to(move));
 
@@ -1138,90 +1083,88 @@ 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);
+      // Check for legality only before to do the move
+      if (!pos.pl_move_is_legal(move, ci.pinned))
+      {
+          moveCount--;
+          continue;
+      }
 
+      ss->currentMove = move;
       if (!SpNode && !captureOrPromotion)
           movesSearched[playedMoveCount++] = move;
 
-      // Step extra. pv search (only in PV nodes)
-      // The first move in list is the expected PV
-      if (isPvMove)
+      // Step 14. Make the move
+      pos.do_move(move, st, ci, givesCheck);
+
+      // Step XX. Poll. Check if search should be aborted.
+      if (pos.thread() == 0 && ++NodesSincePoll > NodesBetweenPolls)
       {
-          // Aspiration window is disabled in multi-pv case
-          if (Root && MultiPV > 1)
-              alpha = -VALUE_INFINITE;
+          NodesSincePoll = 0;
+          poll(pos);
+      }
 
-          value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
+      // Step XX. Check for aborted search and immediate draw
+      if (   StopRequest
+          || pos.is_draw<false>()
+          || ss->ply + 1 > PLY_MAX)
+      {
+          value = VALUE_DRAW;
+          goto undo;
       }
+
+      // Step extra. pv search (only in PV nodes)
+      // The first move in list is the expected PV
+      if (isPvMove)
+          value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
+                                     : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth);
       else
       {
-          // Step 14. Reduced depth search
+          // Step 15. Reduced depth search
           // If the move fails high will be re-searched at full depth.
           bool doFullDepthSearch = true;
-          alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
 
-          if (    depth >= 3 * ONE_PLY
+          if (    depth > 3 * ONE_PLY
               && !captureOrPromotion
               && !dangerous
               && !move_is_castle(move)
               &&  ss->killers[0] != move
-              &&  ss->killers[1] != move)
+              &&  ss->killers[1] != move
+              && (ss->reduction = reduction<PvNode>(depth, moveCount)) != DEPTH_ZERO)
           {
-              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);
+              Depth d = newDepth - ss->reduction;
+              alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
 
-                  doFullDepthSearch = (value > alpha);
-              }
-              ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
-          }
+              value = d < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO)
+                                  : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, d);
 
-          // 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, ply+1);
-              doFullDepthSearch = (value > rAlpha);
-              ss->reduction = DEPTH_ZERO; // Restore original reduction
+              ss->reduction = DEPTH_ZERO;
+              doFullDepthSearch = (value > alpha);
           }
 
-          // Step 15. Full depth search
+          // Step 16. Full depth search
           if (doFullDepthSearch)
           {
               alpha = SpNode ? sp->alpha : alpha;
-              value = -search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth, ply+1);
+              value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, DEPTH_ZERO)
+                                         : - search<NonPV>(pos, ss+1, -(alpha+1), -alpha, newDepth);
 
               // Step extra. pv search (only in PV nodes)
               // Search only for possible new PV nodes, if instead value >= beta then
               // parent node fails low with value <= alpha and tries another move.
-              if (PvNode && value > alpha && (Root || value < beta))
-                  value = -search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth, ply+1);
+              if (PvNode && value > alpha && (RootNode || value < beta))
+                  value = newDepth < ONE_PLY ? -qsearch<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, DEPTH_ZERO)
+                                             : - search<PV>(pos, ss+1, -beta, -alpha, newDepth);
           }
       }
 
-      // Step 16. Undo move
+      // Step 17. Undo move
+undo:
       pos.undo_move(move);
 
       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
 
-      // Step 17. Check for new best move
+      // Step 18. Check for new best move
       if (SpNode)
       {
           lock_grab(&(sp->lock));
@@ -1229,36 +1172,27 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           alpha = sp->alpha;
       }
 
-      if (value > bestValue && !(SpNode && ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID)))
+      if (value > bestValue)
       {
           bestValue = value;
+          ss->bestMove = move;
 
-          if (SpNode)
-              sp->bestValue = value;
+          if (  !RootNode
+              && PvNode
+              && value > alpha
+              && value < beta) // We want always alpha < beta
+              alpha = value;
 
-          if (!Root && value > alpha)
+          if (SpNode && !thread.cutoff_occurred())
           {
-              if (PvNode && value < beta) // We want always alpha < beta
-              {
-                  alpha = value;
-
-                  if (SpNode)
-                      sp->alpha = value;
-              }
-              else if (SpNode)
-                  sp->betaCutoff = true;
-
-              if (value == value_mate_in(ply + 1))
-                  ss->mateKiller = move;
-
-              ss->bestMove = move;
-
-              if (SpNode)
-                  sp->ss->bestMove = move;
+              sp->bestValue = value;
+              sp->ss->bestMove = move;
+              sp->alpha = alpha;
+              sp->is_betaCutoff = (value >= beta);
           }
       }
 
-      if (Root)
+      if (RootNode)
       {
           // Finished searching the move. If StopRequest is true, the search
           // was aborted because the user interrupted the search or because we
@@ -1269,15 +1203,14 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
               break;
 
           // Remember searched nodes counts for this move
-          mp.rm->nodes += pos.nodes_searched() - nodes;
+          mp.current().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);
+              mp.current().pv_score = value;
+              mp.current().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
@@ -1285,50 +1218,56 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
               if (!isPvMove && MultiPV == 1)
                   Rml.bestMoveChanges++;
 
-              Rml.sort_multipv(moveCount);
+              // It is critical that sorting is done with a stable algorithm
+              // because all the values but the first are usually set to
+              // -VALUE_INFINITE and we want to keep the same order for all
+              // the moves but the new PV that goes to head.
+              sort<RootMove>(Rml.begin(), Rml.begin() + moveCount);
 
-              // Update alpha. In multi-pv we don't use aspiration window, so
-              // set alpha equal to minimum score among the PV lines.
+              // Update alpha. In multi-pv we don't use aspiration window, so set
+              // alpha equal to minimum score among the PV lines searched so far.
               if (MultiPV > 1)
-                  alpha = Rml[Min(moveCount, MultiPV) - 1].pv_score; // FIXME why moveCount?
+                  alpha = Rml[Min(moveCount, MultiPV) - 1].pv_score;
               else if (value > alpha)
                   alpha = value;
           }
           else
-              mp.rm->pv_score = -VALUE_INFINITE;
+              // All other moves but the PV are set to the lowest value, this
+              // is not a problem when sorting becuase sort is stable and move
+              // position in the list is preserved, just the PV is pushed up.
+              mp.current().pv_score = -VALUE_INFINITE;
 
-      } // Root
+      } // RootNode
 
-      // Step 18. Check for split
-      if (   !Root
+      // Step 19. Check for split
+      if (   !RootNode
           && !SpNode
-          && depth >= ThreadsMgr.min_split_depth()
-          && ThreadsMgr.active_threads() > 1
+          && depth >= Threads.min_split_depth()
           && bestValue < beta
-          && ThreadsMgr.available_thread_exists(threadID)
+          && Threads.available_slave_exists(pos.thread())
           && !StopRequest
-          && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
-          ThreadsMgr.split<FakeSplit>(pos, ss, ply, &alpha, beta, &bestValue, depth,
-                                      threatMove, mateThreat, moveCount, &mp, PvNode);
+          && !thread.cutoff_occurred())
+          Threads.split<FakeSplit>(pos, ss, &alpha, beta, &bestValue, depth,
+                                   threatMove, moveCount, &mp, PvNode);
     }
 
-    // Step 19. Check for mate and stalemate
+    // Step 20. Check for mate and stalemate
     // All legal moves have been searched and if there are
     // no legal moves, it must be mate or stalemate.
     // If one move was excluded return fail low score.
     if (!SpNode && !moveCount)
-        return excludedMove ? oldAlpha : isCheck ? value_mated_in(ply) : VALUE_DRAW;
+        return excludedMove ? oldAlpha : inCheck ? value_mated_in(ss->ply) : VALUE_DRAW;
 
-    // Step 20. Update tables
+    // Step 21. Update tables
     // If the search is not aborted, update the transposition table,
     // history counters, and killer moves.
-    if (!SpNode && !StopRequest && !ThreadsMgr.cutoff_at_splitpoint(threadID))
+    if (!SpNode && !StopRequest && !thread.cutoff_occurred())
     {
         move = bestValue <= oldAlpha ? MOVE_NONE : ss->bestMove;
         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
@@ -1346,7 +1285,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     if (SpNode)
     {
         // Here we have the lock still grabbed
-        sp->slaves[threadID] = 0;
+        sp->is_slave[pos.thread()] = false;
         sp->nodes += pos.nodes_searched();
         lock_release(&(sp->lock));
     }
@@ -1360,49 +1299,48 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   // search function when the remaining depth is zero (or, to be more precise,
   // less than ONE_PLY).
 
-  template <NodeType PvNode>
-  Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth, int ply) {
+  template <NodeType NT>
+  Value qsearch(Position& pos, SearchStack* ss, Value alpha, Value beta, Depth depth) {
+
+    const bool PvNode = (NT == PV);
 
+    assert(NT == PV || NT == NonPV);
     assert(alpha >= -VALUE_INFINITE && alpha <= VALUE_INFINITE);
     assert(beta >= -VALUE_INFINITE && beta <= VALUE_INFINITE);
     assert(PvNode || alpha == beta - 1);
     assert(depth <= 0);
-    assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
-    assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < ThreadsMgr.active_threads());
+    assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < Threads.size());
 
     StateInfo st;
     Move ttMove, move;
     Value bestValue, value, evalMargin, futilityValue, futilityBase;
-    bool isCheck, enoughMaterial, moveIsCheck, evasionPrunable;
+    bool inCheck, enoughMaterial, givesCheck, evasionPrunable;
     const TTEntry* tte;
     Depth ttDepth;
     Value oldAlpha = alpha;
 
     ss->bestMove = ss->currentMove = MOVE_NONE;
-
-    // Check for an instant draw or maximum ply reached
-    if (pos.is_draw() || ply >= PLY_MAX - 1)
-        return VALUE_DRAW;
+    ss->ply = (ss-1)->ply + 1;
 
     // Decide whether or not to include checks, this fixes also the type of
     // TT entry depth that we are going to use. Note that in qsearch we use
     // only two types of depth in TT: DEPTH_QS_CHECKS or DEPTH_QS_NO_CHECKS.
-    isCheck = pos.is_check();
-    ttDepth = (isCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS : DEPTH_QS_NO_CHECKS);
+    inCheck = pos.in_check();
+    ttDepth = (inCheck || depth >= DEPTH_QS_CHECKS ? DEPTH_QS_CHECKS : DEPTH_QS_NO_CHECKS);
 
     // Transposition table lookup. At PV nodes, we don't use the TT for
     // pruning, but only for move ordering.
-    tte = TT.retrieve(pos.get_key());
+    tte = TT.probe(pos.get_key());
     ttMove = (tte ? tte->move() : MOVE_NONE);
 
-    if (!PvNode && tte && ok_to_use_TT(tte, ttDepth, beta, 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
-    if (isCheck)
+    if (inCheck)
     {
         bestValue = futilityBase = -VALUE_INFINITE;
         ss->eval = evalMargin = VALUE_NONE;
@@ -1420,13 +1358,11 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
         else
             ss->eval = bestValue = evaluate(pos, evalMargin);
 
-        update_gains(pos, (ss-1)->currentMove, (ss-1)->eval, ss->eval);
-
         // Stand pat. Return immediately if static value is at least beta
         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;
         }
@@ -1443,7 +1379,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     // to search the moves. Because the depth is <= 0 here, only captures,
     // queen promotions and checks (only if depth >= DEPTH_QS_CHECKS) will
     // be generated.
-    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, H);
+    MovePicker mp(pos, ttMove, depth, H, move_to((ss-1)->currentMove));
     CheckInfo ci(pos);
 
     // Loop through the moves until no moves remain or a beta cutoff occurs
@@ -1452,19 +1388,19 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     {
       assert(move_is_ok(move));
 
-      moveIsCheck = pos.move_is_check(move, ci);
+      givesCheck = pos.move_gives_check(move, ci);
 
       // Futility pruning
       if (   !PvNode
-          && !isCheck
-          && !moveIsCheck
+          && !inCheck
+          && !givesCheck
           &&  move != ttMove
           &&  enoughMaterial
           && !move_is_promotion(move)
           && !pos.move_is_passed_pawn_push(move))
       {
           futilityValue =  futilityBase
-                         + pos.endgame_value_of_piece_on(move_to(move))
+                         + piece_value_endgame(pos.piece_on(move_to(move)))
                          + (move_is_ep(move) ? PawnValueEndgame : VALUE_ZERO);
 
           if (futilityValue < alpha)
@@ -1482,14 +1418,15 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
       }
 
       // Detect non-capture evasions that are candidate to be pruned
-      evasionPrunable =   isCheck
+      evasionPrunable =   !PvNode
+                       && inCheck
                        && bestValue > VALUE_MATED_IN_PLY_MAX
                        && !pos.move_is_capture(move)
                        && !pos.can_castle(pos.side_to_move());
 
       // Don't search moves with negative SEE values
       if (   !PvNode
-          && (!isCheck || evasionPrunable)
+          && (!inCheck || evasionPrunable)
           &&  move != ttMove
           && !move_is_promotion(move)
           &&  pos.see_sign(move) < 0)
@@ -1497,8 +1434,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
 
       // Don't search useless checks
       if (   !PvNode
-          && !isCheck
-          &&  moveIsCheck
+          && !inCheck
+          &&  givesCheck
           &&  move != ttMove
           && !pos.move_is_capture_or_promotion(move)
           &&  ss->eval + PawnValueMidgame / 4 < beta
@@ -1510,12 +1447,21 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
           continue;
       }
 
+      // Check for legality only before to do the move
+      if (!pos.pl_move_is_legal(move, ci.pinned))
+          continue;
+
       // Update current move
       ss->currentMove = move;
 
       // Make and search the move
-      pos.do_move(move, st, ci, moveIsCheck);
-      value = -qsearch<PvNode>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY, ply+1);
+      pos.do_move(move, st, ci, givesCheck);
+
+      if (pos.is_draw<true>() || ss->ply+1 > PLY_MAX)
+          value = VALUE_DRAW;
+      else
+          value = -qsearch<NT>(pos, ss+1, -beta, -alpha, depth-ONE_PLY);
+
       pos.undo_move(move);
 
       assert(value > -VALUE_INFINITE && value < VALUE_INFINITE);
@@ -1534,12 +1480,12 @@ 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);
+    if (inCheck && bestValue == -VALUE_INFINITE)
+        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);
 
@@ -1571,23 +1517,23 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     newAtt = pos.attacks_from(pc,   to, occ);
 
     // Rule 1. Checks which give opponent's king at most one escape square are dangerous
-    b = kingAtt & ~pos.pieces_of_color(them) & ~newAtt & ~(1ULL << to);
+    b = kingAtt & ~pos.pieces(them) & ~newAtt & ~(1ULL << to);
 
     if (!(b && (b & (b - 1))))
         return true;
 
     // Rule 2. Queen contact check is very dangerous
-    if (   type_of_piece(pc) == QUEEN
+    if (   piece_type(pc) == QUEEN
         && bit_is_set(kingAtt, to))
         return true;
 
     // Rule 3. Creating new double threats with checks
-    b = pos.pieces_of_color(them) & newAtt & ~oldAtt & ~(1ULL << ksq);
+    b = pos.pieces(them) & newAtt & ~oldAtt & ~(1ULL << ksq);
 
     while (b)
     {
         victimSq = pop_1st_bit(&b);
-        futilityValue = futilityBase + pos.endgame_value_of_piece_on(victimSq);
+        futilityValue = futilityBase + piece_value_endgame(pos.piece_on(victimSq));
 
         // Note that here we generate illegal "double move"!
         if (   futilityValue >= beta
@@ -1613,7 +1559,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   bool connected_moves(const Position& pos, Move m1, Move m2) {
 
     Square f1, t1, f2, t2;
-    Piece p;
+    Piece p1, p2;
+    Square ksq;
 
     assert(m1 && move_is_ok(m1));
     assert(m2 && move_is_ok(m2));
@@ -1631,26 +1578,24 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
         return true;
 
     // Case 3: Moving through the vacated square
-    if (   piece_is_slider(pos.piece_on(f2))
+    p2 = pos.piece_on(f2);
+    if (   piece_is_slider(p2)
         && bit_is_set(squares_between(f2, t2), f1))
       return true;
 
     // Case 4: The destination square for m2 is defended by the moving piece in m1
-    p = pos.piece_on(t1);
-    if (bit_is_set(pos.attacks_from(p, t1), t2))
+    p1 = pos.piece_on(t1);
+    if (bit_is_set(pos.attacks_from(p1, t1), t2))
         return true;
 
     // Case 5: Discovered check, checking piece is the piece moved in m1
-    if (    piece_is_slider(p)
-        &&  bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), f2)
-        && !bit_is_set(squares_between(t1, pos.king_square(pos.side_to_move())), t2))
+    ksq = pos.king_square(pos.side_to_move());
+    if (    piece_is_slider(p1)
+        &&  bit_is_set(squares_between(t1, ksq), f2))
     {
-        // discovered_check_candidates() works also if the Position's side to
-        // move is the opposite of the checking piece.
-        Color them = opposite_color(pos.side_to_move());
-        Bitboard dcCandidates = pos.discovered_check_candidates(them);
-
-        if (bit_is_set(dcCandidates, f2))
+        Bitboard occ = pos.occupied_squares();
+        clear_bit(&occ, f2);
+        if (bit_is_set(pos.attacks_from(p1, t1, occ), ksq))
             return true;
     }
     return false;
@@ -1688,72 +1633,17 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   }
 
 
-  // extension() decides whether a move should be searched with normal depth,
-  // or with extended depth. Certain classes of moves (checking moves, in
-  // particular) are searched with bigger depth than ordinary moves and in
-  // any case are marked as 'dangerous'. Note that also if a move is not
-  // extended, as example because the corresponding UCI option is set to zero,
-  // the move is marked as 'dangerous' so, at least, we avoid to prune it.
-  template <NodeType PvNode>
-  Depth extension(const Position& pos, Move m, bool captureOrPromotion,
-                  bool moveIsCheck, bool mateThreat, bool* dangerous) {
+  // connected_threat() tests whether it is safe to forward prune a move or if
+  // is somehow connected to the threat move returned by null search.
 
-    assert(m != MOVE_NONE);
+  bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
 
-    Depth result = DEPTH_ZERO;
-    *dangerous = moveIsCheck | mateThreat;
+    assert(move_is_ok(m));
+    assert(threat && move_is_ok(threat));
+    assert(!pos.move_is_capture_or_promotion(m));
+    assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
 
-    if (*dangerous)
-    {
-        if (moveIsCheck && pos.see_sign(m) >= 0)
-            result += CheckExtension[PvNode];
-
-        if (mateThreat)
-            result += MateThreatExtension[PvNode];
-    }
-
-    if (pos.type_of_piece_on(move_from(m)) == PAWN)
-    {
-        Color c = pos.side_to_move();
-        if (relative_rank(c, move_to(m)) == RANK_7)
-        {
-            result += PawnPushTo7thExtension[PvNode];
-            *dangerous = true;
-        }
-        if (pos.pawn_is_passed(c, move_to(m)))
-        {
-            result += PassedPawnExtension[PvNode];
-            *dangerous = true;
-        }
-    }
-
-    if (   captureOrPromotion
-        && 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))
-    {
-        result += PawnEndgameExtension[PvNode];
-        *dangerous = true;
-    }
-
-    return Min(result, ONE_PLY);
-  }
-
-
-  // connected_threat() tests whether it is safe to forward prune a move or if
-  // is somehow connected to the threat move returned by null search.
-
-  bool connected_threat(const Position& pos, Move m, Move threat) {
-
-    assert(move_is_ok(m));
-    assert(threat && move_is_ok(threat));
-    assert(!pos.move_is_check(m));
-    assert(!pos.move_is_capture_or_promotion(m));
-    assert(!pos.move_is_passed_pawn_push(m));
-
-    Square mfrom, mto, tfrom, tto;
+    Square mfrom, mto, tfrom, tto;
 
     mfrom = move_from(m);
     mto = move_to(m);
@@ -1767,8 +1657,8 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     // Case 2: If the threatened piece has value less than or equal to the
     // 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)
+        && (   piece_value_midgame(pos.piece_on(tfrom)) >= piece_value_midgame(pos.piece_on(tto))
+            || piece_type(pos.piece_on(tfrom)) == KING)
         && pos.move_attacks_square(m, tto))
         return true;
 
@@ -1854,27 +1744,34 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   // current_search_time() returns the number of milliseconds which have passed
   // since the beginning of the current search.
 
-  int current_search_time() {
+  int current_search_time(int set) {
+
+    static int searchStartTime;
+
+    if (set)
+        searchStartTime = set;
 
-    return get_system_time() - SearchStartTime;
+    return get_system_time() - searchStartTime;
   }
 
 
-  // value_to_uci() converts a value to a string suitable for use with the UCI
+  // score_to_uci() converts a value to a string suitable for use with the UCI
   // protocol specifications:
   //
   // cp <x>     The score from the engine's point of view in centipawns.
   // mate <y>   Mate in y moves, not plies. If the engine is getting mated
   //            use negative values for y.
 
-  std::string value_to_uci(Value v) {
+  std::string score_to_uci(Value v, Value alpha, Value beta) {
 
     std::stringstream s;
 
     if (abs(v) < VALUE_MATE - PLY_MAX * ONE_PLY)
-      s << "cp " << int(v) * 100 / int(PawnValueMidgame); // Scale to centipawns
+        s << " score cp " << int(v) * 100 / int(PawnValueMidgame); // Scale to centipawns
     else
-      s << "mate " << (v > 0 ? VALUE_MATE - v + 1 : -VALUE_MATE - v) / 2;
+        s << " score mate " << (v > 0 ? VALUE_MATE - v + 1 : -VALUE_MATE - v) / 2;
+
+    s << (v >= beta ? " lowerbound" : v <= alpha ? " upperbound" : "");
 
     return s.str();
   }
@@ -1889,12 +1786,45 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     int t = current_search_time();
 
     s << " nodes " << nodes
-      << " nps "   << (t > 0 ? int(nodes * 1000 / t) : 0)
+      << " nps " << (t > 0 ? int(nodes * 1000 / t) : 0)
       << " time "  << t;
 
     return s.str();
   }
 
+  // pv_to_uci() returns a string with information on the current PV line
+  // formatted according to UCI specification.
+
+  std::string pv_to_uci(Move pv[], int pvNum) {
+
+    std::stringstream s;
+
+    s << " multipv " << pvNum << " pv ";
+
+    for ( ; *pv != MOVE_NONE; pv++)
+        s << *pv << " ";
+
+    return s.str();
+  }
+
+  // depth_to_uci() returns a string with information on the current depth and
+  // seldepth formatted according to UCI specification.
+
+  std::string depth_to_uci(Depth depth) {
+
+    std::stringstream s;
+
+    // Retrieve max searched depth among threads
+    int selDepth = 0;
+    for (int i = 0; i < Threads.size(); i++)
+        if (Threads[i].maxPly > selDepth)
+            selDepth = Threads[i].maxPly;
+
+     s << " depth " << depth / ONE_PLY << " seldepth " << selDepth;
+
+    return s.str();
+  }
+
 
   // poll() performs two different functions: It polls for user input, and it
   // looks at the time consumed so far and decides if it's time to abort the
@@ -1914,7 +1844,7 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
         if (!std::getline(std::cin, command) || command == "quit")
         {
             // Quit the program as soon as possible
-            Pondering = false;
+            Limits.ponder = false;
             QuitRequest = StopRequest = true;
             return;
         }
@@ -1922,7 +1852,7 @@ 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")
@@ -1930,7 +1860,7 @@ 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;
@@ -1950,18 +1880,15 @@ 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
@@ -1971,9 +1898,9 @@ 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;
   }
 
@@ -1998,434 +1925,50 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
   }
 
 
-  // init_thread() is the function which is called when a new thread is
-  // launched. It simply calls the idle_loop() function with the supplied
-  // threadID. There are two versions of this function; one for POSIX
-  // threads and one for Windows threads.
-
-#if !defined(_MSC_VER)
-
-  void* init_thread(void* threadID) {
-
-    ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
-    return NULL;
-  }
-
-#else
-
-  DWORD WINAPI init_thread(LPVOID threadID) {
-
-    ThreadsMgr.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
-    return 0;
-  }
-
-#endif
-
-
-  /// The ThreadsManager class
-
-
-  // read_uci_options() updates number of active threads and other internal
-  // parameters according to the UCI options values. It is called before
-  // to start a new search.
-
-  void ThreadsManager::read_uci_options() {
-
-    maxThreadsPerSplitPoint = Options["Maximum Number of Threads per Split Point"].value<int>();
-    minimumSplitDepth       = Options["Minimum Split Depth"].value<int>() * ONE_PLY;
-    useSleepingThreads      = Options["Use Sleeping Threads"].value<bool>();
-    activeThreads           = Options["Threads"].value<int>();
-  }
-
-
-  // idle_loop() is where the threads are parked when they have no work to do.
-  // The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
-  // object for which the current thread is the master.
-
-  void ThreadsManager::idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp) {
-
-    assert(threadID >= 0 && threadID < MAX_THREADS);
-
-    int i;
-    bool allFinished = false;
-
-    while (true)
-    {
-        // Slave threads can exit as soon as AllThreadsShouldExit raises,
-        // master should exit as last one.
-        if (allThreadsShouldExit)
-        {
-            assert(!sp);
-            threads[threadID].state = THREAD_TERMINATED;
-            return;
-        }
-
-        // 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
-               || (useSleepingThreads && threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE))
-        {
-            assert(!sp || useSleepingThreads);
-            assert(threadID != 0 || useSleepingThreads);
-
-            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]);
-
-            // If we are master and all slaves have finished do not go to sleep
-            for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
-            allFinished = (i == activeThreads);
-
-            if (allFinished || allThreadsShouldExit)
-            {
-                lock_release(&sleepLock[threadID]);
-                break;
-            }
-
-            // Do sleep here after retesting sleep conditions
-            if (threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE)
-                cond_wait(&sleepCond[threadID], &sleepLock[threadID]);
-
-            lock_release(&sleepLock[threadID]);
-        }
-
-        // If this thread has been assigned work, launch a search
-        if (threads[threadID].state == THREAD_WORKISWAITING)
-        {
-            assert(!allThreadsShouldExit);
-
-            threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
-
-            // Copy SplitPoint 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);
-
-            memcpy(ss, tsp->ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
-            (ss+1)->sp = tsp;
-
-            if (tsp->pvNode)
-                search<PV, true, false>(pos, ss+1, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
-            else
-                search<NonPV, true, false>(pos, ss+1, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth, tsp->ply);
-
-            assert(threads[threadID].state == THREAD_SEARCHING);
-
-            threads[threadID].state = THREAD_AVAILABLE;
-
-            // 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 this thread is the master of a split point and all slaves have
-        // finished their work at this split point, return from the idle loop.
-        for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->slaves[i]; i++) {}
-        allFinished = (i == activeThreads);
-
-        if (allFinished)
-        {
-            // Because sp->slaves[] is reset under lock protection,
-            // be sure sp->lock has been released before to return.
-            lock_grab(&(sp->lock));
-            lock_release(&(sp->lock));
-
-            // In helpful master concept a master can help only a sub-tree, and
-            // because here is all finished is not possible master is booked.
-            assert(threads[threadID].state == THREAD_AVAILABLE);
-
-            threads[threadID].state = THREAD_SEARCHING;
-            return;
-        }
-    }
-  }
-
+  // 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) {
 
-  // init_threads() is called during startup. It launches all helper threads,
-  // and initializes the split point stack and the global locks and condition
-  // objects.
+    assert(MultiPV > 1);
 
-  void ThreadsManager::init_threads() {
+    static RKISS rk;
 
-    int i, arg[MAX_THREADS];
-    bool ok;
+    // 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;
 
-    // Initialize global locks
-    lock_init(&mpLock);
+    // PRNG sequence should be non deterministic
+    for (int i = abs(get_system_time() % 50); i > 0; i--)
+        rk.rand<unsigned>();
 
-    for (i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
+    // 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++)
     {
-        lock_init(&sleepLock[i]);
-        cond_init(&sleepCond[i]);
-    }
-
-    // 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;
+        s = Rml[i].pv_score;
 
-    // Threads will be put all threads to sleep as soon as created
-    activeThreads = 1;
+        // Don't allow crazy blunders even at very low skills
+        if (i > 0 && Rml[i-1].pv_score > s + EasyMoveMargin)
+            break;
 
-    // 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;
+        // This is our magical formula
+        s += ((max - s) * wk + var * (rk.rand<unsigned>() % wk)) / 128;
 
-    // Launch the helper threads
-    for (i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
-    {
-        arg[i] = i;
-
-#if !defined(_MSC_VER)
-        pthread_t pthread[1];
-        ok = (pthread_create(pthread, NULL, init_thread, (void*)(&arg[i])) == 0);
-        pthread_detach(pthread[0]);
-#else
-        ok = (CreateThread(NULL, 0, init_thread, (LPVOID)(&arg[i]), 0, NULL) != NULL);
-#endif
-        if (!ok)
+        if (s > max_s)
         {
-            cout << "Failed to create thread number " << i << endl;
-            exit(EXIT_FAILURE);
+            max_s = s;
+            *best = Rml[i].pv[0];
+            *ponder = Rml[i].pv[1];
         }
-
-        // Wait until the thread has finished launching and is gone to sleep
-        while (threads[i].state == THREAD_INITIALIZING) {}
-    }
-  }
-
-
-  // exit_threads() is called when the program exits. It makes all the
-  // helper threads exit cleanly.
-
-  void ThreadsManager::exit_threads() {
-
-    allThreadsShouldExit = true; // Let the woken up threads to exit idle_loop()
-
-    // Wake up all the threads and waits for termination
-    for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
-    {
-        wake_sleeping_thread(i);
-        while (threads[i].state != THREAD_TERMINATED) {}
-    }
-
-    // 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]);
     }
   }
 
 
-  // cutoff_at_splitpoint() checks whether a beta cutoff has occurred in
-  // the thread's currently active split point, or in some ancestor of
-  // the current split point.
-
-  bool ThreadsManager::cutoff_at_splitpoint(int threadID) const {
-
-    assert(threadID >= 0 && threadID < activeThreads);
-
-    SplitPoint* sp = threads[threadID].splitPoint;
-
-    for ( ; sp && !sp->betaCutoff; sp = sp->parent) {}
-    return sp != NULL;
-  }
-
-
-  // thread_is_available() checks whether the thread with threadID "slave" is
-  // available to help the thread with threadID "master" at a split point. An
-  // obvious requirement is that "slave" must be idle. With more than two
-  // threads, this is not by itself sufficient:  If "slave" is the master of
-  // some active split point, it is only available as a slave to the other
-  // threads which are busy searching the split point at the top of "slave"'s
-  // split point stack (the "helpful master concept" in YBWC terminology).
-
-  bool ThreadsManager::thread_is_available(int slave, int master) const {
-
-    assert(slave >= 0 && slave < activeThreads);
-    assert(master >= 0 && master < activeThreads);
-    assert(activeThreads > 1);
-
-    if (threads[slave].state != THREAD_AVAILABLE || slave == master)
-        return false;
-
-    // Make a local copy to be sure doesn't change under our feet
-    int localActiveSplitPoints = threads[slave].activeSplitPoints;
-
-    // No active split points means that the thread is available as
-    // a slave for any other thread.
-    if (localActiveSplitPoints == 0 || activeThreads == 2)
-        return true;
-
-    // Apply the "helpful master" concept if possible. Use localActiveSplitPoints
-    // that is known to be > 0, instead of threads[slave].activeSplitPoints that
-    // could have been set to 0 by another thread leading to an out of bound access.
-    if (threads[slave].splitPoints[localActiveSplitPoints - 1].slaves[master])
-        return true;
-
-    return false;
-  }
-
-
-  // available_thread_exists() tries to find an idle thread which is available as
-  // a slave for the thread with threadID "master".
-
-  bool ThreadsManager::available_thread_exists(int master) const {
-
-    assert(master >= 0 && master < activeThreads);
-    assert(activeThreads > 1);
-
-    for (int i = 0; i < activeThreads; i++)
-        if (thread_is_available(i, master))
-            return true;
-
-    return false;
-  }
-
-
-  // split() does the actual work of distributing the work at a node between
-  // several available threads. If it does not succeed in splitting the
-  // node (because no idle threads are available, or because we have no unused
-  // split point objects), the function immediately returns. If splitting is
-  // possible, a SplitPoint object is initialized with all the data that must be
-  // copied to the helper threads and we tell our helper threads that they have
-  // been assigned work. This will cause them to instantly leave their idle loops and
-  // 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) {
-    assert(pos.is_ok());
-    assert(ply > 0 && ply < PLY_MAX);
-    assert(*bestValue >= -VALUE_INFINITE);
-    assert(*bestValue <= *alpha);
-    assert(*alpha < beta);
-    assert(beta <= VALUE_INFINITE);
-    assert(depth > DEPTH_ZERO);
-    assert(pos.thread() >= 0 && pos.thread() < activeThreads);
-    assert(activeThreads > 1);
-
-    int i, master = pos.thread();
-    Thread& masterThread = threads[master];
-
-    lock_grab(&mpLock);
-
-    // If no other thread is available to help us, or if we have too many
-    // active split points, don't split.
-    if (   !available_thread_exists(master)
-        || masterThread.activeSplitPoints >= MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS)
-    {
-        lock_release(&mpLock);
-        return;
-    }
-
-    // Pick the next available split point object from the split point stack
-    SplitPoint& splitPoint = masterThread.splitPoints[masterThread.activeSplitPoints++];
-
-    // Initialize the split point object
-    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;
-    splitPoint.bestValue = *bestValue;
-    splitPoint.mp = mp;
-    splitPoint.moveCount = moveCount;
-    splitPoint.pos = &pos;
-    splitPoint.nodes = 0;
-    splitPoint.ss = ss;
-    for (i = 0; i < activeThreads; i++)
-        splitPoint.slaves[i] = 0;
-
-    masterThread.splitPoint = &splitPoint;
-
-    // If we are here it means we are not available
-    assert(masterThread.state != THREAD_AVAILABLE);
-
-    int workersCnt = 1; // At least the master is included
-
-    // Allocate available threads setting state to THREAD_BOOKED
-    for (i = 0; !Fake && i < activeThreads && workersCnt < maxThreadsPerSplitPoint; i++)
-        if (thread_is_available(i, master))
-        {
-            threads[i].state = THREAD_BOOKED;
-            threads[i].splitPoint = &splitPoint;
-            splitPoint.slaves[i] = 1;
-            workersCnt++;
-        }
-
-    assert(Fake || workersCnt > 1);
-
-    // We can release the lock because slave threads are already booked and master is not available
-    lock_release(&mpLock);
-
-    // Tell the threads that they have work to do. This will make them leave
-    // their idle loop.
-    for (i = 0; i < activeThreads; i++)
-        if (i == master || splitPoint.slaves[i])
-        {
-            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);
-        }
-
-    // Everything is set up. The master thread enters the idle loop, from
-    // which it will instantly launch a search, because its state is
-    // THREAD_WORKISWAITING.  We send the split point as a second parameter to the
-    // idle loop, which means that the main thread will return from the idle
-    // loop when all threads have finished their work at this split point.
-    idle_loop(master, &splitPoint);
-
-    // We have returned from the idle loop, which means that all threads are
-    // finished. Update alpha and bestValue, and return.
-    lock_grab(&mpLock);
-
-    *alpha = splitPoint.alpha;
-    *bestValue = splitPoint.bestValue;
-    masterThread.activeSplitPoints--;
-    masterThread.splitPoint = splitPoint.parent;
-    pos.set_nodes_searched(pos.nodes_searched() + splitPoint.nodes);
-
-    lock_release(&mpLock);
-  }
-
-
-  // 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() {
@@ -2449,6 +1992,30 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     return *this;
   }
 
+  void RootMoveList::init(Position& pos, Move searchMoves[]) {
+
+    Move* sm;
+    bestMoveChanges = 0;
+    clear();
+
+    // Generate all legal moves and add them to RootMoveList
+    for (MoveList<MV_LEGAL> ml(pos); !ml.end(); ++ml)
+    {
+        // If we have a searchMoves[] list then verify the move
+        // is in the list before to add it.
+        for (sm = searchMoves; *sm && *sm != ml.move(); sm++) {}
+
+        if (sm != searchMoves && *sm != ml.move())
+            continue;
+
+        RootMove rm;
+        rm.pv[0] = ml.move();
+        rm.pv[1] = MOVE_NONE;
+        rm.pv_score = -VALUE_INFINITE;
+        push_back(rm);
+    }
+  }
+
   // extract_pv_from_tt() builds a PV by adding moves from the transposition table.
   // We consider also failing high nodes and not only VALUE_TYPE_EXACT nodes. This
   // allow to always have a ponder move even when we fail high at root and also a
@@ -2460,15 +2027,16 @@ 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_pl(pv[0]));
 
     pos.do_move(pv[0], *st++);
 
-    while (   (tte = TT.retrieve(pos.get_key())) != NULL
+    while (   (tte = TT.probe(pos.get_key())) != NULL
            && tte->move() != MOVE_NONE
-           && move_is_legal(pos, tte->move())
+           && pos.move_is_pl(tte->move())
+           && pos.pl_move_is_legal(tte->move(), pos.pinned_pieces())
            && ply < PLY_MAX
-           && (!pos.is_draw() || ply < 2))
+           && (!pos.is_draw<false>() || ply < 2))
     {
         pv[ply] = tte->move();
         pos.do_move(pv[ply++], *st++);
@@ -2490,16 +2058,16 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     Value v, m = VALUE_NONE;
     int ply = 0;
 
-    assert(pv[0] != MOVE_NONE && move_is_legal(pos, pv[0]));
+    assert(pv[0] != MOVE_NONE && pos.move_is_pl(pv[0]));
 
     do {
         k = pos.get_key();
-        tte = TT.retrieve(k);
+        tte = TT.probe(k);
 
         // Don't overwrite existing correct entries
         if (!tte || tte->move() != pv[ply])
         {
-            v = (pos.is_check() ? VALUE_NONE : evaluate(pos, m));
+            v = (pos.in_check() ? VALUE_NONE : evaluate(pos, m));
             TT.store(k, VALUE_NONE, VALUE_TYPE_NONE, DEPTH_NONE, pv[ply], v, m);
         }
         pos.do_move(pv[ply], *st++);
@@ -2509,96 +2077,136 @@ split_point_start: // At split points actual search starts from here
     do pos.undo_move(pv[--ply]); while (ply);
   }
 
-  // pv_info_to_uci() returns a string with information on the current PV line
-  // formatted according to UCI specification.
+  // Specializations for MovePickerExt in case of Root node
+  MovePickerExt<Root>::MovePickerExt(const Position& p, Move ttm, Depth d,
+                                     const History& h, SearchStack* ss, Value b)
+                     : MovePicker(p, ttm, d, h, ss, b), cur(-1) {
+    Move move;
+    Value score = VALUE_ZERO;
+
+    // Score root moves using standard ordering used in main search, the moves
+    // are scored according to the order in which they are returned by MovePicker.
+    // This is the second order score that is used to compare the moves when
+    // the first orders pv_score of both moves are equal.
+    while ((move = MovePicker::get_next_move()) != MOVE_NONE)
+        for (RootMoveList::iterator rm = Rml.begin(); rm != Rml.end(); ++rm)
+            if (rm->pv[0] == move)
+            {
+                rm->non_pv_score = score--;
+                break;
+            }
 
-  std::string RootMove::pv_info_to_uci(Position& pos, int depth, Value alpha,
-                                       Value beta, int pvIdx) {
-    std::stringstream s, l;
-    Move* m = pv;
+    sort<RootMove>(Rml.begin(), Rml.end());
+  }
 
-    while (*m != MOVE_NONE)
-        l << *m++ << " ";
+} // namespace
 
-    s << "info depth " << depth
-      << " seldepth " << int(m - pv)
-      << " multipv " << pvIdx + 1
-      << " score " << value_to_uci(pv_score)
-      << (pv_score >= beta ? " lowerbound" : pv_score <= alpha ? " upperbound" : "")
-      << speed_to_uci(pos.nodes_searched())
-      << " pv "    << l.str();
 
-    return s.str();
-  }
+// ThreadsManager::idle_loop() is where the threads are parked when they have no work
+// to do. The parameter 'sp', if non-NULL, is a pointer to an active SplitPoint
+// object for which the current thread is the master.
 
+void ThreadsManager::idle_loop(int threadID, SplitPoint* sp) {
 
-  void RootMoveList::init(Position& pos, Move searchMoves[]) {
+  assert(threadID >= 0 && threadID < MAX_THREADS);
 
-    MoveStack mlist[MOVES_MAX];
-    Move* sm;
+  int i;
+  bool allFinished;
 
-    clear();
-    bestMoveChanges = 0;
+  while (true)
+  {
+      // Slave threads can exit as soon as AllThreadsShouldExit raises,
+      // master should exit as last one.
+      if (allThreadsShouldExit)
+      {
+          assert(!sp);
+          threads[threadID].state = Thread::TERMINATED;
+          return;
+      }
 
-    // Generate all legal moves and add them to RootMoveList
-    MoveStack* last = generate<MV_LEGAL>(pos, mlist);
-    for (MoveStack* cur = mlist; cur != last; cur++)
-    {
-        // If we have a searchMoves[] list then verify cur->move
-        // is in the list before to add it.
-        for (sm = searchMoves; *sm && *sm != cur->move; sm++) {}
+      // 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
+             || (useSleepingThreads && threads[threadID].state == Thread::AVAILABLE))
+      {
+          assert(!sp || useSleepingThreads);
+          assert(threadID != 0 || useSleepingThreads);
 
-        if (searchMoves[0] && *sm != cur->move)
-            continue;
+          if (threads[threadID].state == Thread::INITIALIZING)
+              threads[threadID].state = Thread::AVAILABLE;
 
-        RootMove rm;
-        rm.pv[0] = cur->move;
-        rm.pv[1] = MOVE_NONE;
-        rm.pv_score = -VALUE_INFINITE;
-        push_back(rm);
-    }
-  }
+          // 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->is_slave[i]; i++) {}
+          allFinished = (i == activeThreads);
 
-  // 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) {
+          if (allFinished || allThreadsShouldExit)
+          {
+              lock_release(&threads[threadID].sleepLock);
+              break;
+          }
 
-    assert(MultiPV > 1);
+          // Do sleep here after retesting sleep conditions
+          if (threadID >= activeThreads || threads[threadID].state == Thread::AVAILABLE)
+              cond_wait(&threads[threadID].sleepCond, &threads[threadID].sleepLock);
 
-    // 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;
+          lock_release(&threads[threadID].sleepLock);
+      }
 
-    // PRNG sequence should be non deterministic
-    for (int i = abs(get_system_time() % 50); i > 0; i--)
-        RK.rand<unsigned>();
+      // If this thread has been assigned work, launch a search
+      if (threads[threadID].state == Thread::WORKISWAITING)
+      {
+          assert(!allThreadsShouldExit);
 
-    // 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;
+          threads[threadID].state = Thread::SEARCHING;
 
-        // Don't allow crazy blunders even at very low skills
-        if (i > 0 && Rml[i-1].pv_score > s + EasyMoveMargin)
-            break;
+          // 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);
 
-        // This is our magical formula
-        s += ((max - s) * wk + var * (RK.rand<unsigned>() % wk)) / 128;
+          memcpy(ss, tsp->ss - 1, 4 * sizeof(SearchStack));
+          (ss+1)->sp = tsp;
 
-        if (s > max_s)
-        {
-            max_s = s;
-            *best = Rml[i].pv[0];
-            *ponder = Rml[i].pv[1];
-        }
-    }
-  }
+          if (tsp->pvNode)
+              search<SplitPointPV>(pos, ss+1, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth);
+          else
+              search<SplitPointNonPV>(pos, ss+1, tsp->alpha, tsp->beta, tsp->depth);
 
-} // namespace
+          assert(threads[threadID].state == Thread::SEARCHING);
+
+          threads[threadID].state = Thread::AVAILABLE;
+
+          // 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)
+              threads[tsp->master].wake_up();
+      }
+
+      // If this thread is the master of a split point and all slaves have
+      // finished their work at this split point, return from the idle loop.
+      for (i = 0; sp && i < activeThreads && !sp->is_slave[i]; i++) {}
+      allFinished = (i == activeThreads);
+
+      if (allFinished)
+      {
+          // Because sp->slaves[] is reset under lock protection,
+          // be sure sp->lock has been released before to return.
+          lock_grab(&(sp->lock));
+          lock_release(&(sp->lock));
+
+          // In helpful master concept a master can help only a sub-tree, and
+          // because here is all finished is not possible master is booked.
+          assert(threads[threadID].state == Thread::AVAILABLE);
+
+          threads[threadID].state = Thread::SEARCHING;
+          return;
+      }
+  }
+}