]> git.sesse.net Git - stockfish/blobdiff - src/thread.cpp
Extend discovered checks regardless of SEE
[stockfish] / src / thread.cpp
index 5d2b39f57c8c4791dd6b28975448a55d89fa2622..6c1d729987d90bb237f0b0c9034d78d19aa2d7f0 100644 (file)
@@ -1,7 +1,8 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008-2010 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2015-2019 Marco Costalba, Joona Kiiski, Gary Linscott, Tord Romstad
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
 
-#include <iostream>
+#include <algorithm> // For std::count
+#include <cassert>
 
+#include "movegen.h"
+#include "search.h"
 #include "thread.h"
-#include "ucioption.h"
+#include "uci.h"
+#include "syzygy/tbprobe.h"
+#include "tt.h"
 
-ThreadsManager Threads; // Global object definition
+ThreadPool Threads; // Global object
 
-namespace { extern "C" {
 
- // start_routine() is the C function which is called when a new thread
- // is launched. It simply calls idle_loop() with the supplied threadID.
- // There are two versions of this function; one for POSIX threads and
- // one for Windows threads.
+/// Thread constructor launches the thread and waits until it goes to sleep
+/// in idle_loop(). Note that 'searching' and 'exit' should be alredy set.
 
-#if defined(_MSC_VER)
+Thread::Thread(size_t n) : idx(n), stdThread(&Thread::idle_loop, this) {
 
-  DWORD WINAPI start_routine(LPVOID threadID) {
-
-    Threads.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
-    return 0;
-  }
-
-#else
-
-  void* start_routine(void* threadID) {
+  wait_for_search_finished();
+}
 
-    Threads.idle_loop(*(int*)threadID, NULL);
-    return NULL;
-  }
 
-#endif
+/// Thread destructor wakes up the thread in idle_loop() and waits
+/// for its termination. Thread should be already waiting.
 
-} }
+Thread::~Thread() {
 
+  assert(!searching);
 
-// wake_up() wakes up the thread, normally at the beginning of the search or,
-// if "sleeping threads" is used, when there is some work to do.
+  exit = true;
+  start_searching();
+  stdThread.join();
+}
 
-void Thread::wake_up() {
 
-  lock_grab(&sleepLock);
-  cond_signal(&sleepCond);
-  lock_release(&sleepLock);
-}
+/// Thread::clear() reset histories, usually before a new game
 
+void Thread::clear() {
 
-// cutoff_occurred() checks whether a beta cutoff has occurred in
-// the thread's currently active split point, or in some ancestor of
-// the current split point.
+  counterMoves.fill(MOVE_NONE);
+  mainHistory.fill(0);
+  captureHistory.fill(0);
 
-bool Thread::cutoff_occurred() const {
+  for (auto& to : continuationHistory)
+      for (auto& h : to)
+          h->fill(0);
 
-  for (SplitPoint* sp = splitPoint; sp; sp = sp->parent)
-      if (sp->is_betaCutoff)
-          return true;
-  return false;
+  continuationHistory[NO_PIECE][0]->fill(Search::CounterMovePruneThreshold - 1);
 }
 
+/// Thread::start_searching() wakes up the thread that will start the search
 
-// is_available_to() checks whether the thread is available to help the thread with
-// threadID "master" at a split point. An obvious requirement is that thread must be
-// idle. With more than two threads, this is not by itself sufficient: If the thread
-// is the master of some active split point, it is only available as a slave to the
-// threads which are busy searching the split point at the top of "slave"'s split
-// point stack (the "helpful master concept" in YBWC terminology).
+void Thread::start_searching() {
 
-bool Thread::is_available_to(int master) const {
+  std::lock_guard<Mutex> lk(mutex);
+  searching = true;
+  cv.notify_one(); // Wake up the thread in idle_loop()
+}
 
-  if (state != AVAILABLE)
-      return false;
 
-  // Make a local copy to be sure doesn't become zero under our feet while
-  // testing next condition and so leading to an out of bound access.
-  int localActiveSplitPoints = activeSplitPoints;
+/// Thread::wait_for_search_finished() blocks on the condition variable
+/// until the thread has finished searching.
 
-  // No active split points means that the thread is available as a slave for any
-  // other thread otherwise apply the "helpful master" concept if possible.
-  if (   !localActiveSplitPoints
-      || splitPoints[localActiveSplitPoints - 1].is_slave[master])
-      return true;
+void Thread::wait_for_search_finished() {
 
-  return false;
+  std::unique_lock<Mutex> lk(mutex);
+  cv.wait(lk, [&]{ return !searching; });
 }
 
 
-// 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.
+/// Thread::idle_loop() is where the thread is parked, blocked on the
+/// condition variable, when it has no work to do.
 
-void ThreadsManager::read_uci_options() {
+void Thread::idle_loop() {
 
-  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>();
-}
+  // If OS already scheduled us on a different group than 0 then don't overwrite
+  // the choice, eventually we are one of many one-threaded processes running on
+  // some Windows NUMA hardware, for instance in fishtest. To make it simple,
+  // just check if running threads are below a threshold, in this case all this
+  // NUMA machinery is not needed.
+  if (Options["Threads"] > 8)
+      WinProcGroup::bindThisThread(idx);
 
+  while (true)
+  {
+      std::unique_lock<Mutex> lk(mutex);
+      searching = false;
+      cv.notify_one(); // Wake up anyone waiting for search finished
+      cv.wait(lk, [&]{ return searching; });
 
-// init() is called during startup. Initializes locks and condition variables
-// and launches all threads sending them immediately to sleep.
+      if (exit)
+          return;
 
-void ThreadsManager::init() {
+      lk.unlock();
 
-  int threadID[MAX_THREADS];
+      search();
+  }
+}
 
-  // This flag is needed to properly end the threads when program exits
-  allThreadsShouldExit = false;
+/// ThreadPool::set() creates/destroys threads to match the requested number.
+/// Created and launched threads will immediately go to sleep in idle_loop.
+/// Upon resizing, threads are recreated to allow for binding if necessary.
 
-  // Threads will sent to sleep as soon as created, only main thread is kept alive
-  activeThreads = 1;
-  threads[0].state = Thread::SEARCHING;
+void ThreadPool::set(size_t requested) {
 
-  // Allocate pawn and material hash tables for main thread
-  init_hash_tables();
+  if (size() > 0) { // destroy any existing thread(s)
+      main()->wait_for_search_finished();
 
-  lock_init(&threadsLock);
+      while (size() > 0)
+          delete back(), pop_back();
+  }
 
-  // Initialize thread and split point locks
-  for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
-  {
-      lock_init(&threads[i].sleepLock);
-      cond_init(&threads[i].sleepCond);
+  if (requested > 0) { // create new thread(s)
+      push_back(new MainThread(0));
 
-      for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
-          lock_init(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
-  }
+      while (size() < requested)
+          push_back(new Thread(size()));
+      clear();
 
-  // Create and startup all the threads but the main that is already running
-  for (int i = 1; i < MAX_THREADS; i++)
-  {
-      threads[i].state = Thread::INITIALIZING;
-      threadID[i] = i;
-
-#if defined(_MSC_VER)
-      bool ok = (CreateThread(NULL, 0, start_routine, (LPVOID)&threadID[i], 0, NULL) != NULL);
-#else
-      pthread_t pthreadID;
-      bool ok = (pthread_create(&pthreadID, NULL, start_routine, (void*)&threadID[i]) == 0);
-      pthread_detach(pthreadID);
-#endif
-      if (!ok)
-      {
-          std::cout << "Failed to create thread number " << i << std::endl;
-          ::exit(EXIT_FAILURE);
-      }
-
-      // Wait until the thread has finished launching and is gone to sleep
-      while (threads[i].state == Thread::INITIALIZING) {}
+      // Reallocate the hash with the new threadpool size
+      TT.resize(Options["Hash"]);
   }
 }
 
+/// ThreadPool::clear() sets threadPool data to initial values.
 
-// exit() is called to cleanly exit the threads when the program finishes
-
-void ThreadsManager::exit() {
+void ThreadPool::clear() {
 
-  // Force the woken up threads to exit idle_loop() and hence terminate
-  allThreadsShouldExit = true;
-
-  for (int i = 0; i < MAX_THREADS; i++)
-  {
-      // Wake up all the threads and waits for termination
-      if (i != 0)
-      {
-          threads[i].wake_up();
-          while (threads[i].state != Thread::TERMINATED) {}
-      }
-
-      // Now we can safely destroy the locks and wait conditions
-      lock_destroy(&threads[i].sleepLock);
-      cond_destroy(&threads[i].sleepCond);
-
-      for (int j = 0; j < MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS; j++)
-          lock_destroy(&(threads[i].splitPoints[j].lock));
-  }
+  for (Thread* th : *this)
+      th->clear();
 
-  lock_destroy(&threadsLock);
+  main()->callsCnt = 0;
+  main()->previousScore = VALUE_INFINITE;
+  main()->previousTimeReduction = 1.0;
 }
 
+/// ThreadPool::start_thinking() wakes up main thread waiting in idle_loop() and
+/// returns immediately. Main thread will wake up other threads and start the search.
 
-// init_hash_tables() dynamically allocates pawn and material hash tables
-// according to the number of active threads. This avoids preallocating
-// memory for all possible threads if only few are used as, for instance,
-// on mobile devices where memory is scarce and allocating for MAX_THREADS
-// threads could even result in a crash.
+void ThreadPool::start_thinking(Position& pos, StateListPtr& states,
+                                const Search::LimitsType& limits, bool ponderMode) {
 
-void ThreadsManager::init_hash_tables() {
+  main()->wait_for_search_finished();
 
-  for (int i = 0; i < activeThreads; i++)
-  {
-      threads[i].pawnTable.init();
-      threads[i].materialTable.init();
-  }
-}
+  main()->stopOnPonderhit = stop = false;
+  main()->ponder = ponderMode;
+  Search::Limits = limits;
+  Search::RootMoves rootMoves;
 
+  for (const auto& m : MoveList<LEGAL>(pos))
+      if (   limits.searchmoves.empty()
+          || std::count(limits.searchmoves.begin(), limits.searchmoves.end(), m))
+          rootMoves.emplace_back(m);
 
-// available_slave_exists() tries to find an idle thread which is available as
-// a slave for the thread with threadID "master".
+  if (!rootMoves.empty())
+      Tablebases::rank_root_moves(pos, rootMoves);
 
-bool ThreadsManager::available_slave_exists(int master) const {
+  // After ownership transfer 'states' becomes empty, so if we stop the search
+  // and call 'go' again without setting a new position states.get() == NULL.
+  assert(states.get() || setupStates.get());
 
-  assert(master >= 0 && master < activeThreads);
+  if (states.get())
+      setupStates = std::move(states); // Ownership transfer, states is now empty
 
-  for (int i = 0; i < activeThreads; i++)
-      if (i != master && threads[i].is_available_to(master))
-          return true;
+  // We use Position::set() to set root position across threads. But there are
+  // some StateInfo fields (previous, pliesFromNull, capturedPiece) that cannot
+  // be deduced from a fen string, so set() clears them and to not lose the info
+  // we need to backup and later restore setupStates->back(). Note that setupStates
+  // is shared by threads but is accessed in read-only mode.
+  StateInfo tmp = setupStates->back();
 
-  return false;
-}
+  for (Thread* th : *this)
+  {
+      th->nodes = th->tbHits = th->nmpMinPly = 0;
+      th->rootDepth = th->completedDepth = DEPTH_ZERO;
+      th->rootMoves = rootMoves;
+      th->rootPos.set(pos.fen(), pos.is_chess960(), &setupStates->back(), th);
+  }
 
+  setupStates->back() = tmp;
 
-// 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, Value* alpha, const Value beta,
-                           Value* bestValue, Depth depth, Move threatMove,
-                           int moveCount, MovePicker* mp, int nodeType) {
-  assert(pos.is_ok());
-  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];
-
-  // If we already have too many active split points, don't split
-  if (masterThread.activeSplitPoints >= MAX_ACTIVE_SPLIT_POINTS)
-      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.is_betaCutoff = false;
-  splitPoint.depth = depth;
-  splitPoint.threatMove = threatMove;
-  splitPoint.alpha = *alpha;
-  splitPoint.beta = beta;
-  splitPoint.nodeType = nodeType;
-  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.is_slave[i] = false;
-
-  // If we are here it means we are not available
-  assert(masterThread.state == Thread::SEARCHING);
-
-  int booked = 0;
-
-  // Try to allocate available threads setting state to Thread::BOOKED, this
-  // must be done under lock protection to avoid concurrent allocation of
-  // the same slave by another master.
-  lock_grab(&threadsLock);
-
-  for (i = 0; !Fake && i < activeThreads && booked < maxThreadsPerSplitPoint; i++)
-      if (i != master && threads[i].is_available_to(master))
-      {
-          threads[i].state = Thread::BOOKED;
-          threads[i].splitPoint = &splitPoint;
-          splitPoint.is_slave[i] = true;
-          booked++;
-      }
-
-  lock_release(&threadsLock);
-
-  // We failed to allocate even one slave, return
-  if (!Fake && !booked)
-      return;
-
-  masterThread.activeSplitPoints++;
-  masterThread.splitPoint = &splitPoint;
-
-  // 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.is_slave[i])
-      {
-          assert(i == master || threads[i].state == Thread::BOOKED);
-
-          // This makes the slave to exit from idle_loop()
-          threads[i].state = Thread::WORKISWAITING;
-
-          if (useSleepingThreads && i != master)
-              threads[i].wake_up();
-      }
-
-  // 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. Note that changing
-  // state and decreasing activeSplitPoints is done under lock protection
-  // to avoid a race with Thread::is_available_to().
-  lock_grab(&threadsLock);
-
-  masterThread.state = Thread::SEARCHING;
-  masterThread.activeSplitPoints--;
-  masterThread.splitPoint = splitPoint.parent;
-
-  lock_release(&threadsLock);
-
-  *alpha = splitPoint.alpha;
-  *bestValue = splitPoint.bestValue;
-  pos.set_nodes_searched(pos.nodes_searched() + splitPoint.nodes);
+  main()->start_searching();
 }
-
-// Explicit template instantiations
-template void ThreadsManager::split<false>(Position&, SearchStack*, Value*, const Value, Value*, Depth, Move, int, MovePicker*, int);
-template void ThreadsManager::split<true>(Position&, SearchStack*, Value*, const Value, Value*, Depth, Move, int, MovePicker*, int);