adding LED Ref FEE channels to PED DA and execute LED DA for calibration events only
[u/mrichter/AliRoot.git] / EMCAL / AliCaloCalibPedestal.h
1 #ifndef ALICALOCALIBPEDESTAL_H
2 #define ALICALOCALIBPEDESTAL_H
3
4 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
5  * See cxx source for full Copyright notice                               */
6
7 /* $Id$ */
8
9
10 // \file AliCaloCalibPedestal.h
11 //   \brief Description:
12 //   A help class for monitoring and calibration tools: MOOD, AMORE etc.,
13 //   that can process events from a standard AliCaloRawStreamV3,
14 //   most usually from LED/pulser runs. It stores signal info as
15 //   typical (highest) amplitude, and pedestal info in geometrically-binned
16 //   2D profiles of the detectors (EMCAL and PHOS).
17 //   Comparisons (ratios and differences) can be done with references.
18
19 //   \author: Timo Alho (Jyvaskyla), original version. 
20 //   [Consultant: D. Silvermyr (ORNL)]
21 //   Partly based on AliTPCCalibPedestal.
22 //   
23 //   \version $Revision$
24 //   \date $Date$
25
26 #include "TProfile.h"
27 #include "TProfile2D.h"
28 #include "TH2.h"
29 #include "TObjArray.h"
30 #include "AliEMCALGeoParams.h"
31 class AliCaloRawStreamV3;
32 class AliCaloAltroMapping;
33 class AliRawReader;
34
35 class AliCaloCalibPedestal : public TObject {
36   
37  public:
38
39   enum kDetType {kPhos, kEmCal, kNone};//The detector types
40   enum kDeadMapEntry{kAlive = 0, kDead, kHot, kWarning, kResurrected, kRecentlyDeceased, kNumDeadMapStates};//The entries being put to the deadmap
41   
42   AliCaloCalibPedestal(kDetType detectorType = kPhos);
43   virtual ~AliCaloCalibPedestal();
44
45   // copy ctor, and '=' operator, are not fully tested/debugged yet
46   // at least for now; the reference info is not copied from one to the other
47   AliCaloCalibPedestal(const AliCaloCalibPedestal &ped); 
48   AliCaloCalibPedestal& operator = (const  AliCaloCalibPedestal &source);
49   
50   // Event processing methods:  
51   Bool_t ProcessEvent(AliRawReader *rawReader);
52   Bool_t ProcessEvent(AliCaloRawStreamV3    *in);
53   
54   // Mapping handling
55   AliCaloAltroMapping **GetAltroMapping() const { return fMapping; };
56   void  SetAltroMapping(AliCaloAltroMapping **mapp) { fMapping = mapp; };
57
58   // Parameter/cut handling
59   void SetParametersFromFile(const char *parameterFile);
60   void WriteParametersToFile(const char *parameterFile);
61
62   ////////////////////////////
63   //Simple getters
64   // Main profiles:
65   TProfile2D * GetPedProfileLowGain(int i) const {return (TProfile2D*)fPedestalLowGain[i];};    // Return a pointer to the low-gain pedestal profile
66   TProfile2D * GetPedProfileHighGain(int i) const {return (TProfile2D*)fPedestalHighGain[i];};  // Return a pointer to the high-gain pedestal profile
67   TProfile * GetPedLEDRefProfileLowGain(int i) const {return (TProfile*)fPedestalLEDRefLowGain[i];};    // Return a pointer to the low-gain LEDRef profile 
68   TProfile * GetPedLEDRefProfileHighGain(int i) const {return (TProfile*)fPedestalLEDRefHighGain[i];};  // Return a pointer to the high-gain LEDRef profile 
69   TProfile2D * GetPeakProfileLowGain(int i) const {return (TProfile2D*)fPeakMinusPedLowGain[i];};       // Return a pointer to the low-gain peak-pedestal profile
70   TProfile2D * GetPeakProfileHighGain(int i) const {return (TProfile2D*)fPeakMinusPedHighGain[i];};     // Return a pointer to the high-gain peak-pedestal profile
71   
72   // Differences to references:
73   TProfile2D * GetPedProfileLowGainDiff(int i){ValidateComparisonProfiles(); return (TProfile2D*)fPedestalLowGainDiff[i];};     // Return a pointer to the low-gain pedestal profile difference
74   TProfile2D * GetPedProfileHighGainDiff(int i){ValidateComparisonProfiles(); return (TProfile2D*)fPedestalHighGainDiff[i];};   // Return a pointer to the high-gain pedestal profile difference
75   TProfile * GetPedLEDRefProfileLowGainDiff(int i) {ValidateComparisonProfiles(); return (TProfile*)fPedestalLEDRefLowGainDiff[i];};    // Return a pointer to the low-gain LEDRef profile difference
76   TProfile * GetPedLEDRefProfileHighGainDiff(int i) {ValidateComparisonProfiles(); return (TProfile*)fPedestalLEDRefHighGainDiff[i];};  // Return a pointer to the high-gain LEDRef profile difference 
77   TProfile2D * GetPeakProfileLowGainDiff(int i){ValidateComparisonProfiles(); return (TProfile2D*)fPeakMinusPedLowGainDiff[i];};        // Return a pointer to the low-gain peak-pedestal profile difference
78   TProfile2D * GetPeakProfileHighGainDiff(int i){ValidateComparisonProfiles(); return (TProfile2D*)fPeakMinusPedHighGainDiff[i];};      // Return a pointer to the high-gain peak-pedestal profile difference
79   
80   // Ratio to references:
81   TProfile2D * GetPedProfileLowGainRatio(int i){ValidateComparisonProfiles(); return (TProfile2D*)fPedestalLowGainRatio[i];};   // Return a pointer to the low-gain pedestal profile ratio
82   TProfile2D * GetPedProfileHighGainRatio(int i){ValidateComparisonProfiles(); return (TProfile2D*)fPedestalHighGainRatio[i];}; // Return a pointer to the high-gain pedestal profile ratio
83   TProfile * GetPedLEDRefProfileLowGainRatio(int i) {ValidateComparisonProfiles(); return (TProfile*)fPedestalLEDRefLowGainRatio[i];};  // Return a pointer to the low-gain LEDRef profile ratio
84   TProfile * GetPedLEDRefProfileHighGainRatio(int i) {ValidateComparisonProfiles(); return (TProfile*)fPedestalLEDRefHighGainRatio[i];};        // Return a pointer to the high-gain LEDRef profile ratio 
85   TProfile2D * GetPeakProfileLowGainRatio(int i){ValidateComparisonProfiles(); return (TProfile2D*)fPeakMinusPedLowGainRatio[i];};      // Return a pointer to the low-gain peak-pedestal profile ratio
86   TProfile2D * GetPeakProfileHighGainRatio(int i){ValidateComparisonProfiles(); return (TProfile2D*)fPeakMinusPedHighGainRatio[i];};    // Return a pointer to the high-gain peak-pedestal profile ratio
87   
88   TH2F * GetPeakHighGainHisto(int i) const {return (TH2F*)fPeakMinusPedHighGainHisto[i];};      // Return a pointer to the high-gain peak-pedestal histo
89
90
91   TH2D * GetDeadMap(int i) const {return (TH2D*)fDeadMap[i];}
92   //void SetDeadMap(int i, TH2D *h) const {((TH2D*)fDeadMap[i])=h;}
93         
94   Bool_t IsBadChannel(int imod, int icol, int irow) const; 
95   void SetChannelStatus(int imod, int icol, int irow, int status); 
96         
97   TObjArray GetDeadMap()  const {return fDeadMap;}
98   void SetDeadMap(TObjArray map) {fDeadMap = map;}
99         
100   // Basic info: getters  
101   kDetType GetDetectorType() const {return fDetType;};//Returns if this is a PHOS or EMCAL object
102   TString GetCaloString() const {return fCaloString;}; //Returns if this is a PHOS or EMCAL object
103   
104   int GetColumns() const {return fColumns;}; //The number of columns per module
105   int GetRows() const {return fRows;}; //The number of rows per module
106   int GetLEDRefs() const {return fLEDRefs;}; //The number of LED references/monitors per module
107   int GetModules() const {return fModules;}; //The number of modules
108   int GetRowMin() const {return fRowMin;}; //for histo def.
109   int GetRowMax() const {return fRowMax;}; //for histo def.
110   int GetRowMultiplier() const {return fRowMultiplier;}; //for histo filling
111
112   // RunNumbers : setters and getters
113   void SetRunNumber(int runNo) {fRunNumber = runNo;};
114   int GetRunNumber() const {return fRunNumber;};
115   int GetRefRunNumber() const {if (fReference) return fReference->GetRunNumber(); else return -1;};
116
117   // Possibility to select only some samples for the pedestal calculation
118   void SetSelectPedestalSamples(Bool_t flag = kFALSE) {fSelectPedestalSamples = flag;} // select to to use only some range of samples for pedestal calc.
119   Bool_t GetSelectPedestalSamples() const {return fSelectPedestalSamples;} // select to to use only some range of samples for pedestal calc.
120   void SetFirstPedestalSample(int i) {fFirstPedestalSample = i;} // first sample to use
121   void SetLastPedestalSample(int i) {fLastPedestalSample = i;} // last sample to use
122   int GetFirstPedestalSample() const {return fFirstPedestalSample;}; // first sample to use
123   int GetLastPedestalSample() const {return fLastPedestalSample;}; // last sample to use
124
125   //Set threshold/event fraction for tower warnings
126   void SetDeadThreshold(int i) {fDeadThreshold = i;} // peak - pedestal dead threshold
127   void SetWarningThreshold(int i) {fWarningThreshold = i;} // peak - pedestal warning threshold
128   void SetWarningFraction(double d) {fWarningFraction = d;} // event fraction for warnings
129   int GetDeadThreshold() const {return fDeadThreshold;}; // peak - pedestal dead threshold
130   int GetWarningThreshold() const {return fWarningThreshold;}; // peak - pedestal warning threshold
131   double GetWarningFraction() const {return fWarningFraction;}; // event fraction for warnings
132   // hot towers
133   void SetHotSigma(double d) {fHotSigma = d;} // rms away from normal
134   double GetHotSigma() const {return fHotSigma;}; // rms away from normal
135
136   // Basic counters
137   int GetNEvents() const {return fNEvents;};
138   int GetNChanFills() const {return fNChanFills;};
139   
140   /////////////////////////////
141   //Analysis functions
142   void SetDeadTowerCount(Int_t dead)  {fDeadTowers = dead;};//Returns the number of dead towers, by counting the bins in peak-pedestal smaller than threshold
143   int GetDeadTowerCount() const {return fDeadTowers;};//Returns the number of dead towers, by counting the bins in peak-pedestal smaller than threshold
144   double GetDeadTowerRatio() const {return fDeadTowers/(double)(fRows*fColumns);}; //returns the percentage of dead towers, relative to a full module
145   int GetDeadTowerNew() const {return fNewDeadTowers;}; //return the new dead towers compared to the reference
146   int GetDeadTowerResurrected() const {return fResurrectedTowers;}; //The the towers resurrected since the reference run
147
148   void Reset();//Resets the whole class.
149   Bool_t AddInfo(const AliCaloCalibPedestal *ped);//picks up new info from supplied argument
150   
151   //////////////////////////////////////////////////////
152   //Functions related to comparing this with another (reference) run.
153   Bool_t LoadReferenceCalib(TString fileName, TString objectName); //Loads another AliCaloCalibPedestal by name "objectName" from the file "fileName", for reference
154   void ComputeDiffAndRatio();//Actually computes the difference and ratio into the histo's in memory
155   AliCaloCalibPedestal * GetReference() const {return fReference;}; //Get the reference object. Needed for debug, will probably be removed later
156   void ComputeDeadTowers(const char * deadMapFile = 0);//Computes the dead tower values
157   void ComputeHotAndWarningTowers(const char * hotMapFile = 0);//Computes the hot tower values
158
159   //Saving functions
160   Bool_t SaveHistograms(TString fileName, Bool_t saveEmptyHistos = kFALSE); //Saves the histograms to a .root file
161   
162  private:
163   
164   void ValidateComparisonProfiles(); //Makes sure that fPe..Diff and fPe..Ratio profiles exist
165   
166   //The histograms. We use a TObjArray instead of a simple array,because this gives automatic streaming properties for the
167   //class. A TClonesArray would be more efficient, but it's a bit more difficult to use and it doesn't matter too much
168   //since we have only around 12 objects (maximum) in the array anyway.
169   TObjArray fPedestalLowGain; // pedestal info for low gain
170   TObjArray fPedestalHighGain; // pedestal info for high gain
171   TObjArray fPedestalLEDRefLowGain; // pedestal LEDRef info for low gain
172   TObjArray fPedestalLEDRefHighGain; // pedestal LEDRef info for high gain
173   TObjArray fPeakMinusPedLowGain; // (peak-pedestal) info for low gain
174   TObjArray fPeakMinusPedHighGain; // (peak-pedestal) info for high gain
175
176   TObjArray fPeakMinusPedHighGainHisto; // (peak-pedestal TH2F) info for high gain, used for hot towers eveluation
177   
178   //The difference of profiles between this and the reference object
179   TObjArray fPedestalLowGainDiff; //!
180   TObjArray fPedestalHighGainDiff; //!
181   TObjArray fPedestalLEDRefLowGainDiff; //!
182   TObjArray fPedestalLEDRefHighGainDiff; //! 
183   TObjArray fPeakMinusPedLowGainDiff; //!
184   TObjArray fPeakMinusPedHighGainDiff; //!
185   
186   //The ratio of profiles between this and the reference object
187   TObjArray fPedestalLowGainRatio; //!
188   TObjArray fPedestalHighGainRatio; //!
189   TObjArray fPedestalLEDRefLowGainRatio; //!
190   TObjArray fPedestalLEDRefHighGainRatio; //! 
191   TObjArray fPeakMinusPedLowGainRatio; //!
192   TObjArray fPeakMinusPedHighGainRatio; //!
193   
194   TObjArray fDeadMap;//The deadmap
195
196   // status counters
197   int fNEvents; //# total events processed, 
198   int fNChanFills; //# total channel fills (NChan * NEvents if not zero-suppressed)
199
200   //The dead tower counts
201   int fDeadTowers; // Number of towers found dead.
202   int fNewDeadTowers; //! Towers that have died since the reference run
203   int fResurrectedTowers; //! Towers that have been resurrected from the dead, compared to the reference
204   
205   AliCaloCalibPedestal * fReference; //! A reference object, for comparing the accumulated results to a previous run
206   
207   kDetType fDetType; //The detector type for this object
208   int fColumns; //The number of columns per module
209   int fRows;    //The number of rows per module
210   int fLEDRefs; //The number of LED references/monitors per module
211   int fModules; //The number of modules
212   int fRowMin; // Minimum Row number
213   int fRowMax; // Maximum now number
214   int fRowMultiplier; // Multiplication factor to get proper row range between PHOS and EMCAL
215   TString fCaloString; // id for which detector type we have 
216   AliCaloAltroMapping **fMapping;    //! Altro Mapping object
217   int fRunNumber; //The run number. Needs to be set by the user.
218   Bool_t fSelectPedestalSamples; // select to to use only some range of samples for pedestal calc.
219   int fFirstPedestalSample; // first sample to use
220   int fLastPedestalSample; // last sample to use
221
222   int fDeadThreshold; // Peak - ped threshold used for dead towers evaluation
223   int fWarningThreshold; // Peak - ped threshold used for warm/warning towers evaluation
224   double fWarningFraction; //if(Peak - ped) > threshold in more than this fraction of event -> tower is assigned kWarning
225   double fHotSigma; // if pedestal rms more than fHotSigma away from normal -> tower is assigned kHot
226
227   //Constants needed by the class: EMCAL ones are kept in AliEMCALGeoParams.h
228   static const int fgkPhosRows = 64; // number of rows per module for PHOS
229   static const int fgkPhosCols = 56; // number of columns per module for PHOS
230   static const int fgkPhosLEDRefs = 1; // no LED monitor channels for PHOS, set to 1 just to keep code simpler (also create LEDRef histos for PHOS)
231   static const int fgkPhosModules = 5; // number of modules for PHOS
232
233   ClassDef(AliCaloCalibPedestal, 8)
234
235 };
236     
237 #endif