STEER/AliMC.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, 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  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   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 // This class is extracted from the AliRun class
  19 // and contains all the MC-related functionality
  20 // The number of dependencies has to be reduced...
  21 // Author: F.Carminati
  22 //         Federico.Carminati@cern.ch
  23
  24 #include <RVersion.h>
  25 #include <TBrowser.h>
  26 #include <TClonesArray.h>
  27 #include <TGeoManager.h>
  28 #include <TStopwatch.h>
  29 #include <TSystem.h>
  30 #include <TVirtualMC.h>
  31 #include <TParticle.h>
  32 #include <TROOT.h>
  33 #include <TFile.h>
  34
  35 #include "AliLog.h"
  36 #include "AliDetector.h"
  37 #include "AliGenerator.h"
  38 #include "AliHeader.h"
  39 #include "AliLego.h"
  40 #include "AliMC.h"
  41 #include "AliMCQA.h"
  42 #include "AliRun.h"
  43 #include "AliHit.h"
  44 #include "AliStack.h"
  45 #include "AliMagF.h"
  46 #include "AliTrackReference.h"
  47 #include "AliSimulation.h"
  48 #include "AliGeomManager.h"
  49 #include "AliCDBManager.h"
  50 #include "AliCDBStorage.h"
  51 #include "AliCDBEntry.h"
  52
  53
  54 ClassImp(AliMC)
  55
  56 //_______________________________________________________________________
  57 AliMC::AliMC() :
  58   fGenerator(0),
  59   fEventEnergy(0),
  60   fSummEnergy(0),
  61   fSum2Energy(0),
  62   fTrRmax(1.e10),
  63   fTrZmax(1.e10),
  64   fRDecayMax(1.e10),
  65   fRDecayMin(-1.),
  66   fDecayPdg(0),
  67   fImedia(0),
  68   fTransParName("\0"),
  69   fMCQA(0),
  70   fHitLists(0),
  71   fTmpTreeTR(0),
  72   fTmpFileTR(0),
  73   fTrackReferences(),
  74   fTmpTrackReferences()
  75
  76 {
  77   //default constructor
  78   DecayLimits();
  79 }
  80
  81 //_______________________________________________________________________
  82 AliMC::AliMC(const char *name, const char *title) :
  83   TVirtualMCApplication(name, title),
  84   fGenerator(0),
  85   fEventEnergy(0),
  86   fSummEnergy(0),
  87   fSum2Energy(0),
  88   fTrRmax(1.e10),
  89   fTrZmax(1.e10),
  90   fRDecayMax(1.e10),
  91   fRDecayMin(-1.),
  92   fDecayPdg(0),
  93   fImedia(new TArrayI(1000)),
  94   fTransParName("\0"),
  95   fMCQA(0),
  96   fHitLists(new TList()),
  97   fTmpTreeTR(0),
  98   fTmpFileTR(0),
  99   fTrackReferences("AliTrackReference", 100),
 100   fTmpTrackReferences("AliTrackReference", 100)
 101 {
 102   //constructor
 103   // Set transport parameters
 104   SetTransPar();
 105   DecayLimits();
 106   // Prepare the tracking medium lists
 107   for(Int_t i=0;i<1000;i++) (*fImedia)[i]=-99;
 108 }
 109
 110 //_______________________________________________________________________
 111 AliMC::AliMC(const AliMC &mc) :
 112   TVirtualMCApplication(mc),
 113   fGenerator(0),
 114   fEventEnergy(0),
 115   fSummEnergy(0),
 116   fSum2Energy(0),
 117   fTrRmax(1.e10),
 118   fTrZmax(1.e10),
 119   fRDecayMax(1.e10),
 120   fRDecayMin(-1.),
 121   fDecayPdg(0),
 122   fImedia(0),
 123   fTransParName("\0"),
 124   fMCQA(0),
 125   fHitLists(0),
 126   fTmpTreeTR(0),
 127   fTmpFileTR(0),
 128   fTrackReferences(),
 129   fTmpTrackReferences()
 130 {
 131   //
 132   // Copy constructor for AliMC
 133   //
 134   mc.Copy(*this);
 135 }
 136
 137 //_______________________________________________________________________
 138 AliMC::~AliMC()
 139 {
 140   //destructor
 141   delete fGenerator;
 142   delete fImedia;
 143   delete fMCQA;
 144   delete fHitLists;
 145   // Delete track references
 146 }
 147
 148 //_______________________________________________________________________
 149 void AliMC::Copy(TObject &) const
 150 {
 151   //dummy Copy function
 152   AliFatal("Not implemented!");
 153 }
 154
 155 //_______________________________________________________________________
 156 void  AliMC::ConstructGeometry()
 157 {
 158   //
 159   // Either load geometry from file or create it through usual
 160   // loop on detectors. In the first case the method
 161   // AliModule::CreateMaterials() only builds fIdtmed and is postponed
 162   // at InitGeometry().
 163   //
 164
 165   if(gAlice->IsRootGeometry()){ //load geometry either from CDB or from file
 166     if(gAlice->IsGeomFromCDB()){
 167       AliInfo("Loading geometry from CDB default storage");
 168       AliCDBPath path("GRP","Geometry","Data");
 169       AliCDBEntry *entry=AliCDBManager::Instance()->Get(path.GetPath());
 170       if(!entry) AliFatal("Unable to load geometry from CDB!");
 171       entry->SetOwner(0);
 172       gGeoManager = (TGeoManager*) entry->GetObject();
 173       if (!gGeoManager) AliFatal("TGeoManager object not found in the specified CDB entry!");
 174     }else{
 175       // Load geometry
 176       const char *geomfilename = gAlice->GetGeometryFileName();
 177       if(gSystem->ExpandPathName(geomfilename)){
 178         AliInfo(Form("Loading geometry from file:\n %40s",geomfilename));
 179         TGeoManager::Import(geomfilename);
 180       }else{
 181         AliInfo(Form("Geometry file %40s not found!\n",geomfilename));
 182         return;
 183       }
 184     }
 185   }else{
 186     // Create modules, materials, geometry
 187     TStopwatch stw;
 188     TIter next(gAlice->Modules());
 189     AliModule *detector;
 190     AliDebug(1, "Geometry creation:");
 191     while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 192       stw.Start();
 193       // Initialise detector materials and geometry
 194       detector->CreateMaterials();
 195       detector->CreateGeometry();
 196       AliInfo(Form("%10s R:%.2fs C:%.2fs",
 197                    detector->GetName(),stw.RealTime(),stw.CpuTime()));
 198     }
 199   }
 200
 201 }
 202
 203 //_______________________________________________________________________
 204 Bool_t  AliMC::MisalignGeometry()
 205 {
 206 // Call misalignment code if AliSimulation object was defined.
 207
 208    if(!gAlice->IsRootGeometry()){
 209      //Set alignable volumes for the whole geometry
 210      SetAllAlignableVolumes();
 211    }
 212    // Misalign geometry via AliSimulation instance
 213    if (!AliSimulation::GetInstance()) return kFALSE;
 214    AliGeomManager::SetGeometry(gGeoManager);
 215    return AliSimulation::GetInstance()->MisalignGeometry(gAlice->GetRunLoader());
 216 }
 217
 218 //_______________________________________________________________________
 219 void  AliMC::ConstructOpGeometry()
 220 {
 221   //
 222   // Loop all detector modules and call DefineOpticalProperties() method
 223   //
 224
 225   TIter next(gAlice->Modules());
 226   AliModule *detector;
 227   AliInfo("Optical properties definition");
 228   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 229     // Initialise detector optical properties
 230     detector->DefineOpticalProperties();
 231   }
 232 }
 233
 234 //_______________________________________________________________________
 235 void  AliMC::InitGeometry()
 236 {
 237   //
 238   // Initialize detectors
 239   //
 240
 241   AliInfo("Initialisation:");
 242   TStopwatch stw;
 243   TIter next(gAlice->Modules());
 244   AliModule *detector;
 245   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 246     stw.Start();
 247     // Initialise detector geometry
 248     if(gAlice->IsRootGeometry()) detector->CreateMaterials();
 249     detector->Init();
 250     AliInfo(Form("%10s R:%.2fs C:%.2fs",
 251                  detector->GetName(),stw.RealTime(),stw.CpuTime()));
 252   }
 253 }
 254
 255 //_______________________________________________________________________
 256 void  AliMC::SetAllAlignableVolumes()
 257 {
 258   //
 259   // Add alignable volumes (TGeoPNEntries) looping on all
 260   // active modules
 261   //
 262
 263   AliInfo(Form("Setting entries for all alignable volumes of active detectors"));
 264   AliModule *detector;
 265   TIter next(gAlice->Modules());
 266   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 267     detector->AddAlignableVolumes();
 268   }
 269 }
 270
 271 //_______________________________________________________________________
 272 void  AliMC::GeneratePrimaries()
 273 {
 274   //
 275   // Generate primary particles and fill them in the stack.
 276   //
 277
 278   Generator()->Generate();
 279 }
 280
 281 //_______________________________________________________________________
 282 void AliMC::SetGenerator(AliGenerator *generator)
 283 {
 284   //
 285   // Load the event generator
 286   //
 287   if(!fGenerator) fGenerator = generator;
 288 }
 289
 290 //_______________________________________________________________________
 291 void AliMC::ResetGenerator(AliGenerator *generator)
 292 {
 293   //
 294   // Load the event generator
 295   //
 296   if(fGenerator) {
 297     if(generator) {
 298       AliWarning(Form("Replacing generator %s with %s",
 299                       fGenerator->GetName(),generator->GetName()));
 300     }
 301     else {
 302       AliWarning(Form("Replacing generator %s with NULL",
 303                       fGenerator->GetName()));
 304     }
 305   }
 306   fGenerator = generator;
 307 }
 308
 309 //_______________________________________________________________________
 310 void AliMC::FinishRun()
 311 {
 312   // Clean generator information
 313   AliDebug(1, "fGenerator->FinishRun()");
 314   fGenerator->FinishRun();
 315
 316   //Output energy summary tables
 317   AliDebug(1, "EnergySummary()");
 318   ToAliDebug(1, EnergySummary());
 319 }
 320
 321 //_______________________________________________________________________
 322 void AliMC::BeginPrimary()
 323 {
 324   //
 325   // Called  at the beginning of each primary track
 326   //
 327
 328   // Reset Hits info
 329   ResetHits();
 330   ResetTrackReferences();
 331 }
 332
 333 //_______________________________________________________________________
 334 void AliMC::PreTrack()
 335 {
 336   // Actions before the track's transport
 337      TObjArray &dets = *gAlice->Modules();
 338      AliModule *module;
 339
 340      for(Int_t i=0; i<=gAlice->GetNdets(); i++)
 341        if((module = dynamic_cast<AliModule*>(dets[i])))
 342          module->PreTrack();
 343
 344      fMCQA->PreTrack();
 345 }
 346
 347 //_______________________________________________________________________
 348 void AliMC::Stepping()
 349 {
 350   //
 351   // Called at every step during transport
 352   //
 353   Int_t id = DetFromMate(gMC->CurrentMedium());
 354   if (id < 0) return;
 355
 356
 357   if ( gMC->IsNewTrack()            &&
 358        gMC->TrackTime() == 0.       &&
 359        fRDecayMin >= 0.             &&
 360        fRDecayMax > fRDecayMin      &&
 361        gMC->TrackPid() == fDecayPdg )
 362   {
 363       FixParticleDecaytime();
 364   }
 365
 366
 367
 368   //
 369   // --- If lego option, do it and leave
 370   if (gAlice->Lego())
 371     gAlice->Lego()->StepManager();
 372   else {
 373     Int_t copy;
 374     //Update energy deposition tables
 375     AddEnergyDeposit(gMC->CurrentVolID(copy),gMC->Edep());
 376     //
 377     // write tracke reference for track which is dissapearing - MI
 378
 379     if (gMC->IsTrackDisappeared() && !(gMC->IsTrackAlive())) {
 380         if (gMC->Etot() > 0.05) AddTrackReference(GetCurrentTrackNumber(),
 381                                                 AliTrackReference::kDisappeared);
 382
 383
 384     }
 385
 386     //Call the appropriate stepping routine;
 387     AliModule *det = dynamic_cast<AliModule*>(gAlice->Modules()->At(id));
 388     if(det && det->StepManagerIsEnabled()) {
 389       if(AliLog::GetGlobalDebugLevel()>0) fMCQA->StepManager(id);
 390       det->StepManager();
 391     }
 392   }
 393 }
 394
 395 //_______________________________________________________________________
 396 void AliMC::EnergySummary()
 397 {
 398   //e
 399   // Print summary of deposited energy
 400   //
 401
 402   Int_t ndep=0;
 403   Float_t edtot=0;
 404   Float_t ed, ed2;
 405   Int_t kn, i, left, j, id;
 406   const Float_t kzero=0;
 407   Int_t ievent=gAlice->GetRunLoader()->GetHeader()->GetEvent()+1;
 408   //
 409   // Energy loss information
 410   if(ievent) {
 411     printf("***************** Energy Loss Information per event (GEV) *****************\n");
 412     for(kn=1;kn<fEventEnergy.GetSize();kn++) {
 413       ed=fSummEnergy[kn];
 414       if(ed>0) {
 415         fEventEnergy[ndep]=kn;
 416         if(ievent>1) {
 417           ed=ed/ievent;
 418           ed2=fSum2Energy[kn];
 419           ed2=ed2/ievent;
 420           ed2=100*TMath::Sqrt(TMath::Max(ed2-ed*ed,kzero))/ed;
 421         } else
 422           ed2=99;
 423         fSummEnergy[ndep]=ed;
 424         fSum2Energy[ndep]=TMath::Min(static_cast<Float_t>(99.),TMath::Max(ed2,kzero));
 425         edtot+=ed;
 426         ndep++;
 427       }
 428     }
 429     for(kn=0;kn<(ndep-1)/3+1;kn++) {
 430       left=ndep-kn*3;
 431       for(i=0;i<(3<left?3:left);i++) {
 432         j=kn*3+i;
 433         id=Int_t (fEventEnergy[j]+0.1);
 434         printf(" %s %10.3f +- %10.3f%%;",gMC->VolName(id),fSummEnergy[j],fSum2Energy[j]);
 435       }
 436       printf("\n");
 437     }
 438     //
 439     // Relative energy loss in different detectors
 440     printf("******************** Relative Energy Loss per event ********************\n");
 441     printf("Total energy loss per event %10.3f GeV\n",edtot);
 442     for(kn=0;kn<(ndep-1)/5+1;kn++) {
 443       left=ndep-kn*5;
 444       for(i=0;i<(5<left?5:left);i++) {
 445         j=kn*5+i;
 446         id=Int_t (fEventEnergy[j]+0.1);
 447         printf(" %s %10.3f%%;",gMC->VolName(id),100*fSummEnergy[j]/edtot);
 448       }
 449       printf("\n");
 450     }
 451     for(kn=0;kn<75;kn++) printf("*");
 452     printf("\n");
 453   }
 454   //
 455   // Reset the TArray's
 456   //  fEventEnergy.Set(0);
 457   //  fSummEnergy.Set(0);
 458   //  fSum2Energy.Set(0);
 459 }
 460
 461 //_____________________________________________________________________________
 462 void AliMC::BeginEvent()
 463 {
 464   //
 465   // Clean-up previous event
 466   // Energy scores
 467   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
 468   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
 469   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
 470   AliDebug(1, "          BEGINNING EVENT               ");
 471   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
 472   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
 473   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
 474
 475   AliRunLoader *runloader=gAlice->GetRunLoader();
 476
 477   /*******************************/
 478   /*   Clean after eventual      */
 479   /*   previous event            */
 480   /*******************************/
 481
 482
 483   //Set the next event in Run Loader -> Cleans trees (TreeK and all trees in detectors),
 484   gAlice->SetEventNrInRun(gAlice->GetEventNrInRun()+1);
 485   runloader->SetEventNumber(gAlice->GetEventNrInRun());// sets new files, cleans the previous event stuff, if necessary, etc.,
 486   AliDebug(1, Form("EventNr is %d",gAlice->GetEventNrInRun()));
 487
 488   fEventEnergy.Reset();
 489     // Clean detector information
 490
 491   if (runloader->Stack())
 492       runloader->Stack()->Reset();//clean stack -> tree is unloaded
 493   else
 494       runloader->MakeStack();//or make a new one
 495
 496
 497   if(gAlice->Lego() == 0x0)
 498   {
 499       AliDebug(1, "fRunLoader->MakeTree(K)");
 500       runloader->MakeTree("K");
 501   }
 502
 503   AliDebug(1, "gMC->SetStack(fRunLoader->Stack())");
 504   gMC->SetStack(gAlice->GetRunLoader()->Stack());//Was in InitMC - but was moved here
 505                                      //because we don't have guarantee that
 506                                      //stack pointer is not going to change from event to event
 507                          //since it bellobgs to header and is obtained via RunLoader
 508   //
 509   //  Reset all Detectors & kinematics & make/reset trees
 510   //
 511
 512   runloader->GetHeader()->Reset(AliCDBManager::Instance()->GetRun(),gAlice->GetEvNumber(),
 513                                 gAlice->GetEventNrInRun());
 514 //  fRunLoader->WriteKinematics("OVERWRITE");  is there any reason to rewrite here since MakeTree does so
 515
 516   if(gAlice->Lego())
 517   {
 518       gAlice->Lego()->BeginEvent();
 519       return;
 520   }
 521
 522
 523   AliDebug(1, "ResetHits()");
 524   ResetHits();
 525
 526   AliDebug(1, "fRunLoader->MakeTree(H)");
 527   runloader->MakeTree("H");
 528
 529
 530
 531   MakeTmpTrackRefsTree();
 532   //create new branches and SetAdresses
 533   TIter next(gAlice->Modules());
 534   AliModule *detector;
 535   while((detector = (AliModule*)next()))
 536    {
 537        AliDebug(2, Form("%s->MakeBranch(H)",detector->GetName()));
 538        detector->MakeBranch("H");
 539    }
 540 }
 541
 542 //_______________________________________________________________________
 543 void AliMC::ResetHits()
 544 {
 545   //
 546   //  Reset all Detectors hits
 547   //
 548   TIter next(gAlice->Modules());
 549   AliModule *detector;
 550   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 551      detector->ResetHits();
 552   }
 553 }
 554
 555 //_______________________________________________________________________
 556 void AliMC::PostTrack()
 557 {
 558   // Posts tracks for each module
 559   TObjArray &dets = *gAlice->Modules();
 560   AliModule *module;
 561
 562   for(Int_t i=0; i<=gAlice->GetNdets(); i++)
 563     if((module = dynamic_cast<AliModule*>(dets[i])))
 564       module->PostTrack();
 565 }
 566
 567 //_______________________________________________________________________
 568 void AliMC::FinishPrimary()
 569 {
 570   //
 571   // Called  at the end of each primary track
 572   //
 573   AliRunLoader *runloader=gAlice->GetRunLoader();
 574   //  static Int_t count=0;
 575   //  const Int_t times=10;
 576   // This primary is finished, purify stack
 577 #if ROOT_VERSION_CODE > 262152
 578   if (!(gMC->SecondariesAreOrdered())) {
 579       if (runloader->Stack()->ReorderKine()) RemapHits();
 580   }
 581 #endif
 582   if (runloader->Stack()->PurifyKine()) RemapHits();
 583
 584   TIter next(gAlice->Modules());
 585   AliModule *detector;
 586   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 587     detector->FinishPrimary();
 588     AliLoader* loader = detector->GetLoader();
 589     if(loader)
 590      {
 591        TTree* treeH = loader->TreeH();
 592        if (treeH) treeH->Fill(); //can be Lego run and treeH can not exist
 593      }
 594   }
 595
 596   // Write out track references if any
 597   if (fTmpTreeTR) fTmpTreeTR->Fill();
 598 }
 599
 600 void AliMC::RemapHits()
 601 {
 602 //
 603 // Remaps the track labels of the hits
 604     AliRunLoader *runloader=gAlice->GetRunLoader();
 605     AliStack* stack = runloader->Stack();
 606     TList* hitLists = GetHitLists();
 607     TIter next(hitLists);
 608     TCollection *hitList;
 609
 610     while((hitList = dynamic_cast<TCollection*>(next()))) {
 611         TIter nexthit(hitList);
 612         AliHit *hit;
 613         while((hit = dynamic_cast<AliHit*>(nexthit()))) {
 614             hit->SetTrack(stack->TrackLabel(hit->GetTrack()));
 615         }
 616     }
 617
 618     //
 619     // This for detectors which have a special mapping mechanism
 620     // for hits, such as TPC and TRD
 621     //
 622
 623
 624     TObjArray* modules = gAlice->Modules();
 625     TIter nextmod(modules);
 626     AliModule *module;
 627     while((module = (AliModule*) nextmod())) {
 628         AliDetector* det = dynamic_cast<AliDetector*> (module);
 629         if (det) det->RemapTrackHitIDs(stack->TrackLabelMap());
 630     }
 631     //
 632     RemapTrackReferencesIDs(stack->TrackLabelMap());
 633 }
 634
 635 //_______________________________________________________________________
 636 void AliMC::FinishEvent()
 637 {
 638   //
 639   // Called at the end of the event.
 640   //
 641
 642   //
 643
 644   if(gAlice->Lego()) gAlice->Lego()->FinishEvent();
 645
 646   TIter next(gAlice->Modules());
 647   AliModule *detector;
 648   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 649     detector->FinishEvent();
 650   }
 651
 652   //Update the energy deposit tables
 653   Int_t i;
 654   for(i=0;i<fEventEnergy.GetSize();i++)
 655    {
 656     fSummEnergy[i]+=fEventEnergy[i];
 657     fSum2Energy[i]+=fEventEnergy[i]*fEventEnergy[i];
 658    }
 659
 660   AliRunLoader *runloader=gAlice->GetRunLoader();
 661
 662   AliHeader* header = runloader->GetHeader();
 663   AliStack* stack = runloader->Stack();
 664   if ( (header == 0x0) || (stack == 0x0) )
 665    {//check if we got header and stack. If not cry and exit aliroot
 666     AliFatal("Can not get the stack or header from LOADER");
 667     return;//never reached
 668    }
 669   // Update Header information
 670   header->SetNprimary(stack->GetNprimary());
 671   header->SetNtrack(stack->GetNtrack());
 672
 673   // Write out the kinematics
 674   if (!gAlice->Lego()) stack->FinishEvent();
 675
 676   // Synchronize the TreeTR with TreeK
 677   if (fTmpTreeTR) ReorderAndExpandTreeTR();
 678
 679   // Write out the event Header information
 680   TTree* treeE = runloader->TreeE();
 681   if (treeE)
 682    {
 683       header->SetStack(stack);
 684       treeE->Fill();
 685    }
 686   else
 687    {
 688     AliError("Can not get TreeE from RL");
 689    }
 690
 691   if(gAlice->Lego() == 0x0)
 692    {
 693      runloader->WriteKinematics("OVERWRITE");
 694      runloader->WriteTrackRefs("OVERWRITE");
 695      runloader->WriteHits("OVERWRITE");
 696    }
 697
 698   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
 699   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
 700   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
 701   AliDebug(1, "          FINISHING EVENT               ");
 702   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
 703   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
 704   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
 705 }
 706
 707 //_______________________________________________________________________
 708 void AliMC::Field(const Double_t* x, Double_t* b) const
 709 {
 710   // Calculates field "b" at point "x"
 711     gAlice->Field(x,b);
 712 }
 713
 714 //_______________________________________________________________________
 715 void AliMC::Init()
 716 {
 717   // MC initialization
 718
 719    //=================Create Materials and geometry
 720    gMC->Init();
 721   // Set alignable volumes for the whole geometry (with old root)
 722 #if ROOT_VERSION_CODE < 331527
 723   SetAllAlignableVolumes();
 724 #endif
 725    //Read the cuts for all materials
 726    ReadTransPar();
 727    //Build the special IMEDIA table
 728    MediaTable();
 729
 730    //Compute cross-sections
 731    gMC->BuildPhysics();
 732
 733    //Initialise geometry deposition table
 734    fEventEnergy.Set(gMC->NofVolumes()+1);
 735    fSummEnergy.Set(gMC->NofVolumes()+1);
 736    fSum2Energy.Set(gMC->NofVolumes()+1);
 737
 738    //
 739    fMCQA = new AliMCQA(gAlice->GetNdets());
 740
 741    // Register MC in configuration
 742    AliConfig::Instance()->Add(gMC);
 743
 744 }
 745
 746 //_______________________________________________________________________
 747 void AliMC::MediaTable()
 748 {
 749   //
 750   // Built media table to get from the media number to
 751   // the detector id
 752   //
 753
 754   Int_t kz, nz, idt, lz, i, k, ind;
 755   //  Int_t ibeg;
 756   TObjArray &dets = *gAlice->Detectors();
 757   AliModule *det;
 758   Int_t ndets=gAlice->GetNdets();
 759   //
 760   // For all detectors
 761   for (kz=0;kz<ndets;kz++) {
 762     // If detector is defined
 763     if((det=dynamic_cast<AliModule*>(dets[kz]))) {
 764         TArrayI &idtmed = *(det->GetIdtmed());
 765         for(nz=0;nz<100;nz++) {
 766
 767         // Find max and min material number
 768         if((idt=idtmed[nz])) {
 769           det->LoMedium() = det->LoMedium() < idt ? det->LoMedium() : idt;
 770           det->HiMedium() = det->HiMedium() > idt ? det->HiMedium() : idt;
 771         }
 772       }
 773       if(det->LoMedium() > det->HiMedium()) {
 774         det->LoMedium() = 0;
 775         det->HiMedium() = 0;
 776       } else {
 777         if(det->HiMedium() > fImedia->GetSize()) {
 778           AliError(Form("Increase fImedia from %d to %d",
 779                         fImedia->GetSize(),det->HiMedium()));
 780           return;
 781         }
 782         // Tag all materials in rage as belonging to detector kz
 783         for(lz=det->LoMedium(); lz<= det->HiMedium(); lz++) {
 784           (*fImedia)[lz]=kz;
 785         }
 786       }
 787     }
 788   }
 789   //
 790   // Print summary table
 791   AliInfo("Tracking media ranges:");
 792   ToAliInfo(
 793   for(i=0;i<(ndets-1)/6+1;i++) {
 794     for(k=0;k< (6<ndets-i*6?6:ndets-i*6);k++) {
 795       ind=i*6+k;
 796       det=dynamic_cast<AliModule*>(dets[ind]);
 797       if(det)
 798         printf(" %6s: %3d -> %3d;",det->GetName(),det->LoMedium(),
 799                det->HiMedium());
 800       else
 801         printf(" %6s: %3d -> %3d;","NULL",0,0);
 802     }
 803     printf("\n");
 804   }
 805   )
 806 }
 807
 808 //_______________________________________________________________________
 809 void AliMC::ReadTransPar()
 810 {
 811   //
 812   // Read filename to set the transport parameters
 813   //
 814
 815
 816   const Int_t kncuts=10;
 817   const Int_t knflags=11;
 818   const Int_t knpars=kncuts+knflags;
 819   const char kpars[knpars][7] = {"CUTGAM" ,"CUTELE","CUTNEU","CUTHAD","CUTMUO",
 820                                "BCUTE","BCUTM","DCUTE","DCUTM","PPCUTM","ANNI",
 821                                "BREM","COMP","DCAY","DRAY","HADR","LOSS",
 822                                "MULS","PAIR","PHOT","RAYL"};
 823   char line[256];
 824   char detName[7];
 825   char* filtmp;
 826   Float_t cut[kncuts];
 827   Int_t flag[knflags];
 828   Int_t i, itmed, iret, ktmed, kz;
 829   FILE *lun;
 830   //
 831   // See whether the file is there
 832   filtmp=gSystem->ExpandPathName(fTransParName.Data());
 833   lun=fopen(filtmp,"r");
 834   delete [] filtmp;
 835   if(!lun) {
 836     AliWarning(Form("File %s does not exist!",fTransParName.Data()));
 837     return;
 838   }
 839   //
 840   while(1) {
 841     // Initialise cuts and flags
 842     for(i=0;i<kncuts;i++) cut[i]=-99;
 843     for(i=0;i<knflags;i++) flag[i]=-99;
 844     itmed=0;
 845     for(i=0;i<256;i++) line[i]='\0';
 846     // Read up to the end of line excluded
 847     iret=fscanf(lun,"%[^\n]",line);
 848     if(iret<0) {
 849       //End of file
 850       fclose(lun);
 851       return;
 852     }
 853     // Read the end of line
 854     fscanf(lun,"%*c");
 855     if(!iret) continue;
 856     if(line[0]=='*') continue;
 857     // Read the numbers
 858     iret=sscanf(line,"%s %d %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %d %d %d %d %d %d %d %d %d %d %d",
 859                 detName,&itmed,&cut[0],&cut[1],&cut[2],&cut[3],&cut[4],&cut[5],&cut[6],&cut[7],&cut[8],
 860                 &cut[9],&flag[0],&flag[1],&flag[2],&flag[3],&flag[4],&flag[5],&flag[6],&flag[7],
 861                 &flag[8],&flag[9],&flag[10]);
 862     if(!iret) continue;
 863     if(iret<0) {
 864       //reading error
 865       AliWarning(Form("Error reading file %s",fTransParName.Data()));
 866       continue;
 867     }
 868     // Check that the module exist
 869     AliModule *mod = gAlice->GetModule(detName);
 870     if(mod) {
 871       // Get the array of media numbers
 872       TArrayI &idtmed = *mod->GetIdtmed();
 873       // Check that the tracking medium code is valid
 874       if(0<=itmed && itmed < 100) {
 875         ktmed=idtmed[itmed];
 876         if(!ktmed) {
 877           AliWarning(Form("Invalid tracking medium code %d for %s",itmed,mod->GetName()));
 878           continue;
 879         }
 880         // Set energy thresholds
 881         for(kz=0;kz<kncuts;kz++) {
 882           if(cut[kz]>=0) {
 883             AliDebug(2, Form("%-6s set to %10.3E for tracking medium code %4d for %s",
 884                              kpars[kz],cut[kz],itmed,mod->GetName()));
 885             gMC->Gstpar(ktmed,kpars[kz],cut[kz]);
 886           }
 887         }
 888         // Set transport mechanisms
 889         for(kz=0;kz<knflags;kz++) {
 890           if(flag[kz]>=0) {
 891             AliDebug(2, Form("%-6s set to %10d for tracking medium code %4d for %s",
 892                              kpars[kncuts+kz],flag[kz],itmed,mod->GetName()));
 893             gMC->Gstpar(ktmed,kpars[kncuts+kz],Float_t(flag[kz]));
 894           }
 895         }
 896       } else {
 897         AliWarning(Form("Invalid medium code %d",itmed));
 898         continue;
 899       }
 900     } else {
 901       AliDebug(1, Form("%s not present",detName));
 902       continue;
 903     }
 904   }
 905 }
 906
 907 //_______________________________________________________________________
 908 void AliMC::SetTransPar(const char *filename)
 909 {
 910   //
 911   // Sets the file name for transport parameters
 912   //
 913   fTransParName = filename;
 914 }
 915
 916 //_______________________________________________________________________
 917 void AliMC::Browse(TBrowser *b)
 918 {
 919   //
 920   // Called when the item "Run" is clicked on the left pane
 921   // of the Root browser.
 922   // It displays the Root Trees and all detectors.
 923   //
 924   //detectors are in folders anyway
 925   b->Add(fMCQA,"AliMCQA");
 926 }
 927
 928 //_______________________________________________________________________
 929 void AliMC::AddHit(Int_t id, Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits) const
 930 {
 931   //
 932   //  Add a hit to detector id
 933   //
 934   TObjArray &dets = *gAlice->Modules();
 935   if(dets[id]) dynamic_cast<AliModule*>(dets[id])->AddHit(track,vol,hits);
 936 }
 937
 938 //_______________________________________________________________________
 939 void AliMC::AddDigit(Int_t id, Int_t *tracks, Int_t *digits) const
 940 {
 941   //
 942   // Add digit to detector id
 943   //
 944   TObjArray &dets = *gAlice->Modules();
 945   if(dets[id]) dynamic_cast<AliModule*>(dets[id])->AddDigit(tracks,digits);
 946 }
 947
 948 //_______________________________________________________________________
 949 Int_t AliMC::GetCurrentTrackNumber() const {
 950   //
 951   // Returns current track
 952   //
 953   return gAlice->GetRunLoader()->Stack()->GetCurrentTrackNumber();
 954 }
 955
 956 //_______________________________________________________________________
 957 void AliMC::DumpPart (Int_t i) const
 958 {
 959   //
 960   // Dumps particle i in the stack
 961   //
 962   AliRunLoader * runloader = gAlice->GetRunLoader();
 963    if (runloader->Stack())
 964     runloader->Stack()->DumpPart(i);
 965 }
 966
 967 //_______________________________________________________________________
 968 void AliMC::DumpPStack () const
 969 {
 970   //
 971   // Dumps the particle stack
 972   //
 973   AliRunLoader * runloader = gAlice->GetRunLoader();
 974    if (runloader->Stack())
 975     runloader->Stack()->DumpPStack();
 976 }
 977
 978 //_______________________________________________________________________
 979 Int_t AliMC::GetNtrack() const {
 980   //
 981   // Returns number of tracks in stack
 982   //
 983   Int_t ntracks = -1;
 984   AliRunLoader * runloader = gAlice->GetRunLoader();
 985    if (runloader->Stack())
 986      ntracks = runloader->Stack()->GetNtrack();
 987    return ntracks;
 988 }
 989
 990 //_______________________________________________________________________
 991 Int_t AliMC::GetPrimary(Int_t track) const
 992 {
 993   //
 994   // return number of primary that has generated track
 995   //
 996   Int_t nprimary = -999;
 997   AliRunLoader * runloader = gAlice->GetRunLoader();
 998   if (runloader->Stack())
 999     nprimary = runloader->Stack()->GetPrimary(track);
1000   return nprimary;
1001 }
1002
1003 //_______________________________________________________________________
1004 TParticle* AliMC::Particle(Int_t i) const
1005 {
1006   // Returns the i-th particle from the stack taking into account
1007   // the remaping done by PurifyKine
1008   AliRunLoader * runloader = gAlice->GetRunLoader();
1009   if (runloader)
1010    if (runloader->Stack())
1011     return runloader->Stack()->Particle(i);
1012   return 0x0;
1013 }
1014
1015 //_______________________________________________________________________
1016 const TObjArray* AliMC::Particles() const {
1017   //
1018   // Returns pointer to Particles array
1019   //
1020   AliRunLoader * runloader = gAlice->GetRunLoader();
1021   if (runloader)
1022    if (runloader->Stack())
1023     return runloader->Stack()->Particles();
1024   return 0x0;
1025 }
1026
1027 //_______________________________________________________________________
1028 void AliMC::PushTrack(Int_t done, Int_t parent, Int_t pdg, Float_t *pmom,
1029                       Float_t *vpos, Float_t *polar, Float_t tof,
1030                       TMCProcess mech, Int_t &ntr, Float_t weight, Int_t is) const
1031 {
1032 // Delegate to stack
1033 //
1034   AliRunLoader * runloader = gAlice->GetRunLoader();
1035   if (runloader)
1036     if (runloader->Stack())
1037       runloader->Stack()->PushTrack(done, parent, pdg, pmom, vpos, polar, tof,
1038                                     mech, ntr, weight, is);
1039 }
1040
1041 //_______________________________________________________________________
1042 void AliMC::PushTrack(Int_t done, Int_t parent, Int_t pdg,
1043                       Double_t px, Double_t py, Double_t pz, Double_t e,
1044                       Double_t vx, Double_t vy, Double_t vz, Double_t tof,
1045                       Double_t polx, Double_t poly, Double_t polz,
1046                       TMCProcess mech, Int_t &ntr, Float_t weight, Int_t is) const
1047 {
1048   // Delegate to stack
1049   //
1050   AliRunLoader * runloader = gAlice->GetRunLoader();
1051   if (runloader)
1052     if (runloader->Stack())
1053       runloader->Stack()->PushTrack(done, parent, pdg, px, py, pz, e, vx, vy, vz, tof,
1054                                     polx, poly, polz, mech, ntr, weight, is);
1055 }
1056
1057 //_______________________________________________________________________
1058 void AliMC::SetHighWaterMark(Int_t nt) const
1059 {
1060     //
1061     // Set high water mark for last track in event
1062   AliRunLoader * runloader = gAlice->GetRunLoader();
1063   if (runloader)
1064     if (runloader->Stack())
1065       runloader->Stack()->SetHighWaterMark(nt);
1066 }
1067
1068 //_______________________________________________________________________
1069 void AliMC::KeepTrack(Int_t track) const
1070 {
1071   //
1072   // Delegate to stack
1073   //
1074   AliRunLoader * runloader = gAlice->GetRunLoader();
1075   if (runloader)
1076     if (runloader->Stack())
1077       runloader->Stack()->KeepTrack(track);
1078 }
1079
1080 //_______________________________________________________________________
1081 void AliMC::FlagTrack(Int_t track) const
1082 {
1083   // Delegate to stack
1084   //
1085   AliRunLoader * runloader = gAlice->GetRunLoader();
1086   if (runloader)
1087     if (runloader->Stack())
1088       runloader->Stack()->FlagTrack(track);
1089 }
1090
1091 //_______________________________________________________________________
1092 void AliMC::SetCurrentTrack(Int_t track) const
1093 {
1094   //
1095   // Set current track number
1096   //
1097   AliRunLoader * runloader = gAlice->GetRunLoader();
1098   if (runloader)
1099     if (runloader->Stack())
1100       runloader->Stack()->SetCurrentTrack(track);
1101 }
1102
1103 //_______________________________________________________________________
1104 AliTrackReference*  AliMC::AddTrackReference(Int_t label, Int_t id)
1105 {
1106   //
1107   // add a trackrefernce to the list
1108   Int_t primary = GetPrimary(label);
1109   Particle(primary)->SetBit(kKeepBit);
1110
1111   Int_t nref = fTmpTrackReferences.GetEntriesFast();
1112   return new(fTmpTrackReferences[nref]) AliTrackReference(label, id);
1113 }
1114
1115
1116
1117 //_______________________________________________________________________
1118 void AliMC::ResetTrackReferences()
1119 {
1120   //
1121   //  Reset all  references
1122   //
1123     fTmpTrackReferences.Clear();
1124 }
1125
1126 void AliMC::RemapTrackReferencesIDs(Int_t *map)
1127 {
1128   //
1129   // Remapping track reference
1130   // Called at finish primary
1131   //
1132
1133   Int_t nEntries = fTmpTrackReferences.GetEntries();
1134   for (Int_t i=0; i < nEntries; i++){
1135       AliTrackReference * ref = dynamic_cast<AliTrackReference*>(fTmpTrackReferences.UncheckedAt(i));
1136       if (ref) {
1137           Int_t newID = map[ref->GetTrack()];
1138           if (newID>=0) ref->SetTrack(newID);
1139           else {
1140               ref->SetBit(kNotDeleted,kFALSE);
1141               fTmpTrackReferences.RemoveAt(i);
1142           }
1143       } // if ref
1144   }
1145   fTmpTrackReferences.Compress();
1146 }
1147
1148 void AliMC::FixParticleDecaytime()
1149 {
1150     //
1151     // Fix the particle decay time according to rmin and rmax for decays
1152     //
1153
1154     TLorentzVector p;
1155     gMC->TrackMomentum(p);
1156     Double_t tmin, tmax;
1157     Double_t b;
1158
1159     // Transverse velocity
1160     Double_t vt    = p.Pt() / p.E();
1161
1162     if ((b = gAlice->Field()->SolenoidField()) > 0.) {     // [kG]
1163
1164         // Radius of helix
1165
1166         Double_t rho   = p.Pt() / 0.0003 / b; // [cm]
1167
1168         // Revolution frequency
1169
1170         Double_t omega = vt / rho;
1171
1172         // Maximum and minimum decay time
1173         //
1174         // Check for curlers first
1175         if (fRDecayMax * fRDecayMax / rho / rho / 2. > 1.) return;
1176
1177         //
1178
1179         tmax  = TMath::ACos(1. - fRDecayMax * fRDecayMax / rho / rho / 2.) / omega;   // [ct]
1180         tmin  = TMath::ACos(1. - fRDecayMin * fRDecayMin / rho / rho / 2.) / omega;   // [ct]
1181     } else {
1182         tmax =  fRDecayMax / vt;                                                      // [ct]
1183         tmin =  fRDecayMin / vt;                                                      // [ct]
1184     }
1185
1186     //
1187     // Dial t using the two limits
1188     Double_t t = tmin + (tmax - tmin) * gRandom->Rndm();                              // [ct]
1189     //
1190     //
1191     // Force decay time in transport code
1192     //
1193     gMC->ForceDecayTime(t / 2.99792458e10);
1194 }
1195
1196 void AliMC::MakeTmpTrackRefsTree()
1197 {
1198     // Make the temporary track reference tree
1199     fTmpFileTR = new TFile("TrackRefsTmp.root", "recreate");
1200     fTmpTreeTR = new TTree("TreeTR", "Track References");
1201     TClonesArray* pRef = &fTmpTrackReferences;
1202     fTmpTreeTR->Branch("TrackReferences", "TClonesArray", &pRef, 4000);
1203 }
1204
1205 void AliMC::ReorderAndExpandTreeTR()
1206 {
1207 //
1208 //  Reorder and expand the temporary track reference tree in order to match the kinematics tree
1209 //
1210
1211     AliRunLoader *rl = gAlice->GetRunLoader();
1212 //
1213 //  TreeTR
1214     AliDebug(1, "fRunLoader->MakeTrackRefsContainer()");
1215     rl->MakeTrackRefsContainer();
1216     TTree * treeTR = rl->TreeTR();
1217     if (treeTR){
1218         // make branch for central track references
1219         TBranch *branch;
1220         TClonesArray* pRef = &fTrackReferences;
1221         branch = treeTR->Branch("TrackReferences", &pRef);
1222         branch->SetAddress(&pRef);
1223     }
1224
1225     AliStack* stack  = rl->Stack();
1226     Int_t np = stack->GetNprimary();
1227     Int_t nt = fTmpTreeTR->GetEntries();
1228     //
1229     // Loop over tracks and find the secondaries with the help of the kine tree
1230     Int_t ifills = 0;
1231     Int_t it = 0;
1232     for (Int_t ip = np - 1; ip > -1; ip--) {
1233         TParticle *part = stack->Particle(ip);
1234         //printf("Particle %5d %5d %5d %5d %5d \n", ip, part->GetPdgCode(), part->GetFirstMother(), part->GetFirstDaughter(), part->GetLastDaughter());
1235
1236         // Skip primaries that have not been transported
1237         Int_t dau1  = part->GetFirstDaughter();
1238         Int_t dau2  = -1;
1239         if (!part->TestBit(kTransportBit)) continue;
1240         //
1241         fTmpTreeTR->GetEntry(it++);
1242         Int_t nh = fTmpTrackReferences.GetEntries();
1243         // Determine range of secondaries produced by this primary
1244         if (dau1 > -1) {
1245             Int_t inext = ip - 1;
1246             while (dau2 < 0) {
1247                 if (inext >= 0) {
1248                     part = stack->Particle(inext);
1249                     dau2 =  part->GetFirstDaughter();
1250                     if (!(part->TestBit(kTransportBit)) || dau2 == -1 || dau2 < np) {
1251 //                  if (dau2 == -1 || dau2 < np) {
1252                         dau2 = -1;
1253                     } else {
1254                         dau2--;
1255                     }
1256                 } else {
1257                     dau2 = stack->GetNtrack() - 1;
1258                 }
1259                 inext--;
1260             } // find upper bound
1261         }  // dau2 < 0
1262 //      printf("Check (1) %5d %5d %5d %5d %5d \n", ip, np, it, dau1, dau2);
1263         //
1264         // Loop over reference hits and find secondary label
1265         for (Int_t id = dau1; (id <= dau2) && (dau1 > -1); id++) {
1266             for (Int_t ih = 0; ih < nh; ih++) {
1267                 AliTrackReference* tr = (AliTrackReference*) fTmpTrackReferences.At(ih);
1268                 Int_t label = tr->Label();
1269                 // Skip primaries
1270                 if (label == ip) continue;
1271                 if (label > dau2 || label < dau1)
1272                     AliWarning(Form("Track Reference Label out of range !: %5d %5d %5d \n", label, dau1, dau2));
1273                 if (label == id) {
1274                     // secondary found
1275                     Int_t nref =  fTrackReferences.GetEntriesFast();
1276                     new(fTrackReferences[nref]) AliTrackReference(*tr);
1277                 }
1278             } // hits
1279             treeTR->Fill();
1280             fTrackReferences.Clear();
1281             ifills++;
1282         } // daughters
1283     } // tracks
1284     //
1285     // Now loop again and write the primaries
1286     it = nt - 1;
1287     for (Int_t ip = 0; ip < np; ip++) {
1288         TParticle* part = stack->Particle(ip);
1289 //      if ((part->GetFirstDaughter() == -1 && part->GetStatusCode() <= 1) || part->GetFirstDaughter() >= np)
1290         if (part->TestBit(kTransportBit))
1291         {
1292             // Skip particles that have not been transported
1293             fTmpTreeTR->GetEntry(it--);
1294             Int_t nh = fTmpTrackReferences.GetEntries();
1295             //
1296             // Loop over reference hits and find primary labels
1297             for (Int_t ih = 0; ih < nh; ih++) {
1298                 AliTrackReference* tr = (AliTrackReference*)  fTmpTrackReferences.At(ih);
1299                 Int_t label = tr->Label();
1300                 if (label == ip) {
1301                     Int_t nref = fTrackReferences.GetEntriesFast();
1302                     new(fTrackReferences[nref]) AliTrackReference(*tr);
1303                 }
1304             }
1305         }
1306         treeTR->Fill();
1307         fTrackReferences.Clear();
1308         ifills++;
1309     } // tracks
1310     // Check
1311     if (ifills != stack->GetNtrack())
1312         AliWarning(Form("Number of entries in TreeTR (%5d) unequal to TreeK (%5d) \n", ifills, stack->GetNtrack()));
1313 //
1314 //  Clean-up
1315     delete fTmpTreeTR;
1316     fTmpFileTR->Close();
1317     delete fTmpFileTR;
1318     fTmpTrackReferences.Clear();
1319     gSystem->Exec("rm -rf TrackRefsTmp.root");
1320 }
1321