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Pack 3 TT entries in 32 bytes cluster
[stockfish] / src / tt.h
index 707bb0f0db19807d2cba0c4ee2d1b66afa8fff5e..e9c25ad2d7da732b7ad7c071878887bb197c9824 100644 (file)
--- a/src/tt.h
+++ b/src/tt.h
@@ -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) 2008-2012 Marco Costalba, Joona Kiiski, Tord Romstad
+  Copyright (C) 2008-2014 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
   along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */
 
-#if !defined(TT_H_INCLUDED)
+#ifndef TT_H_INCLUDED
 #define TT_H_INCLUDED
 
-#include <iostream>
-
 #include "misc.h"
 #include "types.h"
 
-
-/// The TTEntry is the class of transposition table entries
-///
-/// A TTEntry needs 128 bits to be stored
-///
-/// bit  0-31: key
-/// bit 32-63: data
-/// bit 64-79: value
-/// bit 80-95: depth
-/// bit 96-111: static value
-/// bit 112-127: margin of static value
-///
-/// the 32 bits of the data field are so defined
+/// The TTEntry is the 10 bytes transposition table entry, defined as below:
 ///
-/// bit  0-15: move
-/// bit 16-20: not used
-/// bit 21-22: value type
-/// bit 23-31: generation
+/// key        16 bit
+/// move       16 bit
+/// value      16 bit
+/// eval value 16 bit
+/// generation  6 bit
+/// bound type  2 bit
+/// depth       8 bit
+
+struct TTEntry {
+
+  Move  move()  const      { return (Move )move16; }
+  Value value() const      { return (Value)value16; }
+  Value eval_value() const { return (Value)evalValue; }
+  Depth depth() const      { return (Depth)(depth8) + DEPTH_NONE; }
+  Bound bound() const      { return (Bound)(genBound8 & 0x3); }
 
-class TTEntry {
+private:
+  friend class TranspositionTable;
 
-public:
-  void save(uint32_t k, Value v, ValueType t, Depth d, Move m, int g, Value statV, Value statM) {
-
-    key32        = (uint32_t)k;
-    move16       = (uint16_t)m;
-    valueType    = (uint8_t)t;
-    generation8  = (uint8_t)g;
-    value16      = (int16_t)v;
-    depth16      = (int16_t)d;
-    staticValue  = (int16_t)statV;
-    staticMargin = (int16_t)statM;
-  }
-  void set_generation(int g) { generation8 = (uint8_t)g; }
+  void save(uint16_t k, Value v, Bound b, Depth d, Move m, uint8_t g, Value ev) {
 
-  uint32_t key() const              { return key32; }
-  Depth depth() const               { return (Depth)depth16; }
-  Move move() const                 { return (Move)move16; }
-  Value value() const               { return (Value)value16; }
-  ValueType type() const            { return (ValueType)valueType; }
-  int generation() const            { return (int)generation8; }
-  Value static_value() const        { return (Value)staticValue; }
-  Value static_value_margin() const { return (Value)staticMargin; }
+    key16     = (uint16_t)k;
+    move16    = (uint16_t)m;
+    value16   = (int16_t)v;
+    evalValue = (int16_t)ev;
+    depth8    = (uint8_t)(d - DEPTH_NONE);
+    genBound8 = g | (uint8_t)b;
+  }
 
-private:
-  uint32_t key32;
+  uint16_t key16;
   uint16_t move16;
-  uint8_t valueType, generation8;
-  int16_t value16, depth16, staticValue, staticMargin;
+  int16_t  value16;
+  int16_t  evalValue;
+  uint8_t  genBound8;
+  uint8_t  depth8;
 };
 
+/// TTCluster is a 32 bytes cluster of TT entries consisting of:
+///
+/// 3 x TTEntry (3 x 10 bytes)
+/// padding     (2 bytes)
 
-/// This is the number of TTEntry slots for each cluster
-const int ClusterSize = 4;
-
-
-/// TTCluster consists of ClusterSize number of TTEntries. Size of TTCluster
-/// must not be bigger than a cache line size. In case it is less, it should
-/// be padded to guarantee always aligned accesses.
+const unsigned TTClusterSize = 3;
 
 struct TTCluster {
-  TTEntry data[ClusterSize];
-};
 
+  TTEntry entry[TTClusterSize];
+  char padding[2];
+};
 
-/// The transposition table class. This is basically just a huge array containing
-/// TTCluster objects, and a few methods for writing and reading entries.
+/// A TranspositionTable consists of a power of 2 number of clusters and each
+/// cluster consists of TTClusterSize number of TTEntry. Each non-empty entry
+/// contains information of exactly one position. The size of a cluster should
+/// not be bigger than a cache line size. In case it is less, it should be padded
+/// to guarantee always aligned accesses.
 
 class TranspositionTable {
 
-  TranspositionTable(const TranspositionTable&);
-  TranspositionTable& operator=(const TranspositionTable&);
-
 public:
-  TranspositionTable();
-  ~TranspositionTable();
-  void set_size(size_t mbSize);
+ ~TranspositionTable() { free(mem); }
+  void new_search() { generation += 4; } // Lower 2 bits are used by Bound
+
+  const TTEntry* probe(const Key key) const;
+  TTEntry* first_entry(const Key key) const;
+  void resize(uint64_t mbSize);
   void clear();
-  void store(const Key posKey, Value v, ValueType type, Depth d, Move m, Value statV, Value kingD);
-  TTEntry* probe(const Key posKey) const;
-  void new_search();
-  TTEntry* first_entry(const Key posKey) const;
-  void refresh(const TTEntry* tte) const;
+  void store(const Key key, Value v, Bound type, Depth d, Move m, Value statV);
 
 private:
-  size_t size;
-  TTCluster* entries;
-  uint8_t generation; // Size must be not bigger then TTEntry::generation8
+  uint32_t clusterCount;
+  TTCluster* table;
+  void* mem;
+  uint8_t generation; // Size must be not bigger than TTEntry::genBound8
 };
 
 extern TranspositionTable TT;
@@ -120,54 +105,11 @@ extern TranspositionTable TT;
 
 /// TranspositionTable::first_entry() returns a pointer to the first entry of
 /// a cluster given a position. The lowest order bits of the key are used to
-/// get the index of the cluster.
+/// get the index of the cluster inside the table.
 
-inline TTEntry* TranspositionTable::first_entry(const Key posKey) const {
+inline TTEntry* TranspositionTable::first_entry(const Key key) const {
 
-  return entries[((uint32_t)posKey) & (size - 1)].data;
+  return &table[(uint32_t)key & (clusterCount - 1)].entry[0];
 }
 
-
-/// TranspositionTable::refresh() updates the 'generation' value of the TTEntry
-/// to avoid aging. Normally called after a TT hit.
-
-inline void TranspositionTable::refresh(const TTEntry* tte) const {
-
-  const_cast<TTEntry*>(tte)->set_generation(generation);
-}
-
-
-/// A simple fixed size hash table used to store pawns and material
-/// configurations. It is basically just an array of Entry objects.
-/// Without cluster concept or overwrite policy.
-
-template<class Entry, int HashSize>
-struct SimpleHash {
-
-  typedef SimpleHash<Entry, HashSize> Base;
-
-  void init() {
-
-    if (entries)
-        return;
-
-    entries = new (std::nothrow) Entry[HashSize];
-    if (!entries)
-    {
-        std::cerr << "Failed to allocate " << HashSize * sizeof(Entry)
-                  << " bytes for hash table." << std::endl;
-        exit(EXIT_FAILURE);
-    }
-    memset(entries, 0, HashSize * sizeof(Entry));
-  }
-
-  virtual ~SimpleHash() { delete [] entries; }
-
-  Entry* probe(Key key) const { return entries + ((uint32_t)key & (HashSize - 1)); }
-  void prefetch(Key key) const { ::prefetch((char*)probe(key)); }
-
-protected:
-  Entry* entries;
-};
-
-#endif // !defined(TT_H_INCLUDED)
+#endif // #ifndef TT_H_INCLUDED