STEER/AliAODTrack.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-2007, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //-------------------------------------------------------------------------
  19 //     AOD track implementation of AliVParticle
  20 //     Author: Markus Oldenburg, CERN
  21 //     Markus.Oldenburg@cern.ch
  22 //-------------------------------------------------------------------------
  23
  24 #include "AliLog.h"
  25 #include "AliAODTrack.h"
  26
  27 ClassImp(AliAODTrack)
  28
  29 //______________________________________________________________________________
  30 AliAODTrack::AliAODTrack() :
  31   AliVParticle(),
  32   fChi2perNDF(-999.),
  33   fChi2MatchTrigger(0.),
  34   fFlags(0),
  35   fLabel(-999),
  36   fITSMuonClusterMap(0),
  37   fFilterMap(0),
  38   fID(-999),
  39   fCharge(-99),
  40   fType(kUndef),
  41   fCovMatrix(NULL),
  42   fDetPid(NULL),
  43   fProdVertex(NULL)
  44 {
  45   // default constructor
  46
  47   SetP();
  48   SetPosition((Float_t*)NULL);
  49   SetPID((Float_t*)NULL);
  50 }
  51
  52 //______________________________________________________________________________
  53 AliAODTrack::AliAODTrack(Short_t id,
  54                          Int_t label,
  55                          Double_t p[3],
  56                          Bool_t cartesian,
  57                          Double_t x[3],
  58                          Bool_t isDCA,
  59                          Double_t covMatrix[21],
  60                          Short_t charge,
  61                          UChar_t itsClusMap,
  62                          Double_t pid[10],
  63                          AliAODVertex *prodVertex,
  64                          Bool_t usedForVtxFit,
  65                          Bool_t usedForPrimVtxFit,
  66                          AODTrk_t ttype,
  67                          UInt_t selectInfo) :
  68   AliVParticle(),
  69   fChi2perNDF(-999.),
  70   fChi2MatchTrigger(0.),
  71   fFlags(0),
  72   fLabel(label),
  73   fITSMuonClusterMap(itsClusMap),
  74   fFilterMap(selectInfo),
  75   fID(id),
  76   fCharge(charge),
  77   fType(ttype),
  78   fCovMatrix(NULL),
  79   fDetPid(NULL),
  80   fProdVertex(prodVertex)
  81 {
  82   // constructor
  83
  84   SetP(p, cartesian);
  85   SetPosition(x, isDCA);
  86   SetUsedForVtxFit(usedForVtxFit);
  87   SetUsedForPrimVtxFit(usedForPrimVtxFit);
  88   if(covMatrix) SetCovMatrix(covMatrix);
  89   SetPID(pid);
  90
  91 }
  92
  93 //______________________________________________________________________________
  94 AliAODTrack::AliAODTrack(Short_t id,
  95                          Int_t label,
  96                          Float_t p[3],
  97                          Bool_t cartesian,
  98                          Float_t x[3],
  99                          Bool_t isDCA,
 100                          Float_t covMatrix[21],
 101                          Short_t charge,
 102                          UChar_t itsClusMap,
 103                          Float_t pid[10],
 104                          AliAODVertex *prodVertex,
 105                          Bool_t usedForVtxFit,
 106                          Bool_t usedForPrimVtxFit,
 107                          AODTrk_t ttype,
 108                          UInt_t selectInfo) :
 109   AliVParticle(),
 110   fChi2perNDF(-999.),
 111   fChi2MatchTrigger(0.),
 112   fFlags(0),
 113   fLabel(label),
 114   fITSMuonClusterMap(itsClusMap),
 115   fFilterMap(selectInfo),
 116   fID(id),
 117   fCharge(charge),
 118   fType(ttype),
 119   fCovMatrix(NULL),
 120   fDetPid(NULL),
 121   fProdVertex(prodVertex)
 122 {
 123   // constructor
 124
 125   SetP(p, cartesian);
 126   SetPosition(x, isDCA);
 127   SetUsedForVtxFit(usedForVtxFit);
 128   SetUsedForPrimVtxFit(usedForPrimVtxFit);
 129   if(covMatrix) SetCovMatrix(covMatrix);
 130   SetPID(pid);
 131 }
 132
 133 //______________________________________________________________________________
 134 AliAODTrack::~AliAODTrack()
 135 {
 136   // destructor
 137   delete fCovMatrix;
 138 }
 139
 140
 141 //______________________________________________________________________________
 142 AliAODTrack::AliAODTrack(const AliAODTrack& trk) :
 143   AliVParticle(trk),
 144   fChi2perNDF(trk.fChi2perNDF),
 145   fChi2MatchTrigger(trk.fChi2MatchTrigger),
 146   fFlags(trk.fFlags),
 147   fLabel(trk.fLabel),
 148   fITSMuonClusterMap(trk.fITSMuonClusterMap),
 149   fFilterMap(trk.fFilterMap),
 150   fID(trk.fID),
 151   fCharge(trk.fCharge),
 152   fType(trk.fType),
 153   fCovMatrix(NULL),
 154   fDetPid(NULL),
 155   fProdVertex(trk.fProdVertex)
 156 {
 157   // Copy constructor
 158
 159   trk.GetP(fMomentum);
 160   trk.GetPosition(fPosition);
 161   SetUsedForVtxFit(trk.GetUsedForVtxFit());
 162   SetUsedForPrimVtxFit(trk.GetUsedForPrimVtxFit());
 163   if(trk.fCovMatrix) fCovMatrix=new AliAODRedCov<6>(*trk.fCovMatrix);
 164   if(trk.fDetPid) fDetPid=new AliAODPid(*trk.fDetPid);
 165   SetPID(trk.fPID);
 166 }
 167
 168 //______________________________________________________________________________
 169 AliAODTrack& AliAODTrack::operator=(const AliAODTrack& trk)
 170 {
 171   // Assignment operator
 172   if(this!=&trk) {
 173
 174     AliVParticle::operator=(trk);
 175
 176     trk.GetP(fMomentum);
 177     trk.GetPosition(fPosition);
 178     trk.GetPID(fPID);
 179
 180     fChi2perNDF = trk.fChi2perNDF;
 181     fChi2MatchTrigger = trk.fChi2MatchTrigger;
 182
 183     fFlags = trk.fFlags;
 184     fLabel = trk.fLabel;
 185
 186     fITSMuonClusterMap = trk.fITSMuonClusterMap;
 187     fFilterMap = trk.fFilterMap;
 188
 189     fID = trk.fID;
 190
 191     fCharge = trk.fCharge;
 192     fType = trk.fType;
 193
 194     delete fCovMatrix;
 195     if(trk.fCovMatrix) fCovMatrix=new AliAODRedCov<6>(*trk.fCovMatrix);
 196     else fCovMatrix=NULL;
 197     fProdVertex = trk.fProdVertex;
 198
 199     SetUsedForVtxFit(trk.GetUsedForVtxFit());
 200     SetUsedForPrimVtxFit(trk.GetUsedForPrimVtxFit());
 201
 202     delete fDetPid;
 203     if(trk.fDetPid) fDetPid=new AliAODPid(*trk.fDetPid);
 204     else fDetPid=NULL;
 205   }
 206
 207   return *this;
 208 }
 209
 210 //______________________________________________________________________________
 211 Double_t AliAODTrack::M(AODTrkPID_t pid) const
 212 {
 213   // Returns the mass.
 214   // Masses for nuclei don't exist in the PDG tables, therefore they were put by hand.
 215
 216   switch (pid) {
 217
 218   case kElectron :
 219     return 0.000510999; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(11/*::kElectron*/)->Mass();
 220     break;
 221
 222   case kMuon :
 223     return 0.1056584; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(13/*::kMuonMinus*/)->Mass();
 224     break;
 225
 226   case kPion :
 227     return 0.13957; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(211/*::kPiPlus*/)->Mass();
 228     break;
 229
 230   case kKaon :
 231     return 0.4937; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(321/*::kKPlus*/)->Mass();
 232     break;
 233
 234   case kProton :
 235     return 0.9382720; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(2212/*::kProton*/)->Mass();
 236     break;
 237
 238   case kDeuteron :
 239     return 1.8756; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(1000010020)->Mass();
 240     break;
 241
 242   case kTriton :
 243     return 2.8089; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(1000010030)->Mass();
 244     break;
 245
 246   case kHelium3 :
 247     return 2.8084; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(1000020030)->Mass();
 248     break;
 249
 250   case kAlpha :
 251     return 3.7274; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(1000020040)->Mass();
 252     break;
 253
 254   case kUnknown :
 255     return -999.;
 256     break;
 257
 258   default :
 259     return -999.;
 260   }
 261 }
 262
 263 //______________________________________________________________________________
 264 Double_t AliAODTrack::E(AODTrkPID_t pid) const
 265 {
 266   // Returns the energy of the particle of a given pid.
 267
 268   if (pid != kUnknown) { // particle was identified
 269     Double_t m = M(pid);
 270     return TMath::Sqrt(P()*P() + m*m);
 271   } else { // pid unknown
 272     return -999.;
 273   }
 274 }
 275
 276 //______________________________________________________________________________
 277 Double_t AliAODTrack::Y(AODTrkPID_t pid) const
 278 {
 279   // Returns the rapidity of a particle of a given pid.
 280
 281   if (pid != kUnknown) { // particle was identified
 282     Double_t e = E(pid);
 283     Double_t pz = Pz();
 284     if (e>=0 && e!=pz) { // energy was positive (e.g. not -999.) and not equal to pz
 285       return 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
 286     } else { // energy not known or equal to pz
 287       return -999.;
 288     }
 289   } else { // pid unknown
 290     return -999.;
 291   }
 292 }
 293
 294 //______________________________________________________________________________
 295 Double_t AliAODTrack::Y(Double_t m) const
 296 {
 297   // Returns the rapidity of a particle of a given mass.
 298
 299   if (m >= 0.) { // mass makes sense
 300     Double_t e = E(m);
 301     Double_t pz = Pz();
 302     if (e>=0 && e!=pz) { // energy was positive (e.g. not -999.) and not equal to pz
 303       return 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
 304     } else { // energy not known or equal to pz
 305       return -999.;
 306     }
 307   } else { // pid unknown
 308     return -999.;
 309   }
 310 }
 311
 312 //______________________________________________________________________________
 313 AliAODTrack::AODTrkPID_t AliAODTrack::GetMostProbablePID() const
 314 {
 315   // Returns the most probable PID array element.
 316
 317   Int_t nPID = 10;
 318   if (fPID) {
 319     AODTrkPID_t loc = kUnknown;
 320     Double_t max = 0.;
 321     Bool_t allTheSame = kTRUE;
 322
 323     for (Int_t iPID = 0; iPID < nPID; iPID++) {
 324       if (fPID[iPID] >= max) {
 325         if (fPID[iPID] > max) {
 326           allTheSame = kFALSE;
 327           max = fPID[iPID];
 328           loc = (AODTrkPID_t)iPID;
 329         } else {
 330           allTheSame = kTRUE;
 331         }
 332       }
 333     }
 334
 335     return allTheSame ? kUnknown : loc;
 336   } else {
 337     return kUnknown;
 338   }
 339 }
 340
 341 //______________________________________________________________________________
 342 void AliAODTrack::ConvertAliPIDtoAODPID()
 343 {
 344   // Converts AliPID array.
 345   // The numbering scheme is the same for electrons, muons, pions, kaons, and protons.
 346   // Everything else has to be set to zero.
 347
 348   fPID[kDeuteron] = 0.;
 349   fPID[kTriton]   = 0.;
 350   fPID[kHelium3]  = 0.;
 351   fPID[kAlpha]    = 0.;
 352   fPID[kUnknown]  = 0.;
 353
 354   return;
 355 }
 356
 357
 358 //______________________________________________________________________________
 359 template <class T> void AliAODTrack::SetP(const T *p, const Bool_t cartesian)
 360 {
 361   // Set the momentum
 362
 363   if (p) {
 364     if (cartesian) {
 365       Double_t pt2 = p[0]*p[0] + p[1]*p[1];
 366       Double_t pp  = TMath::Sqrt(pt2 + p[2]*p[2]);
 367
 368       fMomentum[0] = TMath::Sqrt(pt2); // pt
 369       fMomentum[1] = (pt2 != 0.) ? TMath::Pi()+TMath::ATan2(-p[1], -p[0]) : -999; // phi
 370       fMomentum[2] = (pp != 0.) ? TMath::ACos(p[2] / pp) : -999.; // theta
 371     } else {
 372       fMomentum[0] = p[0];  // pt
 373       fMomentum[1] = p[1];  // phi
 374       fMomentum[2] = p[2];  // theta
 375     }
 376   } else {
 377     fMomentum[0] = -999.;
 378     fMomentum[1] = -999.;
 379     fMomentum[2] = -999.;
 380   }
 381 }
 382
 383 //______________________________________________________________________________
 384 template <class T> void AliAODTrack::SetPosition(const T *x, const Bool_t dca)
 385 {
 386   // set the position
 387
 388   if (x) {
 389     if (!dca) {
 390       ResetBit(kIsDCA);
 391
 392       fPosition[0] = x[0];
 393       fPosition[1] = x[1];
 394       fPosition[2] = x[2];
 395     } else {
 396       SetBit(kIsDCA);
 397       // don't know any better yet
 398       fPosition[0] = -999.;
 399       fPosition[1] = -999.;
 400       fPosition[2] = -999.;
 401     }
 402   } else {
 403     ResetBit(kIsDCA);
 404
 405     fPosition[0] = -999.;
 406     fPosition[1] = -999.;
 407     fPosition[2] = -999.;
 408   }
 409 }
 410
 411 //______________________________________________________________________________
 412 void AliAODTrack::SetDCA(Double_t d, Double_t z)
 413 {
 414   // set the dca
 415   fPosition[0] = d;
 416   fPosition[1] = z;
 417   fPosition[2] = 0.;
 418   SetBit(kIsDCA);
 419 }
 420
 421 //______________________________________________________________________________
 422 void AliAODTrack::Print(Option_t* /* option */) const
 423 {
 424   // prints information about AliAODTrack
 425
 426   printf("Object name: %s   Track type: %s\n", GetName(), GetTitle());
 427   printf("        px = %f\n", Px());
 428   printf("        py = %f\n", Py());
 429   printf("        pz = %f\n", Pz());
 430   printf("        pt = %f\n", Pt());
 431   printf("      1/pt = %f\n", OneOverPt());
 432   printf("     theta = %f\n", Theta());
 433   printf("       phi = %f\n", Phi());
 434   printf("  chi2/NDF = %f\n", Chi2perNDF());
 435   printf("    charge = %d\n", Charge());
 436 }
 437
 438 void AliAODTrack::SetMatchTrigger(Int_t matchTrig){
 439 //
 440 // Set the MUON trigger information
 441   switch(matchTrig){
 442     case 0: // 0 track does not match trigger
 443       fITSMuonClusterMap=fITSMuonClusterMap&0x3fffffff;
 444       break;
 445     case 1: // 1 track match but does not pass pt cut
 446       fITSMuonClusterMap=(fITSMuonClusterMap&0x3fffffff)|0x40000000;
 447       break;
 448     case 2: // 2 track match Low pt cut
 449       fITSMuonClusterMap=(fITSMuonClusterMap&0x3fffffff)|0x80000000;
 450       break;
 451     case 3: // 3 track match High pt cut
 452       fITSMuonClusterMap=fITSMuonClusterMap|0xc0000000;
 453       break;
 454     default:
 455       fITSMuonClusterMap=fITSMuonClusterMap&0x3fffffff;
 456       AliWarning(Form("unknown case for matchTrig: %d\n",matchTrig));
 457   }
 458 }
 459
 460 void AliAODTrack::SetHitsPatternInTrigCh(UShort_t hitsPatternInTrigCh){
 461 //
 462 // Set the MUON hit pattern (1 bit per chamber)
 463   fITSMuonClusterMap=(fITSMuonClusterMap&0xffff00ff)|(hitsPatternInTrigCh<<8);
 464 }
 465
 466 Int_t AliAODTrack::HitsMT(Int_t istation, Int_t iplane, Char_t *cathode){
 467 //
 468 // Retrieve hit information for MUON identified by  (station, plane, cathode)
 469   if(cathode){
 470     if(cathode[0]=='x'||cathode[0]=='X'){
 471       if(istation==1){
 472         if(iplane==1)
 473           return (fITSMuonClusterMap&0x8000)?1:0;
 474         else if(iplane==2)
 475           return (fITSMuonClusterMap&0x4000)?1:0;
 476         else
 477           return 0;
 478       }else if(istation==2){
 479         if(iplane==1)
 480           return (fITSMuonClusterMap&0x2000)?1:0;
 481         else if(iplane==2)
 482           return (fITSMuonClusterMap&0x1000)?1:0;
 483         else
 484           return 0;
 485       }else{
 486         return 0;
 487       }
 488     }else if(cathode[0]=='y'||cathode[0]=='Y'){
 489       if(istation==1){
 490         if(iplane==1)
 491           return (fITSMuonClusterMap&0x0800)?1:0;
 492         else if(iplane==2)
 493           return (fITSMuonClusterMap&0x0400)?1:0;
 494         else
 495           return 0;
 496       }else if(istation==2){
 497         if(iplane==1)
 498           return (fITSMuonClusterMap&0x0200)?1:0;
 499         else if(iplane==2)
 500           return (fITSMuonClusterMap&0x0100)?1:0;
 501         else
 502           return 0;
 503       }else{
 504         return 0;
 505       }
 506     }else{
 507       return 0;
 508     }
 509   }else{
 510     if(istation==1){
 511       if(iplane==1)
 512         return (HitsMT(1,1,"X")||HitsMT(1,1,"Y"))?1:0;
 513       else if(iplane==2)
 514         return (HitsMT(1,2,"X")||HitsMT(1,2,"Y"))?1:0;
 515       else
 516         return 0;
 517     }else if(istation==2){
 518       if(iplane==1)
 519         return (HitsMT(2,1,"X")||HitsMT(2,1,"Y"))?1:0;
 520       else if(iplane==2)
 521         return (HitsMT(2,2,"X")||HitsMT(2,2,"Y"))?1:0;
 522       else
 523         return 0;
 524     }else{
 525       return 0;
 526     }
 527   }
 528 }
 529
 530 Int_t AliAODTrack::HitsMuonChamber(Int_t MuonChamber){
 531 // Retrieve hit information for MUON Chamber
 532   switch(MuonChamber){
 533     case 11:
 534       return HitsMT(1,1);
 535     case 12:
 536       return HitsMT(1,2);
 537     case 13:
 538       return HitsMT(2,1);
 539     case 14:
 540       return HitsMT(2,2);
 541     default:
 542       printf("Unknown MUON chamber: %d\n",MuonChamber);
 543       return 0;
 544   }
 545 }
 546
 547
 548
 549 Bool_t AliAODTrack::PropagateTo(Double_t xk, Double_t b) {
 550   //----------------------------------------------------------------
 551   // Propagate this track to the plane X=xk (cm) in the field "b" (kG)
 552   // This is in local coordinates!!!
 553   //----------------------------------------------------------------
 554
 555   Double_t alpha = 0.;
 556   Double_t localP[3] = {Px(), Py(), Pz()}; // set global (sic!) p
 557   Global2LocalMomentum(localP, Charge(), alpha); // convert global to local momentum
 558
 559   AliAODVertex *origin = (AliAODVertex*)fProdVertex.GetObject();
 560   Double_t localX[3] = {origin->GetX(), origin->GetY(), origin->GetZ()}; // set global (sic!) location of first track point
 561   Global2LocalPosition(localX, alpha); // convert global to local position
 562
 563   Double_t &fX = localX[0];
 564
 565   Double_t dx=xk-fX;
 566   if (TMath::Abs(dx)<=kAlmost0)  return kTRUE;
 567
 568   Double_t crv=localP[0]*b*kB2C;
 569   if (TMath::Abs(b) < kAlmost0Field) crv=0.;
 570
 571   Double_t f1=localP[1], f2=f1 + crv*dx;
 572   if (TMath::Abs(f1) >= kAlmost1) return kFALSE;
 573   if (TMath::Abs(f2) >= kAlmost1) return kFALSE;
 574
 575   Double_t &fP0=localX[1], &fP1=localX[2], &fP2=localP[0], &fP3=localP[1], &fP4=localP[2];
 576   /* covariance matrix to be fixed!
 577   Double_t
 578   &fC00=fC[0],
 579   &fC10=fC[1],   &fC11=fC[2],
 580   &fC20=fC[3],   &fC21=fC[4],   &fC22=fC[5],
 581   &fC30=fC[6],   &fC31=fC[7],   &fC32=fC[8],   &fC33=fC[9],
 582   &fC40=fC[10],  &fC41=fC[11],  &fC42=fC[12],  &fC43=fC[13], &fC44=fC[14];
 583   */
 584   Double_t r1=TMath::Sqrt(1.- f1*f1), r2=TMath::Sqrt(1.- f2*f2);
 585
 586   fX=xk;
 587   fP0 += dx*(f1+f2)/(r1+r2);
 588   fP1 += dx*(r2 + f2*(f1+f2)/(r1+r2))*fP3;
 589   fP2 += dx*crv;
 590
 591   //f = F - 1
 592
 593   //Double_t f02=    dx/(r1*r1*r1);
 594   Double_t cc=crv/fP4;
 595   Double_t f04=0.5*dx*dx/(r1*r1*r1);         f04*=cc;
 596   //Double_t f12=    dx*fP3*f1/(r1*r1*r1);
 597   Double_t f14=0.5*dx*dx*fP3*f1/(r1*r1*r1);  f14*=cc;
 598   //Double_t f13=    dx/r1;
 599   Double_t f24=    dx;                       f24*=cc;
 600
 601   /* covariance matrix to be fixed!
 602   //b = C*ft
 603   Double_t b00=f02*fC20 + f04*fC40, b01=f12*fC20 + f14*fC40 + f13*fC30;
 604   Double_t b02=f24*fC40;
 605   Double_t b10=f02*fC21 + f04*fC41, b11=f12*fC21 + f14*fC41 + f13*fC31;
 606   Double_t b12=f24*fC41;
 607   Double_t b20=f02*fC22 + f04*fC42, b21=f12*fC22 + f14*fC42 + f13*fC32;
 608   Double_t b22=f24*fC42;
 609   Double_t b40=f02*fC42 + f04*fC44, b41=f12*fC42 + f14*fC44 + f13*fC43;
 610   Double_t b42=f24*fC44;
 611   Double_t b30=f02*fC32 + f04*fC43, b31=f12*fC32 + f14*fC43 + f13*fC33;
 612   Double_t b32=f24*fC43;
 613
 614   //a = f*b = f*C*ft
 615   Double_t a00=f02*b20+f04*b40,a01=f02*b21+f04*b41,a02=f02*b22+f04*b42;
 616   Double_t a11=f12*b21+f14*b41+f13*b31,a12=f12*b22+f14*b42+f13*b32;
 617   Double_t a22=f24*b42;
 618
 619   //F*C*Ft = C + (b + bt + a)
 620   fC00 += b00 + b00 + a00;
 621   fC10 += b10 + b01 + a01;
 622   fC20 += b20 + b02 + a02;
 623   fC30 += b30;
 624   fC40 += b40;
 625   fC11 += b11 + b11 + a11;
 626   fC21 += b21 + b12 + a12;
 627   fC31 += b31;
 628   fC41 += b41;
 629   fC22 += b22 + b22 + a22;
 630   fC32 += b32;
 631   fC42 += b42;
 632   */
 633
 634   Local2GlobalMomentum(localP, alpha); // convert local to global momentum
 635   SetP(localP);
 636
 637   return kTRUE;
 638 }