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Tuned version of TT replacement policy
[stockfish] / src / tt.cpp
index 24e94c8008bd691c4045719f065359dd1ff3ee5a..5ebd10d2d6cdfa7657c3d967716e03f8b848961f 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
   Stockfish, a UCI chess playing engine derived from Glaurung 2.1
   Copyright (C) 2004-2008 Tord Romstad (Glaurung author)
-  Copyright (C) 2008-2014 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2008-2015 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
 
   Stockfish is free software: you can redistribute it and/or modify
   it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -17,7 +17,7 @@
   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
 
-#include <cstring>
+#include <cstring>   // For std::memset
 #include <iostream>
 
 #include "bitboard.h"
 TranspositionTable TT; // Our global transposition table
 
 
-/// TranspositionTable::set_size() sets the size of the transposition table,
+/// TranspositionTable::resize() sets the size of the transposition table,
 /// measured in megabytes. Transposition table consists of a power of 2 number
 /// of clusters and each cluster consists of ClusterSize number of TTEntry.
 
-void TranspositionTable::set_size(uint64_t mbSize) {
+void TranspositionTable::resize(size_t mbSize) {
 
-  assert(msb((mbSize << 20) / sizeof(TTEntry)) < 32);
+  size_t newClusterCount = size_t(1) << msb((mbSize * 1024 * 1024) / sizeof(Cluster));
 
-  uint32_t size = ClusterSize << msb((mbSize << 20) / sizeof(TTEntry[ClusterSize]));
-
-  if (hashMask == size - ClusterSize)
+  if (newClusterCount == clusterCount)
       return;
 
-  hashMask = size - ClusterSize;
+  clusterCount = newClusterCount;
+
   free(mem);
-  mem = calloc(size * sizeof(TTEntry) + CACHE_LINE_SIZE - 1, 1);
+  mem = calloc(clusterCount * sizeof(Cluster) + CacheLineSize - 1, 1);
 
   if (!mem)
   {
@@ -50,72 +49,64 @@ void TranspositionTable::set_size(uint64_t mbSize) {
       exit(EXIT_FAILURE);
   }
 
-  table = (TTEntry*)((uintptr_t(mem) + CACHE_LINE_SIZE - 1) & ~(CACHE_LINE_SIZE - 1));
+  table = (Cluster*)((uintptr_t(mem) + CacheLineSize - 1) & ~(CacheLineSize - 1));
 }
 
 
 /// TranspositionTable::clear() overwrites the entire transposition table
-/// with zeroes. It is called whenever the table is resized, or when the
+/// with zeros. It is called whenever the table is resized, or when the
 /// user asks the program to clear the table (from the UCI interface).
 
 void TranspositionTable::clear() {
 
-  std::memset(table, 0, (hashMask + ClusterSize) * sizeof(TTEntry));
+  std::memset(table, 0, clusterCount * sizeof(Cluster));
 }
 
 
-/// TranspositionTable::probe() looks up the current position in the
-/// transposition table. Returns a pointer to the TTEntry or NULL if
-/// position is not found.
+/// TranspositionTable::probe() looks up the current position in the transposition
+/// table. It returns true and a pointer to the TTEntry if the position is found.
+/// Otherwise, it returns false and a pointer to an empty or least valuable TTEntry
+/// to be replaced later. TTEntry t1 is considered more valuable than TTEntry t2 if
+/// both are from the current search and the depth of t1 is greater than the depth of t2,
+/// or if t1 is from a previous search but its depth is at least 8 ply deeper than t2.
 
-const TTEntry* TranspositionTable::probe(const Key key) const {
+TTEntry* TranspositionTable::probe(const Key key, bool& found) const {
 
-  const TTEntry* tte = first_entry(key);
-  uint32_t key32 = key >> 32;
+  TTEntry* const tte = first_entry(key);
+  const uint16_t key16 = key >> 48;  // Use the high 16 bits as key inside the cluster
 
-  for (unsigned i = 0; i < ClusterSize; ++i, ++tte)
-      if (tte->key() == key32)
-          return tte;
-
-  return NULL;
-}
+  for (int i = 0; i < ClusterSize; ++i)
+      if (!tte[i].key16 || tte[i].key16 == key16)
+      {
+          if (tte[i].key16)
+              tte[i].genBound8 = uint8_t(generation8 | tte[i].bound()); // Refresh
 
+          return found = (bool)tte[i].key16, &tte[i];
+      }
 
-/// TranspositionTable::store() writes a new entry containing position key and
-/// valuable information of current position. The lowest order bits of position
-/// key are used to decide in which cluster the position will be placed.
-/// When a new entry is written and there are no empty entries available in the
-/// cluster, it replaces the least valuable of the entries. A TTEntry t1 is considered
-/// to be more valuable than a TTEntry t2 if t1 is from the current search and t2
-/// is from a previous search, or if the depth of t1 is bigger than the depth of t2.
+  // Find an entry to be replaced according to the replacement strategy
+  TTEntry* replace = tte;
+  for (int i = 1; i < ClusterSize; ++i)
+      if (  ((  tte[i].genBound8 & 0xFC) == generation8) * 8 * ONE_PLY +   tte[i].depth8
+          < ((replace->genBound8 & 0xFC) == generation8) * 8 * ONE_PLY + replace->depth8)
+          replace = &tte[i];
 
-void TranspositionTable::store(const Key key, Value v, Bound b, Depth d, Move m, Value statV) {
+  return found = false, replace;
+}
 
-  int c1, c2, c3;
-  TTEntry *tte, *replace;
-  uint32_t key32 = key >> 32; // Use the high 32 bits as key inside the cluster
 
-  tte = replace = first_entry(key);
+/// Returns an approximation of the hashtable occupation during a search. The
+/// hash is x permill full, as per UCI protocol.
 
-  for (unsigned i = 0; i < ClusterSize; ++i, ++tte)
+int TranspositionTable::hashfull() const
+{
+  int cnt = 0;
+  for (int i = 0; i < 1000 / ClusterSize; i++)
   {
-      if (!tte->key() || tte->key() == key32) // Empty or overwrite old
-      {
-          if (!m)
-              m = tte->move(); // Preserve any existing ttMove
-
-          replace = tte;
-          break;
-      }
-
-      // Implement replace strategy
-      c1 = (replace->generation() == generation ?  2 : 0);
-      c2 = (tte->generation() == generation || tte->bound() == BOUND_EXACT ? -2 : 0);
-      c3 = (tte->depth() < replace->depth() ?  1 : 0);
-
-      if (c1 + c2 + c3 > 0)
-          replace = tte;
+      const TTEntry* tte = &table[i].entry[0];
+      for (int j = 0; j < ClusterSize; j++)
+          if ((tte[j].genBound8 & 0xFC) == generation8)
+              cnt++;
   }
-
-  replace->save(key32, v, b, d, m, generation, statV);
+  return cnt;
 }