variables initialized in the constructor
[u/mrichter/AliRoot.git] / PMD / AliPMDCalibGain.cxx
1 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2 //
3 // * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
4 // *                                                                        *
5 // * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
6 // * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
7 // *                                                                        *
8 // * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
9 // * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
10 // * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
11 // * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
12 // * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
13 // * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
14 // * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
15 // **************************************************************************/
16 //
17 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
18
19 #include "Riostream.h"
20 #include "TF1.h"
21 #include "TFile.h"
22 #include "TObjString.h"
23 #include "TROOT.h"
24 #include "TClonesArray.h"
25 #include "TH1F.h"
26 #include "TObjArray.h"
27 #include "TTree.h"
28 #include "TMath.h"
29
30 // --- Standard library ---
31
32 // --- AliRoot header files ---
33 #include "AliDAQ.h"
34 #include "AliLog.h"
35 #include "AliRawReader.h"
36 #include "AliPMDRawStream.h"
37 #include "AliPMDddldata.h"
38 #include "AliPMDCalibGain.h"
39
40 ClassImp(AliPMDCalibGain)
41
42 AliPMDCalibGain::AliPMDCalibGain():
43   TObject(),
44   fpw(NULL)
45 {
46   // Standard Constructor
47   for(Int_t idet = 0; idet < kDet; idet++)
48     {
49       for(Int_t ismn = 0; ismn < kMaxSMN; ismn++)
50         {
51           fSMIso[idet][ismn]   = 0.;
52           fSMCount[idet][ismn] = 0.;
53           fCountSm[idet][ismn]=0.;
54           fTempnhit[idet][ismn]=0.;
55           fTempnhitSq[idet][ismn]=0.;
56           for(Int_t jrow = 0; jrow < kMaxRow; jrow++)
57             {
58               for(Int_t kcol = 0; kcol < kMaxCol; kcol++)
59                 {
60                   fCellIso[idet][ismn][jrow][kcol]    = 0.;
61                   fCellCount[idet][ismn][jrow][kcol]  = 0.;
62                   fNhitCell[idet][ismn][jrow][kcol]   = 0.;
63                   fPedMeanRMS[idet][ismn][jrow][kcol] = 0.;
64                   fHotFlag[idet][ismn][jrow][kcol]    = 0.;
65                   
66                 }
67             }
68         }
69     }
70   
71 }
72 // ------------------------------------------------------------------------ //
73 AliPMDCalibGain::AliPMDCalibGain(const AliPMDCalibGain &pmdcalibgain):
74   TObject(pmdcalibgain),
75   fpw(NULL)
76 {
77   for(Int_t idet = 0; idet < kDet; idet++)
78     {
79       for(Int_t ismn = 0; ismn < kMaxSMN; ismn++)
80         {
81           fSMIso[idet][ismn] = pmdcalibgain.fSMIso[idet][ismn] ;
82           fSMCount[idet][ismn] = pmdcalibgain.fSMCount[idet][ismn] ;
83           fCountSm[idet][ismn] = pmdcalibgain.fCountSm[idet][ismn];
84           fTempnhit[idet][ismn] = pmdcalibgain.fTempnhit[idet][ismn];
85           fTempnhitSq[idet][ismn] = pmdcalibgain.fTempnhitSq[idet][ismn];
86           for(Int_t jrow = 0; jrow < kMaxRow; jrow++)
87             {
88               for(Int_t kcol = 0; kcol < kMaxCol; kcol++)
89                 {
90                   fCellIso[idet][ismn][jrow][kcol] = pmdcalibgain.fCellIso[idet][ismn][jrow][kcol];
91                   fCellCount[idet][ismn][jrow][kcol] = pmdcalibgain.fCellCount[idet][ismn][jrow][kcol];
92                   fNhitCell[idet][ismn][jrow][kcol] = pmdcalibgain.fNhitCell[idet][ismn][jrow][kcol];
93                   fPedMeanRMS[idet][ismn][jrow][kcol] = pmdcalibgain.fPedMeanRMS[idet][ismn][jrow][kcol];
94                   fHotFlag[idet][ismn][jrow][kcol] = pmdcalibgain.fHotFlag[idet][ismn][jrow][kcol];
95                   
96                 }
97             }
98         }
99     }
100   
101 }
102 // ------------------------------------------------------------------------ //
103 AliPMDCalibGain &AliPMDCalibGain::operator=(const AliPMDCalibGain &pmdcalibgain)
104 {
105   if(this != &pmdcalibgain)
106     {
107       this->fpw = pmdcalibgain.fpw;
108       for(Int_t idet = 0; idet < kDet; idet++)
109         {
110           for(Int_t ismn = 0; ismn < kMaxSMN; ismn++)
111             {
112               fSMIso[idet][ismn]      = pmdcalibgain.fSMIso[idet][ismn];
113               fSMCount[idet][ismn]    = pmdcalibgain.fSMCount[idet][ismn];
114               fCountSm[idet][ismn]    = pmdcalibgain.fCountSm[idet][ismn];
115               fTempnhit[idet][ismn]   = pmdcalibgain.fTempnhit[idet][ismn];
116               fTempnhitSq[idet][ismn] = pmdcalibgain.fTempnhitSq[idet][ismn];
117               for(Int_t jrow = 0; jrow < kMaxRow;jrow++)
118                 {
119                   for(Int_t kcol = 0; kcol < kMaxCol; kcol++)
120                     {
121                       fCellIso[idet][ismn][jrow][kcol] = pmdcalibgain.fCellIso[idet][ismn][jrow][kcol];
122                       fCellCount[idet][ismn][jrow][kcol] = pmdcalibgain.fCellCount[idet][ismn][jrow][kcol];
123                       fNhitCell[idet][ismn][jrow][kcol] = pmdcalibgain.fNhitCell[idet][ismn][jrow][kcol]; //za 
124                       fPedMeanRMS[idet][ismn][jrow][kcol] = pmdcalibgain.fPedMeanRMS[idet][ismn][jrow][kcol];
125                       fHotFlag[idet][ismn][jrow][kcol] = pmdcalibgain.fHotFlag[idet][ismn][jrow][kcol];
126                       
127                     }
128                 }
129             }
130         }
131     }
132   return *this;
133 }
134 // ------------------------------------------------------------------------ //
135 AliPMDCalibGain::~AliPMDCalibGain()
136 {
137   // dtor
138 }
139
140 // ------------------------------------------------------------------------ //
141
142 Int_t AliPMDCalibGain::ExtractPedestal(const Char_t *rootFile)
143 {
144   // Pedestal extraction from the PMD_PED.root file
145   // To be called once at the beginning
146   
147   Int_t   det=0, sm=0, row=0, col=0;
148   Float_t mean=0., rms=0.;
149   
150   TFile *pedfile = new TFile(rootFile);
151   
152   if(!pedfile)
153     {
154       printf("ERROR --- NO PEDESTAL (PMD_PED1.root) FILE IS FOUND --- STOP GAIN DA\n");
155       return -3;
156     }
157
158
159   TTree *ped =(TTree*)pedfile->Get("ped");
160
161   ped->SetBranchAddress("det",&det);
162   ped->SetBranchAddress("sm",&sm);
163   ped->SetBranchAddress("row",&row);
164   ped->SetBranchAddress("col",&col);
165   ped->SetBranchAddress("mean",&mean);
166   ped->SetBranchAddress("rms",&rms);
167
168   Int_t nentries = (Int_t)ped->GetEntries();
169
170   for (Int_t ient = 0; ient < nentries; ient++)
171     {
172       ped->GetEntry(ient);
173       fPedMeanRMS[det][sm][row][col] = mean + 3.*rms;
174       //printf("Mean= %f, RMS= %f, PedMeanRMS=%f\n",mean,rms,fPedMeanRMS[det][sm][row][col]);
175
176     }
177
178   pedfile->Close();
179   delete pedfile;
180   pedfile = 0x0;
181
182   return 1;
183 }
184 //------------------------------------------------------------------------------------------------
185
186 Int_t AliPMDCalibGain::ExtractHotChannel(const Char_t *rootFile)
187 {
188   // HotChannel extraction from the PMD_HOT.root file
189   // To be called once at the beginning
190
191   Int_t   det=0, sm=0, row=0, col=0;
192   Float_t flag=0.;
193
194   TFile *hotmapfile = new TFile(rootFile);
195
196   if(!hotmapfile)
197     {
198       printf(" NO HOTCHANNEL MAP (PMD_HOT.root) FILE IS FOUND \n");
199
200       for (Int_t idet = 0; idet < kDet; idet++)
201         {
202           for (Int_t ismn = 0; ismn < kMaxSMN; ismn++)
203             {
204               for (Int_t irow = 0; irow < kMaxRow; irow++)
205                 {
206                   for (Int_t icol = 0; icol < kMaxCol; icol++)
207                     {
208                       fHotFlag[idet][ismn][irow][icol] = 0.;
209                     }
210                 }
211             }
212         }
213     }
214
215
216   TTree *hot =(TTree*)hotmapfile->Get("hot");
217   
218   hot->SetBranchAddress("det",&det);
219   hot->SetBranchAddress("sm",&sm);
220   hot->SetBranchAddress("row",&row);
221   hot->SetBranchAddress("col",&col);
222   hot->SetBranchAddress("flag",&flag);
223   
224   Int_t nentries = (Int_t)hot->GetEntries();
225   
226   for (Int_t ient = 0; ient < nentries; ient++)
227     {
228       hot->GetEntry(ient);
229       fHotFlag[det][sm][row][col] = flag;
230
231       //printf(" HotFlag=%f\n",fHotFlag[det][sm][row][col]);
232     }
233
234   hotmapfile->Close();
235   delete hotmapfile;
236   hotmapfile = 0x0;
237   
238   return 1;
239 }
240
241
242 // ------------------------------------------------------------------------ //
243
244 void AliPMDCalibGain::ReadTempFile(const Char_t *tempFile)
245 {
246   // Read the variables from the file
247   
248   ifstream intmpfile;
249   intmpfile.open(tempFile);
250
251   Int_t iddet = 0, issm = 0, irrow = 0, iccol = 0;
252   Float_t smcount = 0., smiso = 0.;
253   Float_t cellcount = 0., celliso = 0.;
254
255
256   for (Int_t idet = 0; idet < kDet; idet++)
257     {
258       for (Int_t ism = 0; ism < kMaxSMN; ism++)
259         {
260           intmpfile >> iddet >> issm >> smcount >> smiso;
261           fSMCount[idet][ism] = smcount;
262           fSMIso[idet][ism]   = smiso;
263         }
264     }
265
266   for (Int_t idet = 0; idet < kDet; idet++)
267     {
268       for (Int_t ism = 0; ism < kMaxSMN; ism++)
269         {
270           for (Int_t irow = 0; irow < kMaxRow; irow++)
271             {
272               for (Int_t icol = 0; icol < kMaxCol; icol++)
273                 {
274                   intmpfile >> iddet >> issm >> irrow >> iccol
275                             >> cellcount >> celliso;
276                   fCellCount[idet][ism][irow][icol] = cellcount;
277                   fCellIso[idet][ism][irow][icol]   = celliso;
278                 }
279             }
280         }
281     }
282   
283
284   intmpfile.close();
285
286 }
287 // ------------------------------------------------------------------------ //
288 void AliPMDCalibGain::WriteTempFile(const Char_t *tempFile)
289 {
290   // Write the Temporary file if the required statics is not achieved
291
292
293   /*
294     Following variables to be written to a file
295     fDetIso[idet] ;
296     fSMIso[idet][ismn]; 
297     fCellIso[idet][ismn][irow][icol]; 
298     
299     fDetCount[idet];
300     fSMCount[idet][ismn];
301     fCellCount[idet][ismn][irow][icol];
302   */                              
303
304
305   fpw = fopen(tempFile,"w+");
306   
307   for (Int_t idet = 0; idet < kDet; idet++)
308     {
309      // fprintf(fpw,"%d %f %f\n",idet,fDetCount[idet],fDetIso[idet]);
310     }
311   
312   for (Int_t idet = 0; idet < kDet; idet++)
313     {
314       for (Int_t ism = 0; ism < kMaxSMN; ism++)
315         {
316           fprintf(fpw,"%d %d %f %f\n",idet,ism, fSMCount[idet][ism],fSMIso[idet][ism]);
317         }
318     }
319   
320   for (Int_t idet = 0; idet < kDet; idet++)
321     {
322       for (Int_t ism = 0; ism < kMaxSMN; ism++)
323         {
324           for (Int_t irow = 0; irow < kMaxRow; irow++)
325             {
326               for (Int_t icol = 0; icol < kMaxCol; icol++)
327                 {
328                   fprintf(fpw,"%d %d %d %d %f %f\n",idet,ism,irow,icol,
329                           fCellCount[idet][ism][irow][icol],
330                           fCellIso[idet][ism][irow][icol]);
331                 }
332             }
333         }
334     }
335   
336   fclose(fpw);
337   
338 }
339
340 // ------------------------------------------------------------------------ //
341
342 Bool_t AliPMDCalibGain::ProcessEvent(AliRawReader *rawReader, TObjArray *pmdddlcont)
343 {
344   // Calculates the ADC of isolated cell
345   
346   const Int_t kDDL           = AliDAQ::NumberOfDdls("PMD");
347   const Int_t kCellNeighbour = 6;
348   Int_t neibx[6] = {1,0,-1,-1,0,1};
349   Int_t neiby[6] = {0,1,1,0,-1,-1};
350   
351   Int_t id1 = 0,jd1 = 0;  //neighbour row/col
352   Int_t isocount = 0;     //number of neighbours with 0 signal
353
354   Float_t d1[kDet][kMaxSMN][kMaxRow][kMaxCol];
355   
356   for(Int_t idet = 0; idet < kDet; idet++)
357     {
358       for(Int_t ismn = 0; ismn < kMaxSMN; ismn++)
359         {
360           for(Int_t irow = 0; irow < kMaxRow; irow++)
361             {
362               for(Int_t icol = 0; icol < kMaxCol; icol++)
363                 {
364                   d1[idet][ismn][irow][icol] = 0.;
365                 }
366             }
367         }
368     }
369   
370   AliPMDRawStream rawStream(rawReader);
371
372   Int_t iddl = -1;
373   
374   Int_t numberofDDLs = 0;
375
376   while ((iddl = rawStream.DdlData(pmdddlcont)) >=0) {
377     numberofDDLs++;
378     
379     Int_t ientries = pmdddlcont->GetEntries();
380     
381     for (Int_t ient = 0; ient < ientries; ient++)
382       {
383         AliPMDddldata *pmdddl = (AliPMDddldata*)pmdddlcont->UncheckedAt(ient);
384         
385         Int_t idet = pmdddl->GetDetector();
386         Int_t ismn = pmdddl->GetSMN();
387         Int_t mcm = pmdddl->GetMCM();
388         //Int_t ichno = pmdddl->GetChannel();
389         Int_t irow = pmdddl->GetRow();
390         Int_t icol = pmdddl->GetColumn();
391         Int_t isig = pmdddl->GetSignal();
392         
393         // This is the protection not to crash the code 
394         
395         if(mcm == 0) continue;
396         if (irow < 0 || icol < 0 || irow > 47 || icol > 95) continue;
397         
398         // Pedestal subtraction
399         if(fHotFlag[idet][ismn][irow][icol] == 1.0) isig = 0;
400         
401         if (isig>0)
402           {
403             d1[idet][ismn][irow][icol] =
404               (Float_t) isig - fPedMeanRMS[idet][ismn][irow][icol];
405             
406             //printf("Signal_ped_subtracted=%f, pedestal=%f\n",d1[idet][ismn][irow][icol]),fPedMeanRMS[idet][ismn][irow][icol];
407             
408             fNhitCell[idet][ismn][irow][icol]++;     //cell hit frequency
409           }
410         
411
412       }
413     pmdddlcont->Delete();
414     }
415   
416   for(Int_t idet=0; idet < kDet; idet++)
417     {
418       for(Int_t ismn = 0; ismn < kMaxSMN; ismn++)
419         {
420           for(Int_t irow = 0; irow < kMaxRow; irow++)
421             {
422               for(Int_t icol = 0; icol < kMaxCol; icol++)
423                 {
424                   if(d1[idet][ismn][irow][icol] > 0)
425                     {
426                       isocount = 0;
427                       for(Int_t ii = 0; ii < kCellNeighbour; ii++)
428                         {
429                           id1 = irow + neibx[ii];
430                           jd1 = icol + neiby[ii];
431                           if (id1 < 0) id1 = 0;
432                           if (id1 > kMaxRow-1) id1 = kMaxRow - 1;
433                           if (jd1 < 0) jd1 = 0;
434                           if (jd1 > kMaxCol-1) jd1 = kMaxCol - 1;
435                           if(d1[idet][ismn][id1][jd1] == 0)
436                             {
437                               isocount++;
438                               if(isocount == kCellNeighbour)
439                                 {
440                                   //fDetIso[idet] += d1[idet][ismn][irow][icol];
441                                   fSMIso[idet][ismn] += d1[idet][ismn][irow][icol];
442                                   fCellIso[idet][ismn][irow][icol] += d1[idet][ismn][irow][icol];
443                                   //fDetCount[idet]++;
444                                   fSMCount[idet][ismn]++;
445                                   fCellCount[idet][ismn][irow][icol]++;
446                                   
447                                 }
448                             }
449                         }  // neigh cell cond.
450                     }     // d>0 cond.
451                 }
452             }
453         }
454     }
455   
456   for(Int_t idet=0; idet < kDet; idet++)
457     {
458       for(Int_t ismn = 0; ismn < kMaxSMN; ismn++)
459         {
460           for(Int_t irow = 0; irow < kMaxRow; irow++)
461             {
462               for(Int_t icol = 0; icol < kMaxCol; icol++)
463                 {
464                   if(fNhitCell[idet][ismn][irow][icol]>0)
465                     {
466                       fCountSm[idet][ismn]  += 1;
467                       fTempnhit[idet][ismn] += fNhitCell[idet][ismn][irow][icol];
468                       fTempnhitSq[idet][ismn] += fNhitCell[idet][ismn][irow][icol]
469                         *fNhitCell[idet][ismn][irow][icol];
470                     }
471                 }
472             }
473         }
474     }
475   
476   if (numberofDDLs < kDDL) return kFALSE;
477   return kTRUE;
478   
479 }
480 // ------------------------------------------------------------------------ //
481 void AliPMDCalibGain::Analyse(TTree *gaintree, TTree *meantree)
482 {
483   // Calculates the mean
484   Int_t   det = 0, sm = 0, row = 0, col = 0;
485   Float_t gain = 0.;
486   Float_t cellmean = 0.;
487
488   Float_t modmean[2][24];
489
490   for (Int_t idet=0; idet < 2; idet++)
491     {
492       for (Int_t ism = 0; ism < 24; ism++)
493         {
494           modmean[idet][ism] = 0.;
495         }
496     }
497
498   gaintree->Branch("det",&det,"det/I");
499   gaintree->Branch("sm",&sm,"sm/I");
500   gaintree->Branch("row",&row,"row/I");
501   gaintree->Branch("col",&col,"col/I");
502   gaintree->Branch("gain",&gain,"gain/F");
503   
504   for(Int_t idet = 0; idet < kDet; idet++)
505     {
506       for(Int_t ism = 0; ism < kMaxSMN; ism++)
507         {
508           if (fSMCount[idet][ism] > 0)
509             modmean[idet][ism] = fSMIso[idet][ism]/fSMCount[idet][ism];
510           for(Int_t irow = 0; irow < kMaxRow; irow++)
511             {
512               for(Int_t icol = 0; icol < kMaxCol; icol++)
513                 {
514                   if (fCellCount[idet][ism][irow][icol] > 0.)
515                     {
516                       cellmean = fCellIso[idet][ism][irow][icol]/fCellCount[idet][ism][irow][icol];
517                     }
518                   det      = idet;
519                   sm       = ism;
520                   row      = irow;
521                   col      = icol;
522                   if (cellmean > 0.0 && fCellCount[idet][ism][irow][icol]>0.)
523                     {
524                       gain = cellmean/modmean[idet][ism];
525                     }
526                   else
527                     {
528                       gain = 0.;
529                     }
530                   //if(fCellCount[idet][ism][irow][icol]>0.) printf("CellCount =%f, gain= %f\n",fCellCount[idet][ism][irow][icol],gain);
531                   gaintree->Fill();
532                 }
533             }
534         }
535     }
536
537   Float_t smmean;
538
539   // Writing each module mean value
540   meantree->Branch("det",&det,"det/I");
541   meantree->Branch("sm",&sm,"sm/I");
542   meantree->Branch("smmean",&smmean,"row/F");
543   
544   for(Int_t idet = 0; idet < kDet; idet++)
545     {
546       for (Int_t ism = 0; ism < kMaxSMN; ism++)
547         {
548           det    = idet;
549           sm     = ism;
550           smmean = modmean[idet][ism];
551           meantree->Fill();
552         }
553     }
554
555 }
556 // ------------------------------------------------------------------------ //
557 void AliPMDCalibGain::FindHotCell(TTree *hottree, Float_t xvar)
558 {
559   // Calculates the mean
560   Int_t   det = 0, sm = 0, row = 0, col = 0;
561   Float_t flag = 0.;
562   Float_t meannhit = 0.;
563   Float_t meanSqnhit = 0.;
564   Float_t sigmanhit = 0.,nhitcut = 0.;
565
566   //Float_t xvar = 5.;
567
568   hottree->Branch("det",&det,"det/I");
569   hottree->Branch("sm",&sm,"sm/I");
570   hottree->Branch("row",&row,"row/I");
571   hottree->Branch("col",&col,"col/I");
572   hottree->Branch("flag",&flag,"flag/F");
573   
574   for(Int_t idet = 0; idet < kDet; idet++)
575     {
576       for(Int_t ism = 0; ism < kMaxSMN; ism++)
577         {
578           if (fCountSm[idet][ism]> 0)
579             {
580               meannhit   = fTempnhit[idet][ism]/fCountSm[idet][ism];
581               meanSqnhit = fTempnhitSq[idet][ism]/fCountSm[idet][ism];
582               sigmanhit  = sqrt(meanSqnhit-(meannhit*meannhit));
583               nhitcut    = meannhit + xvar*sigmanhit;
584
585               for(Int_t irow = 0; irow < kMaxRow; irow++)
586                 {
587                   for(Int_t icol = 0; icol < kMaxCol; icol++)
588                     {
589                       det      = idet;
590                       sm       = ism;
591                       row      = irow;
592                       col      = icol;
593                       
594                       if(fNhitCell[idet][ism][irow][icol] > nhitcut)
595                         {
596                           flag  = 1.0;
597                         }
598                       else
599                         {
600                           flag = 0.;
601                         }
602                       hottree->Fill();
603                     }
604                   
605                 }
606             }
607         }
608     }
609 }
610