PHOS/AliPHOSPreprocessor.cxx

   1 /**************************************************************************
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   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   *
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  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 // PHOS Preprocessor class. It runs by Shuttle at the end of the run,
  20 // calculates calibration coefficients and dead/bad channels
  21 // to be posted in OCDB
  22 //
  23 // Author: Boris Polichtchouk, 4 October 2006
  24 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  25
  26 #include "AliPHOSPreprocessor.h"
  27 #include "AliLog.h"
  28 #include "AliCDBMetaData.h"
  29 #include "AliCDBEntry.h"
  30 #include "AliPHOSEmcCalibData.h"
  31 #include "TFile.h"
  32 #include "TH1.h"
  33 #include "TF1.h"
  34 #include "TH2.h"
  35 #include "TMap.h"
  36 #include "TRandom.h"
  37 #include "TKey.h"
  38 #include "TList.h"
  39 #include "TObjString.h"
  40 #include "TObjArray.h"
  41 #include "TObject.h"
  42 #include "TString.h"
  43 #include "TMath.h"
  44 #include "TAxis.h"
  45 #include "AliPHOSEmcBadChannelsMap.h"
  46
  47 ClassImp(AliPHOSPreprocessor)
  48
  49   Double_t rgaus(Double_t *x, Double_t *par)
  50 {
  51   Double_t gaus = par[0] * TMath::Exp( -(x[0]-par[1])*(x[0]-par[1]) /
  52                                        (2*par[2]*par[2]) );
  53   return gaus;
  54 }
  55
  56 //_______________________________________________________________________________________
  57 AliPHOSPreprocessor::AliPHOSPreprocessor() :
  58 AliPreprocessor("PHS",0)
  59 {
  60   //default constructor
  61 }
  62
  63 //_______________________________________________________________________________________
  64 AliPHOSPreprocessor::AliPHOSPreprocessor(AliShuttleInterface* shuttle):
  65 AliPreprocessor("PHS",shuttle)
  66 {
  67   // Constructor
  68
  69   AddRunType("PHYSICS");
  70   AddRunType("LED");
  71 }
  72
  73 //_______________________________________________________________________________________
  74 UInt_t AliPHOSPreprocessor::Process(TMap* /*valueSet*/)
  75 {
  76   // process data retrieved by the Shuttle
  77
  78   TString runType = GetRunType();
  79   Log(Form("Run type: %s",runType.Data()));
  80
  81   if(runType=="LED") {
  82     Bool_t ledOK = ProcessLEDRun();
  83     Bool_t badmap_OK = FindBadChannelsEmc();
  84     if(!badmap_OK) Log(Form("WARNING! FindBadChannels() completed with BAD status!"));
  85     if(ledOK) return 0;
  86     else
  87       return 1;
  88   }
  89
  90   if(runType=="PHYSICS") {
  91
  92     Bool_t calibEmc_OK = CalibrateEmc();
  93
  94     if(calibEmc_OK) return 0;
  95     else
  96       return 1;
  97   }
  98
  99   Log(Form("Unknown run type %s. Do nothing and return OK.",runType.Data()));
 100   return 0;
 101
 102 }
 103
 104
 105 Bool_t AliPHOSPreprocessor::ProcessLEDRun()
 106 {
 107   //Process LED run, update High Gain/Low Gain ratios.
 108
 109   AliPHOSEmcCalibData calibData;
 110
 111   TList* list = GetFileSources(kDAQ, "LED");
 112   if(!list) {
 113     Log("Sources list for LED run not found, exit.");
 114     return kFALSE;
 115   }
 116
 117   if(!list->GetEntries()) {
 118     Log("Sources list for LED run is empty, exit.");
 119     return kFALSE;
 120   }
 121
 122   //Retrieve the last EMC calibration object
 123   const AliPHOSEmcCalibData* clb=0;
 124   AliCDBEntry* entryCalib = GetFromOCDB("Calib", "EmcGainPedestals");
 125
 126   if(!entryCalib)
 127     Log(Form("Cannot find any AliCDBEntry for [Calib, EmcGainPedestals]!"));
 128   else
 129     clb = (AliPHOSEmcCalibData*)entryCalib->GetObject();
 130
 131   TIter iter(list);
 132   TObjString *source;
 133
 134   while ((source = dynamic_cast<TObjString *> (iter.Next()))) {
 135
 136     AliInfo(Form("found source %s", source->String().Data()));
 137
 138     TString fileName = GetFile(kDAQ, "LED", source->GetName());
 139     AliInfo(Form("Got filename: %s",fileName.Data()));
 140
 141     TFile f(fileName);
 142
 143     if(!f.IsOpen()) {
 144       Log(Form("File %s is not opened, something goes wrong!",fileName.Data()));
 145       return kFALSE;
 146     }
 147
 148     TH1I* fFiredCells = (TH1I*)f.Get("fFiredCells");
 149
 150     if(fFiredCells) {
 151       const Double_t nFiredCells = fFiredCells->GetMean();
 152       Log(Form("Number of fired cells per event is %.1f",nFiredCells));
 153     }
 154
 155     const Int_t nMod=5; // 1:5 modules
 156     const Int_t nCol=56; //1:56 columns in each module
 157     const Int_t nRow=64; //1:64 rows in each module
 158
 159     for(Int_t mod=0; mod<nMod; mod++) {
 160       for(Int_t col=0; col<nCol; col++) {
 161         for(Int_t row=0; row<nRow; row++) {
 162
 163           if(clb) {
 164             Float_t  hg2lg = clb->GetHighLowRatioEmc(5-mod,col+1,row+1);
 165             Double_t coeff = clb->GetADCchannelEmc(5-mod,col+1,row+1);
 166             calibData.SetADCchannelEmc(5-mod,col+1,row+1,coeff);
 167             calibData.SetHighLowRatioEmc(5-mod,col+1,row+1,hg2lg);
 168           }
 169
 170           //High Gain to Low Gain ratio
 171           Float_t ratio = HG2LG(mod,row,col,&f);
 172           if(ratio != 16.) {
 173             calibData.SetHighLowRatioEmc(5-mod,col+1,row+1,ratio);
 174             AliInfo(Form("mod %d iX %d iZ %d  ratio %.3f\n",mod,row,col,ratio));
 175           }
 176         }
 177       }
 178     }
 179
 180   } // end of loop over files
 181
 182   //Store the updated High Gain/Low Gain ratios
 183   AliCDBMetaData emcMetaData;
 184
 185   //Data valid from current run until updated (validityInfinite=kTRUE)
 186   Bool_t result = Store("Calib","EmcGainPedestals",&calibData,&emcMetaData,0,kTRUE);
 187   return result;
 188
 189 }
 190
 191 Float_t AliPHOSPreprocessor::HG2LG(Int_t mod, Int_t X, Int_t Z, TFile* f)
 192 {
 193   //Calculates High gain to Low gain ratio
 194   //for crystal at the position (X,Z) in the PHOS module mod.
 195
 196   char hname[128];
 197   sprintf(hname,"%d_%d_%d",mod,X,Z);
 198
 199   TH1F* h1 = (TH1F*)f->Get(hname);
 200   if(!h1) return 16.;
 201
 202   if(h1->GetEntries()<2000.) return 16.;
 203
 204   if(h1->GetMaximum()<10.) h1->Rebin(4);
 205   if(h1->GetMaximum()<10.) return 16.;
 206
 207   Double_t max = h1->GetBinCenter(h1->GetMaximumBin()); // peak
 208   Double_t xmin = max - (h1->GetRMS()/3);
 209   Double_t xmax = max + (h1->GetRMS()/2);
 210   //       Double_t xmin = max - (h1->GetRMS());
 211   //       Double_t xmax = max + (h1->GetRMS());
 212
 213   TF1* gaus1 = new TF1("gaus1",rgaus,xmin,xmax,3);
 214   gaus1->SetParNames("Constant","Mean","Sigma");
 215   gaus1->SetParameter("Constant",h1->GetMaximum());
 216   gaus1->SetParameter("Mean",max);
 217   gaus1->SetParameter("Sigma",1.);
 218   gaus1->SetLineColor(kBlue);
 219
 220   Double_t mean_min = h1->GetXaxis()->GetXmin();
 221   Double_t mean_max = h1->GetXaxis()->GetXmax();
 222   gaus1->SetParLimits(1,mean_min,mean_max);
 223
 224   h1->Fit(gaus1,"RQ+");
 225   Double_t hg2lg = gaus1->GetParameter("Mean");
 226   if( (hg2lg-mean_min<0.001) || (mean_max-hg2lg<0.001)) hg2lg=max;
 227
 228   AliInfo(Form("%s: %.1f entries, mean=%.3f, peak=%.3f, rms= %.3f. HG/LG = %.3f\n",
 229           h1->GetTitle(),h1->GetEntries(),h1->GetMean(),max,h1->GetRMS(),hg2lg));
 230
 231   return hg2lg;
 232
 233 }
 234
 235 Bool_t AliPHOSPreprocessor::FindBadChannelsEmc()
 236 {
 237   //Loop over two systems: DAQ and HLT.
 238   //For each system the same algorithm implemented in DoFindBadChannelsEmc() invokes.
 239
 240   TList* list=0;
 241   TString path;
 242
 243   Int_t system[2] = { kDAQ, kHLT };
 244   const char* sysn[] = { "DAQ","HLT" };
 245   Bool_t result[2] = { kTRUE, kTRUE };
 246
 247   for (Int_t i=0; i<2; i++) {
 248
 249     AliPHOSEmcBadChannelsMap badMap;
 250     list = GetFileSources(system[i], "BAD_CHANNELS");
 251
 252     if(!list) {
 253       Log(Form("%s sources list for BAD_CHANNELS not found!",sysn[i]));
 254       result[i] = kFALSE;
 255       continue;
 256     }
 257
 258     if(!list->GetEntries()) {
 259       Log(Form("Got empty sources list. It seems %s DA2 did not produce any files!",sysn[i]));
 260       result[i] = kFALSE;
 261       continue;
 262     }
 263
 264     result[i] *= DoFindBadChannelsEmc(system[i],list,badMap);
 265
 266     // Store the bad channels map.
 267
 268     AliCDBMetaData md;
 269     md.SetResponsible("Boris Polishchuk");
 270
 271     if(system[i] == kDAQ)
 272       path = "Calib";
 273     else
 274       path = "HLT";
 275
 276     // Data valid from current run until being updated (validityInfinite=kTRUE)
 277     result[i] *= Store(path.Data(), "EmcBadChannels", &badMap, &md, 0, kTRUE);
 278
 279   }
 280
 281   if(result[0] || result[1]) return kTRUE;
 282   else return kFALSE;
 283 }
 284
 285 Bool_t AliPHOSPreprocessor::DoFindBadChannelsEmc(Int_t system, TList* list, AliPHOSEmcBadChannelsMap& badMap)
 286 {
 287   //Creates the bad channels map for PHOS EMC.
 288
 289   // The file fileName contains histograms which have been produced by DA2 detector algorithm.
 290   // It is a responsibility of the SHUTTLE framework to form the fileName.
 291
 292   TIter iter(list);
 293   TObjString *source;
 294   char hnam[80];
 295   TH1F* h1=0;
 296
 297   const Float_t fQualityCut = 1.;
 298   Int_t nGoods[5] = {0,0,0,0,0};
 299
 300   while ((source = dynamic_cast<TObjString *> (iter.Next()))) {
 301
 302     AliInfo(Form("found source %s", source->String().Data()));
 303
 304     TString fileName = GetFile(system, "BAD_CHANNELS", source->GetName());
 305     AliInfo(Form("Got filename: %s",fileName.Data()));
 306
 307     TFile f(fileName);
 308
 309     if(!f.IsOpen()) {
 310       Log(Form("File %s is not opened, something goes wrong!",fileName.Data()));
 311       return kFALSE;
 312     }
 313
 314     Log(Form("Begin check for bad channels."));
 315
 316     for(Int_t mod=0; mod<5; mod++) {
 317       for(Int_t iX=0; iX<64; iX++) {
 318         for(Int_t iZ=0; iZ<56; iZ++) {
 319
 320           sprintf(hnam,"%d_%d_%d_%d",mod,iX,iZ,1); // high gain
 321           h1 = (TH1F*)f.Get(hnam);
 322
 323           if(h1) {
 324             Double_t mean = h1->GetMean();
 325
 326             if(mean)
 327               Log(Form("iX=%d iZ=%d gain=%d   mean=%.3f\n",iX,iZ,1,mean));
 328
 329             if( mean>0 && mean<fQualityCut ) {
 330               nGoods[mod]++;
 331             }
 332             else
 333               badMap.SetBadChannel(mod+1,iZ+1,iX+1); //module, col,row
 334           }
 335
 336         }
 337       }
 338
 339       if(nGoods[mod])
 340         Log(Form("Module %d: %d good channels.",mod,nGoods[mod]));
 341     }
 342
 343
 344   } // end of loop over sources
 345
 346   return kTRUE;
 347 }
 348
 349 Bool_t AliPHOSPreprocessor::CalibrateEmc()
 350 {
 351   //Loop over two systems: DAQ and HLT.
 352   //For each system the same algorithm implemented in DoCalibrateEmc() invokes.
 353
 354   AliPHOSEmcCalibData*   lastCalib=0;
 355   const AliPHOSEmcBadChannelsMap* badMap=0;
 356   AliCDBEntry* entryBCM=0;
 357   AliCDBEntry* entryEmc=0;
 358   TList* list=0;
 359   TString path;
 360
 361   Int_t system[2] = { kDAQ, kHLT };
 362   const char* sysn[] = { "DAQ","HLT" };
 363   Bool_t result[2] = { kTRUE, kTRUE };
 364
 365   for (Int_t i=0; i<2; i++) {
 366
 367     AliPHOSEmcCalibData calibData;
 368     list = GetFileSources(system[i], "AMPLITUDES");
 369
 370     if(!list) {
 371       Log(Form("%s sources list not found!",sysn[i]));
 372       result[i] = kFALSE;
 373       continue;
 374     }
 375
 376     if(!list->GetEntries()) {
 377       Log(Form("Got empty sources list. It seems %s DA1 did not produce any files!",sysn[i]));
 378       result[i] = kFALSE;
 379       continue;
 380     }
 381
 382     // Retrieve the Bad Channels Map (BCM)
 383
 384     if(system[i] == kDAQ)
 385       path = "Calib";
 386     else
 387       path = "HLT";
 388
 389     entryBCM = GetFromOCDB(path.Data(), "EmcBadChannels");
 390
 391     if(!entryBCM)
 392       Log(Form("WARNING!! Cannot find any AliCDBEntry for [%s, EmcBadChannels]!",path.Data()));
 393     else
 394       badMap = (AliPHOSEmcBadChannelsMap*)entryBCM->GetObject();
 395
 396     if(!badMap)
 397       Log(Form("WARNING!! Nothing for %s in AliCDBEntry. All cells considered GOOD!",sysn[i]));
 398
 399     // Retrieve  the last EMC calibration object
 400
 401     entryEmc = GetFromOCDB(path.Data(), "EmcGainPedestals");
 402
 403     if(!entryEmc)
 404       Log(Form("Cannot find any EmcGainPedestals entry for this run and path %s",path.Data()));
 405     else
 406       lastCalib = (AliPHOSEmcCalibData*)entryEmc->GetObject();
 407
 408     if(lastCalib)
 409       result[i] *= DoCalibrateEmc(system[i],list,badMap,*lastCalib);
 410     else
 411       result[i] *= DoCalibrateEmc(system[i],list,badMap,calibData);
 412
 413     //Store EMC calibration data
 414     AliCDBMetaData emcMetaData;
 415
 416     if(lastCalib)
 417       result[i] *= Store(path.Data(), "EmcGainPedestals", lastCalib, &emcMetaData, 0, kFALSE);
 418     else
 419       result[i] *= Store(path.Data(), "EmcGainPedestals", &calibData, &emcMetaData, 0, kFALSE);
 420
 421     //Store reference data
 422     Bool_t refOK = StoreReferenceEmc(system[i],list,path.Data());
 423     if(refOK) Log(Form("Reference data for EMC Amplitudes successfully stored."));
 424
 425   }
 426
 427   if(result[0] || result[1]) return kTRUE;
 428   else return kFALSE;
 429 }
 430
 431 Bool_t AliPHOSPreprocessor::StoreReferenceEmc(Int_t system, TList* list, const char* path)
 432 {
 433   //Put 2D calibration histograms (E vs Time) prepared by DAQ/HLT to the reference storage.
 434   //system is DAQ or HLT, TList is the list of FES sources.
 435
 436   TIter iter(list);
 437   TObjString *source;
 438   TObjArray objArr;
 439
 440   while ((source = dynamic_cast<TObjString *> (iter.Next()))) {
 441
 442     TString fileName = GetFile(system, "AMPLITUDES", source->GetName());
 443     TFile f(fileName);
 444
 445     if(!f.IsOpen()) {
 446       Log(Form("Source file %s is not opened, EMC reference data will not be stored!",fileName.Data()));
 447       return kFALSE;
 448     }
 449
 450     TList * keylist = f.GetListOfKeys();
 451     Int_t nkeys   = f.GetNkeys();
 452
 453     for(Int_t ikey=0; ikey<nkeys; ikey++) {
 454       TKey* key = (TKey*)keylist->At(ikey);
 455       TObject* obj = f.Get(key->GetName());
 456       objArr.Add(obj);
 457     }
 458   }
 459
 460   AliCDBMetaData metaData;
 461   metaData.SetResponsible("Boris Polishchuk");
 462
 463   Bool_t resultRef = StoreReferenceData(path,"Amplitudes",&objArr, &metaData);
 464   return resultRef;
 465
 466 }
 467
 468
 469 Bool_t AliPHOSPreprocessor::DoCalibrateEmc(Int_t system, TList* list, const AliPHOSEmcBadChannelsMap* badMap, AliPHOSEmcCalibData& calibData)
 470 {
 471   // Return kTRUE if OK.
 472   // I.  Calculates the set of calibration coefficients to equalyze the mean energies deposited at high gain.
 473   // II. Extracts High_Gain/Low_Gain ratio for each channel.
 474
 475   // The file fileName contains histograms which have been produced by DA1 detector algorithm.
 476   // It is a responsibility of the SHUTTLE framework to form the fileName.
 477
 478   gRandom->SetSeed(0); //the seed is set to the current  machine clock!
 479   Int_t minEntries=1000; // recalculate calibration coeff. if Nentries > minEntries.
 480
 481   TIter iter(list);
 482   TObjString *source;
 483
 484   while ((source = dynamic_cast<TObjString *> (iter.Next()))) {
 485     AliInfo(Form("found source %s", source->String().Data()));
 486
 487     TString fileName = GetFile(system, "AMPLITUDES", source->GetName());
 488     AliInfo(Form("Got filename: %s",fileName.Data()));
 489
 490     TFile f(fileName);
 491
 492     if(!f.IsOpen()) {
 493       Log(Form("File %s is not opened, something goes wrong!",fileName.Data()));
 494       return kFALSE;
 495     }
 496
 497     const Int_t nMod=5; // 1:5 modules
 498     const Int_t nCol=56; //1:56 columns in each module
 499     const Int_t nRow=64; //1:64 rows in each module
 500
 501     Double_t coeff;
 502     char hnam[80];
 503     TH2F* h2=0;
 504     TH1D* h1=0;
 505
 506     //Get the reference histogram
 507     //(author: Gustavo Conesa Balbastre)
 508
 509     TList * keylist = f.GetListOfKeys();
 510     Int_t nkeys   = f.GetNkeys();
 511     Bool_t ok = kFALSE;
 512     TKey  *key;
 513     Int_t ikey = 0;
 514     Int_t counter = 0;
 515     TH1D* hRef = 0;
 516
 517     //Check if the file contains any histogram
 518
 519     if(nkeys< 2){
 520       Log(Form("Not enough histograms (%d) for calibration.",nkeys));
 521       return 1; // it's not fatal! May be short run..
 522     }
 523
 524     while(!ok){
 525       ikey = gRandom->Integer(nkeys);
 526       key = (TKey*)keylist->At(ikey);
 527       TObject* obj = f.Get(key->GetName());
 528       TString cname(obj->ClassName());
 529       if(cname == "TH2F") {
 530         h2 = (TH2F*)obj;
 531         TString htitl = h2->GetTitle();
 532         if(htitl.Contains("and gain 1")) {
 533           hRef = h2->ProjectionX();
 534           hRef->GetXaxis()->SetRangeUser(10.,1000.); // to cut off saturation peak and noise
 535           // Check if the reference histogram has too little statistics
 536           if(hRef->GetMean() && hRef->GetEntries()>minEntries) ok=kTRUE;
 537
 538           const TString delim = "_";
 539           TString str = hRef->GetName();
 540           TObjArray* tks = str.Tokenize(delim);
 541           const Int_t md = ((TObjString*)tks->At(0))->GetString().Atoi();
 542           const Int_t X   = ((TObjString*)tks->At(1))->GetString().Atoi();
 543           const Int_t Z   = ((TObjString*)tks->At(2))->GetString().Atoi();
 544
 545           if(badMap) {
 546             if(badMap->IsBadChannel(5-md,Z+1,X+1)) {
 547               AliInfo(Form("Cell mod=%d col=%d row=%d is bad. Histogram %s rejected.",
 548                            5-md,Z+1,X+1,hRef->GetName()));
 549               ok=kFALSE;
 550             }
 551           }
 552
 553         }
 554       }
 555
 556       counter++;
 557
 558       if(!ok && counter > nkeys){
 559         Log("No histogram with enough statistics for reference. Exit.");
 560         return 1; // Not fatal, just wait..
 561       }
 562     }
 563
 564     Log(Form("reference histogram %s, %.1f entries, mean=%.3f, rms=%.3f.",
 565              hRef->GetName(),hRef->GetEntries(),
 566              hRef->GetMean(),hRef->GetRMS()));
 567
 568     Double_t refMean=hRef->GetMean();
 569
 570     // Calculates relative calibration coefficients for all non-zero channels
 571
 572     for(Int_t mod=0; mod<nMod; mod++) {
 573       for(Int_t col=0; col<nCol; col++) {
 574         for(Int_t row=0; row<nRow; row++) {
 575
 576           sprintf(hnam,"%d_%d_%d_1",mod,row,col); // high gain!
 577           h2 = (TH2F*)f.Get(hnam);
 578
 579           //TODO: dead channels exclusion!
 580           if(h2) {
 581             h1 = h2->ProjectionX();
 582             h1->GetXaxis()->SetRangeUser(10.,1000.); //to cut off saturation peak and noise
 583             coeff = h1->GetMean()/refMean;
 584             if(coeff>0 && h1->GetEntries()>minEntries) {
 585               calibData.SetADCchannelEmc(5-mod,col+1,row+1,0.005/coeff);
 586               AliInfo(Form("mod %d col %d row %d  coeff %f\n",mod,col,row,coeff));
 587             }
 588           }
 589         }
 590       }
 591     }
 592
 593     f.Close();
 594   }
 595
 596   return 1;
 597 }
 598
 599
 600