STEER/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 <string.h>
  25
  26 #include <RVersion.h>
  27 #include <TArrayI.h>
  28 #include <TClonesArray.h>
  29 #include <TFile.h>
  30 #include <TGeoGlobalMagField.h>
  31 #include <TGeoManager.h>
  32 #include <TParticle.h>
  33 #include <TROOT.h>
  34 #include <TStopwatch.h>
  35 #include <TSystem.h>
  36 #include <TVirtualMC.h>
  37 #include <TTree.h>
  38
  39 #include "AliCDBEntry.h"
  40 #include "AliCDBManager.h"
  41 #include "AliCDBStorage.h"
  42 #include "AliDetector.h"
  43 #include "AliGenerator.h"
  44 #include "AliGeomManager.h"
  45 #include "AliHeader.h"
  46 #include "AliHit.h"
  47 #include "AliLego.h"
  48 #include "AliLog.h"
  49 #include "AliMC.h"
  50 #include "AliMagF.h"
  51 #include "AliRun.h"
  52 #include "AliSimulation.h"
  53 #include "AliStack.h"
  54 #include "AliTrackReference.h"
  55
  56 ClassImp(AliMC)
  57
  58 //_______________________________________________________________________
  59 AliMC::AliMC() :
  60   fGenerator(0),
  61   fEventEnergy(0),
  62   fSummEnergy(0),
  63   fSum2Energy(0),
  64   fTrRmax(1.e10),
  65   fTrZmax(1.e10),
  66   fRDecayMax(1.e10),
  67   fRDecayMin(-1.),
  68   fDecayPdg(0),
  69   fImedia(0),
  70   fTransParName("\0"),
  71   fHitLists(0),
  72   fTmpTreeTR(0),
  73   fTmpFileTR(0),
  74   fTrackReferences(),
  75   fTmpTrackReferences()
  76
  77 {
  78   //default constructor
  79   DecayLimits();
  80 }
  81
  82 //_______________________________________________________________________
  83 AliMC::AliMC(const char *name, const char *title) :
  84   TVirtualMCApplication(name, title),
  85   fGenerator(0),
  86   fEventEnergy(0),
  87   fSummEnergy(0),
  88   fSum2Energy(0),
  89   fTrRmax(1.e10),
  90   fTrZmax(1.e10),
  91   fRDecayMax(1.e10),
  92   fRDecayMin(-1.),
  93   fDecayPdg(0),
  94   fImedia(new TArrayI(1000)),
  95   fTransParName("\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()
 112 {
 113   //destructor
 114   delete fGenerator;
 115   delete fImedia;
 116   delete fHitLists;
 117   // Delete track references
 118 }
 119
 120 //_______________________________________________________________________
 121 void  AliMC::ConstructGeometry()
 122 {
 123   //
 124   // Either load geometry from file or create it through usual
 125   // loop on detectors. In the first case the method
 126   // AliModule::CreateMaterials() only builds fIdtmed and is postponed
 127   // at InitGeometry().
 128   //
 129
 130   if(AliSimulation::Instance()->IsGeometryFromFile()){ //load geometry either from CDB or from file
 131     if(IsGeometryFromCDB()){
 132       AliInfo("Loading geometry from CDB default storage");
 133       AliCDBPath path("GRP","Geometry","Data");
 134       AliCDBEntry *entry=AliCDBManager::Instance()->Get(path.GetPath());
 135       if(!entry) AliFatal("Unable to load geometry from CDB!");
 136       entry->SetOwner(0);
 137       gGeoManager = (TGeoManager*) entry->GetObject();
 138       if (!gGeoManager) AliFatal("TGeoManager object not found in the specified CDB entry!");
 139     }else{
 140       // Load geometry
 141       const char *geomfilename = AliSimulation::Instance()->GetGeometryFile();
 142       if(gSystem->ExpandPathName(geomfilename)){
 143         AliInfo(Form("Loading geometry from file:\n %40s",geomfilename));
 144         TGeoManager::Import(geomfilename);
 145       }else{
 146         AliInfo(Form("Geometry file %40s not found!\n",geomfilename));
 147         return;
 148       }
 149     }
 150     gMC->SetRootGeometry();
 151   }else{
 152     // Create modules, materials, geometry
 153     if (!gGeoManager) new TGeoManager("ALICE", "ALICE geometry");
 154     TStopwatch stw;
 155     TIter next(gAlice->Modules());
 156     AliModule *detector;
 157     AliDebug(1, "Geometry creation:");
 158     while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 159       stw.Start();
 160       // Initialise detector materials and geometry
 161       detector->CreateMaterials();
 162       detector->CreateGeometry();
 163       AliInfo(Form("%10s R:%.2fs C:%.2fs",
 164                    detector->GetName(),stw.RealTime(),stw.CpuTime()));
 165     }
 166   }
 167
 168 }
 169
 170 //_______________________________________________________________________
 171 Bool_t  AliMC::MisalignGeometry()
 172 {
 173   // Call misalignment code if AliSimulation object was defined.
 174
 175   if(!AliSimulation::Instance()->IsGeometryFromFile()){
 176     //Set alignable volumes for the whole geometry
 177     SetAllAlignableVolumes();
 178   }
 179   // Misalign geometry via AliSimulation instance
 180   if (!AliSimulation::Instance()) return kFALSE;
 181   AliGeomManager::SetGeometry(gGeoManager);
 182   if(!AliGeomManager::CheckSymNamesLUT("ALL"))
 183     AliFatal("Current loaded geometry differs in the definition of symbolic names!");
 184
 185   return AliSimulation::Instance()->MisalignGeometry(AliRunLoader::Instance());
 186 }
 187
 188 //_______________________________________________________________________
 189 void  AliMC::ConstructOpGeometry()
 190 {
 191   //
 192   // Loop all detector modules and call DefineOpticalProperties() method
 193   //
 194
 195   TIter next(gAlice->Modules());
 196   AliModule *detector;
 197   AliInfo("Optical properties definition");
 198   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 199     // Initialise detector geometry
 200     if(AliSimulation::Instance()->IsGeometryFromFile()) detector->CreateMaterials();
 201     // Initialise detector optical properties
 202     detector->DefineOpticalProperties();
 203   }
 204 }
 205
 206 //_______________________________________________________________________
 207 void  AliMC::InitGeometry()
 208 {
 209   //
 210   // Initialize detectors
 211   //
 212
 213   AliInfo("Initialisation:");
 214   TStopwatch stw;
 215   TIter next(gAlice->Modules());
 216   AliModule *detector;
 217   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 218     stw.Start();
 219     detector->Init();
 220     AliInfo(Form("%10s R:%.2fs C:%.2fs",
 221                  detector->GetName(),stw.RealTime(),stw.CpuTime()));
 222   }
 223 }
 224
 225 //_______________________________________________________________________
 226 void AliMC::SetGeometryFromCDB()
 227 {
 228   // Set the loading of geometry from cdb instead of creating it
 229   // A default CDB storage needs to be set before this method is called
 230   if(AliCDBManager::Instance()->IsDefaultStorageSet() &&
 231      AliCDBManager::Instance()->GetRun() >= 0)
 232     AliSimulation::Instance()->SetGeometryFile("*OCDB*");
 233   else
 234     AliError("Loading of geometry from CDB ignored. First set a default CDB storage!");
 235 }
 236
 237 //_______________________________________________________________________
 238 Bool_t AliMC::IsGeometryFromCDB() const
 239 {
 240   return (strcmp(AliSimulation::Instance()->GetGeometryFile(),"*OCDB*")==0);
 241 }
 242
 243 //_______________________________________________________________________
 244 void  AliMC::SetAllAlignableVolumes()
 245 {
 246   //
 247   // Add alignable volumes (TGeoPNEntries) looping on all
 248   // active modules
 249   //
 250
 251   AliInfo(Form("Setting entries for all alignable volumes of active detectors"));
 252   AliModule *detector;
 253   TIter next(gAlice->Modules());
 254   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 255     detector->AddAlignableVolumes();
 256   }
 257 }
 258
 259 //_______________________________________________________________________
 260 void  AliMC::GeneratePrimaries()
 261 {
 262   //
 263   // Generate primary particles and fill them in the stack.
 264   //
 265
 266   Generator()->Generate();
 267 }
 268
 269 //_______________________________________________________________________
 270 void AliMC::SetGenerator(AliGenerator *generator)
 271 {
 272   //
 273   // Load the event generator
 274   //
 275   if(!fGenerator) fGenerator = generator;
 276 }
 277
 278 //_______________________________________________________________________
 279 void AliMC::ResetGenerator(AliGenerator *generator)
 280 {
 281   //
 282   // Load the event generator
 283   //
 284   if(fGenerator) {
 285     if(generator) {
 286       AliWarning(Form("Replacing generator %s with %s",
 287                       fGenerator->GetName(),generator->GetName()));
 288     }
 289     else {
 290       AliWarning(Form("Replacing generator %s with NULL",
 291                       fGenerator->GetName()));
 292     }
 293   }
 294   fGenerator = generator;
 295 }
 296
 297 //_______________________________________________________________________
 298 void AliMC::FinishRun()
 299 {
 300   // Clean generator information
 301   AliDebug(1, "fGenerator->FinishRun()");
 302   fGenerator->FinishRun();
 303
 304   //Output energy summary tables
 305   AliDebug(1, "EnergySummary()");
 306   ToAliDebug(1, EnergySummary());
 307 }
 308
 309 //_______________________________________________________________________
 310 void AliMC::BeginPrimary()
 311 {
 312   //
 313   // Called  at the beginning of each primary track
 314   //
 315
 316   // Reset Hits info
 317   ResetHits();
 318   ResetTrackReferences();
 319 }
 320
 321 //_______________________________________________________________________
 322 void AliMC::PreTrack()
 323 {
 324   // Actions before the track's transport
 325
 326      TObjArray &dets = *gAlice->Modules();
 327      AliModule *module;
 328
 329      for(Int_t i=0; i<=gAlice->GetNdets(); i++)
 330        if((module = dynamic_cast<AliModule*>(dets[i])))
 331          module->PreTrack();
 332 }
 333
 334 //_______________________________________________________________________
 335 void AliMC::Stepping()
 336 {
 337   //
 338   // Called at every step during transport
 339   //
 340   Int_t id = DetFromMate(gMC->CurrentMedium());
 341   if (id < 0) return;
 342
 343
 344   if ( gMC->IsNewTrack()            &&
 345        gMC->TrackTime() == 0.       &&
 346        fRDecayMin >= 0.             &&
 347        fRDecayMax > fRDecayMin      &&
 348        gMC->TrackPid() == fDecayPdg )
 349   {
 350       FixParticleDecaytime();
 351   }
 352
 353
 354
 355   //
 356   // --- If lego option, do it and leave
 357   if (AliSimulation::Instance()->Lego())
 358     AliSimulation::Instance()->Lego()->StepManager();
 359   else {
 360     Int_t copy;
 361     //Update energy deposition tables
 362     AddEnergyDeposit(gMC->CurrentVolID(copy),gMC->Edep());
 363     //
 364     // write tracke reference for track which is dissapearing - MI
 365
 366     if (gMC->IsTrackDisappeared() && !(gMC->IsTrackAlive())) {
 367         if (gMC->Etot() > 0.05) AddTrackReference(GetCurrentTrackNumber(),
 368                                                 AliTrackReference::kDisappeared);
 369
 370
 371     }
 372
 373     //Call the appropriate stepping routine;
 374     AliModule *det = dynamic_cast<AliModule*>(gAlice->Modules()->At(id));
 375     if(det && det->StepManagerIsEnabled()) {
 376       det->StepManager();
 377     }
 378   }
 379 }
 380
 381 //_______________________________________________________________________
 382 void AliMC::EnergySummary()
 383 {
 384   //e
 385   // Print summary of deposited energy
 386   //
 387
 388   Int_t ndep=0;
 389   Float_t edtot=0;
 390   Float_t ed, ed2;
 391   Int_t kn, i, left, j, id;
 392   const Float_t kzero=0;
 393   Int_t ievent=AliRunLoader::Instance()->GetHeader()->GetEvent()+1;
 394   //
 395   // Energy loss information
 396   if(ievent) {
 397     printf("***************** Energy Loss Information per event (GEV) *****************\n");
 398     for(kn=1;kn<fEventEnergy.GetSize();kn++) {
 399       ed=fSummEnergy[kn];
 400       if(ed>0) {
 401         fEventEnergy[ndep]=kn;
 402         if(ievent>1) {
 403           ed=ed/ievent;
 404           ed2=fSum2Energy[kn];
 405           ed2=ed2/ievent;
 406           ed2=100*TMath::Sqrt(TMath::Max(ed2-ed*ed,kzero))/ed;
 407         } else
 408           ed2=99;
 409         fSummEnergy[ndep]=ed;
 410         fSum2Energy[ndep]=TMath::Min(static_cast<Float_t>(99.),TMath::Max(ed2,kzero));
 411         edtot+=ed;
 412         ndep++;
 413       }
 414     }
 415     for(kn=0;kn<(ndep-1)/3+1;kn++) {
 416       left=ndep-kn*3;
 417       for(i=0;i<(3<left?3:left);i++) {
 418         j=kn*3+i;
 419         id=Int_t (fEventEnergy[j]+0.1);
 420         printf(" %s %10.3f +- %10.3f%%;",gMC->VolName(id),fSummEnergy[j],fSum2Energy[j]);
 421       }
 422       printf("\n");
 423     }
 424     //
 425     // Relative energy loss in different detectors
 426     printf("******************** Relative Energy Loss per event ********************\n");
 427     printf("Total energy loss per event %10.3f GeV\n",edtot);
 428     for(kn=0;kn<(ndep-1)/5+1;kn++) {
 429       left=ndep-kn*5;
 430       for(i=0;i<(5<left?5:left);i++) {
 431         j=kn*5+i;
 432         id=Int_t (fEventEnergy[j]+0.1);
 433         printf(" %s %10.3f%%;",gMC->VolName(id),100*fSummEnergy[j]/edtot);
 434       }
 435       printf("\n");
 436     }
 437     for(kn=0;kn<75;kn++) printf("*");
 438     printf("\n");
 439   }
 440   //
 441   // Reset the TArray's
 442   //  fEventEnergy.Set(0);
 443   //  fSummEnergy.Set(0);
 444   //  fSum2Energy.Set(0);
 445 }
 446
 447 //_____________________________________________________________________________
 448 void AliMC::BeginEvent()
 449 {
 450   //
 451   // Clean-up previous event
 452   // Energy scores
 453   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
 454   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
 455   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
 456   AliDebug(1, "          BEGINNING EVENT               ");
 457   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
 458   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
 459   AliDebug(1, ">>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
 460
 461   AliRunLoader *runloader=AliRunLoader::Instance();
 462
 463   /*******************************/
 464   /*   Clean after eventual      */
 465   /*   previous event            */
 466   /*******************************/
 467
 468
 469   //Set the next event in Run Loader -> Cleans trees (TreeK and all trees in detectors),
 470   gAlice->SetEventNrInRun(gAlice->GetEventNrInRun()+1);
 471   runloader->SetEventNumber(gAlice->GetEventNrInRun());// sets new files, cleans the previous event stuff, if necessary, etc.,
 472   AliDebug(1, Form("EventNr is %d",gAlice->GetEventNrInRun()));
 473
 474   fEventEnergy.Reset();
 475     // Clean detector information
 476
 477   if (runloader->Stack())
 478       runloader->Stack()->Reset();//clean stack -> tree is unloaded
 479   else
 480       runloader->MakeStack();//or make a new one
 481
 482
 483   if(AliSimulation::Instance()->Lego() == 0x0)
 484   {
 485       AliDebug(1, "fRunLoader->MakeTree(K)");
 486       runloader->MakeTree("K");
 487   }
 488
 489   AliDebug(1, "gMC->SetStack(fRunLoader->Stack())");
 490   gMC->SetStack(runloader->Stack());//Was in InitMC - but was moved here
 491                                      //because we don't have guarantee that
 492                                      //stack pointer is not going to change from event to event
 493                          //since it bellobgs to header and is obtained via RunLoader
 494   //
 495   //  Reset all Detectors & kinematics & make/reset trees
 496   //
 497
 498   runloader->GetHeader()->Reset(AliCDBManager::Instance()->GetRun(),gAlice->GetEvNumber(),
 499                                 gAlice->GetEventNrInRun());
 500 //  fRunLoader->WriteKinematics("OVERWRITE");  is there any reason to rewrite here since MakeTree does so
 501
 502   if(AliSimulation::Instance()->Lego())
 503   {
 504       AliSimulation::Instance()->Lego()->BeginEvent();
 505       return;
 506   }
 507
 508
 509   AliDebug(1, "ResetHits()");
 510   ResetHits();
 511
 512   AliDebug(1, "fRunLoader->MakeTree(H)");
 513   runloader->MakeTree("H");
 514
 515
 516
 517   MakeTmpTrackRefsTree();
 518   //create new branches and SetAdresses
 519   TIter next(gAlice->Modules());
 520   AliModule *detector;
 521   while((detector = (AliModule*)next()))
 522    {
 523        AliDebug(2, Form("%s->MakeBranch(H)",detector->GetName()));
 524        detector->MakeBranch("H");
 525    }
 526 }
 527
 528 //_______________________________________________________________________
 529 void AliMC::ResetHits()
 530 {
 531   //
 532   //  Reset all Detectors hits
 533   //
 534   TIter next(gAlice->Modules());
 535   AliModule *detector;
 536   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 537      detector->ResetHits();
 538   }
 539 }
 540
 541 //_______________________________________________________________________
 542 void AliMC::ResetDigits()
 543 {
 544   //
 545   //  Reset all Detectors digits
 546   //
 547   TIter next(gAlice->Modules());
 548   AliModule *detector;
 549   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 550      detector->ResetDigits();
 551   }
 552 }
 553
 554 //_______________________________________________________________________
 555 void AliMC::ResetSDigits()
 556 {
 557   //
 558   //  Reset all Detectors digits
 559   //
 560   TIter next(gAlice->Modules());
 561   AliModule *detector;
 562   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 563      detector->ResetSDigits();
 564   }
 565 }
 566
 567 //_______________________________________________________________________
 568 void AliMC::PostTrack()
 569 {
 570   // Posts tracks for each module
 571
 572   TObjArray &dets = *gAlice->Modules();
 573   AliModule *module;
 574
 575   for(Int_t i=0; i<=gAlice->GetNdets(); i++)
 576     if((module = dynamic_cast<AliModule*>(dets[i])))
 577       module->PostTrack();
 578 }
 579
 580 //_______________________________________________________________________
 581 void AliMC::FinishPrimary()
 582 {
 583   //
 584   // Called  at the end of each primary track
 585   //
 586
 587   AliRunLoader *runloader=AliRunLoader::Instance();
 588   //  static Int_t count=0;
 589   //  const Int_t times=10;
 590   // This primary is finished, purify stack
 591 #if ROOT_VERSION_CODE > 262152
 592   if (!(gMC->SecondariesAreOrdered())) {
 593       if (runloader->Stack()->ReorderKine()) RemapHits();
 594   }
 595 #endif
 596   if (runloader->Stack()->PurifyKine()) RemapHits();
 597
 598   TIter next(gAlice->Modules());
 599   AliModule *detector;
 600   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 601     detector->FinishPrimary();
 602     AliLoader* loader = detector->GetLoader();
 603     if(loader)
 604      {
 605        TTree* treeH = loader->TreeH();
 606        if (treeH) treeH->Fill(); //can be Lego run and treeH can not exist
 607      }
 608   }
 609
 610   // Write out track references if any
 611   if (fTmpTreeTR) fTmpTreeTR->Fill();
 612 }
 613
 614 void AliMC::RemapHits()
 615 {
 616 //
 617 // Remaps the track labels of the hits
 618     AliRunLoader *runloader=AliRunLoader::Instance();
 619     AliStack* stack = runloader->Stack();
 620     TList* hitLists = GetHitLists();
 621     TIter next(hitLists);
 622     TCollection *hitList;
 623
 624     while((hitList = dynamic_cast<TCollection*>(next()))) {
 625         TIter nexthit(hitList);
 626         AliHit *hit;
 627         while((hit = dynamic_cast<AliHit*>(nexthit()))) {
 628             hit->SetTrack(stack->TrackLabel(hit->GetTrack()));
 629         }
 630     }
 631
 632     //
 633     // This for detectors which have a special mapping mechanism
 634     // for hits, such as TPC and TRD
 635     //
 636
 637
 638     TObjArray* modules = gAlice->Modules();
 639     TIter nextmod(modules);
 640     AliModule *module;
 641     while((module = (AliModule*) nextmod())) {
 642         AliDetector* det = dynamic_cast<AliDetector*> (module);
 643         if (det) det->RemapTrackHitIDs(stack->TrackLabelMap());
 644     }
 645     //
 646     RemapTrackReferencesIDs(stack->TrackLabelMap());
 647 }
 648
 649 //_______________________________________________________________________
 650 void AliMC::FinishEvent()
 651 {
 652   //
 653   // Called at the end of the event.
 654   //
 655
 656   if(AliSimulation::Instance()->Lego()) AliSimulation::Instance()->Lego()->FinishEvent();
 657
 658   TIter next(gAlice->Modules());
 659   AliModule *detector;
 660   while((detector = dynamic_cast<AliModule*>(next()))) {
 661     detector->FinishEvent();
 662   }
 663
 664   //Update the energy deposit tables
 665   Int_t i;
 666   for(i=0;i<fEventEnergy.GetSize();i++)
 667    {
 668     fSummEnergy[i]+=fEventEnergy[i];
 669     fSum2Energy[i]+=fEventEnergy[i]*fEventEnergy[i];
 670    }
 671
 672   AliRunLoader *runloader=AliRunLoader::Instance();
 673
 674   AliHeader* header = runloader->GetHeader();
 675   AliStack* stack = runloader->Stack();
 676   if ( (header == 0x0) || (stack == 0x0) )
 677    {//check if we got header and stack. If not cry and exit aliroot
 678     AliFatal("Can not get the stack or header from LOADER");
 679     return;//never reached
 680    }
 681   // Update Header information
 682   header->SetNprimary(stack->GetNprimary());
 683   header->SetNtrack(stack->GetNtrack());
 684   header->SetTimeStamp(AliSimulation::Instance()->GenerateTimeStamp());
 685
 686   // Write out the kinematics
 687   if (!AliSimulation::Instance()->Lego()) stack->FinishEvent();
 688
 689   // Synchronize the TreeTR with TreeK
 690   if (fTmpTreeTR) ReorderAndExpandTreeTR();
 691
 692   // Write out the event Header information
 693   TTree* treeE = runloader->TreeE();
 694   if (treeE)
 695    {
 696       header->SetStack(stack);
 697       treeE->Fill();
 698    }
 699   else
 700    {
 701     AliError("Can not get TreeE from RL");
 702    }
 703
 704   if(AliSimulation::Instance()->Lego() == 0x0)
 705    {
 706      runloader->WriteKinematics("OVERWRITE");
 707      runloader->WriteTrackRefs("OVERWRITE");
 708      runloader->WriteHits("OVERWRITE");
 709    }
 710
 711   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
 712   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
 713   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
 714   AliDebug(1, "          FINISHING EVENT               ");
 715   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
 716   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
 717   AliDebug(1, "<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<");
 718 }
 719
 720 //_______________________________________________________________________
 721 void AliMC::Init()
 722 {
 723   // MC initialization
 724
 725    //=================Create Materials and geometry
 726    gMC->Init();
 727   // Set alignable volumes for the whole geometry (with old root)
 728 #if ROOT_VERSION_CODE < 331527
 729   SetAllAlignableVolumes();
 730 #endif
 731    //Read the cuts for all materials
 732    ReadTransPar();
 733    //Build the special IMEDIA table
 734    MediaTable();
 735
 736    //Compute cross-sections
 737    gMC->BuildPhysics();
 738
 739    //Initialise geometry deposition table
 740    fEventEnergy.Set(gMC->NofVolumes()+1);
 741    fSummEnergy.Set(gMC->NofVolumes()+1);
 742    fSum2Energy.Set(gMC->NofVolumes()+1);
 743
 744    // Register MC in configuration
 745    AliConfig::Instance()->Add(gMC);
 746
 747 }
 748
 749 //_______________________________________________________________________
 750 void AliMC::MediaTable()
 751 {
 752   //
 753   // Built media table to get from the media number to
 754   // the detector id
 755   //
 756
 757   Int_t kz, nz, idt, lz, i, k, ind;
 758   //  Int_t ibeg;
 759   TObjArray &dets = *gAlice->Detectors();
 760   AliModule *det;
 761   Int_t ndets=gAlice->GetNdets();
 762   //
 763   // For all detectors
 764   for (kz=0;kz<ndets;kz++) {
 765     // If detector is defined
 766     if((det=dynamic_cast<AliModule*>(dets[kz]))) {
 767         TArrayI &idtmed = *(det->GetIdtmed());
 768         for(nz=0;nz<100;nz++) {
 769
 770         // Find max and min material number
 771         if((idt=idtmed[nz])) {
 772           det->LoMedium() = det->LoMedium() < idt ? det->LoMedium() : idt;
 773           det->HiMedium() = det->HiMedium() > idt ? det->HiMedium() : idt;
 774         }
 775       }
 776       if(det->LoMedium() > det->HiMedium()) {
 777         det->LoMedium() = 0;
 778         det->HiMedium() = 0;
 779       } else {
 780         if(det->HiMedium() > fImedia->GetSize()) {
 781           AliError(Form("Increase fImedia from %d to %d",
 782                         fImedia->GetSize(),det->HiMedium()));
 783           return;
 784         }
 785         // Tag all materials in rage as belonging to detector kz
 786         for(lz=det->LoMedium(); lz<= det->HiMedium(); lz++) {
 787           (*fImedia)[lz]=kz;
 788         }
 789       }
 790     }
 791   }
 792   //
 793   // Print summary table
 794   AliInfo("Tracking media ranges:");
 795   ToAliInfo(
 796   for(i=0;i<(ndets-1)/6+1;i++) {
 797     for(k=0;k< (6<ndets-i*6?6:ndets-i*6);k++) {
 798       ind=i*6+k;
 799       det=dynamic_cast<AliModule*>(dets[ind]);
 800       if(det)
 801         printf(" %6s: %3d -> %3d;",det->GetName(),det->LoMedium(),
 802                det->HiMedium());
 803       else
 804         printf(" %6s: %3d -> %3d;","NULL",0,0);
 805     }
 806     printf("\n");
 807   }
 808             );
 809 }
 810
 811 //_______________________________________________________________________
 812 void AliMC::ReadTransPar()
 813 {
 814   //
 815   // Read filename to set the transport parameters
 816   //
 817
 818
 819   const Int_t kncuts=10;
 820   const Int_t knflags=12;
 821   const Int_t knpars=kncuts+knflags;
 822   const char kpars[knpars][7] = {"CUTGAM" ,"CUTELE","CUTNEU","CUTHAD","CUTMUO",
 823                                "BCUTE","BCUTM","DCUTE","DCUTM","PPCUTM","ANNI",
 824                                "BREM","COMP","DCAY","DRAY","HADR","LOSS",
 825                                "MULS","PAIR","PHOT","RAYL","STRA"};
 826   char line[256];
 827   char detName[7];
 828   char* filtmp;
 829   Float_t cut[kncuts];
 830   Int_t flag[knflags];
 831   Int_t i, itmed, iret, ktmed, kz;
 832   FILE *lun;
 833   //
 834   // See whether the file is there
 835   filtmp=gSystem->ExpandPathName(fTransParName.Data());
 836   lun=fopen(filtmp,"r");
 837   delete [] filtmp;
 838   if(!lun) {
 839     AliWarning(Form("File %s does not exist!",fTransParName.Data()));
 840     return;
 841   }
 842   //
 843   while(1) {
 844     // Initialise cuts and flags
 845     for(i=0;i<kncuts;i++) cut[i]=-99;
 846     for(i=0;i<knflags;i++) flag[i]=-99;
 847     itmed=0;
 848     memset(line,0,256);
 849     // Read up to the end of line excluded
 850     iret=fscanf(lun,"%255[^\n]",line);
 851     if(iret<0) {
 852       //End of file
 853       fclose(lun);
 854       return;
 855     }
 856     // Read the end of line
 857     fscanf(lun,"%*c");
 858     if(!iret) continue;
 859     if(line[0]=='*') continue;
 860     // Read the numbers
 861     iret=sscanf(line,"%6s %d %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %d %d %d %d %d %d %d %d %d %d %d %d",
 862                 detName,&itmed,&cut[0],&cut[1],&cut[2],&cut[3],&cut[4],&cut[5],&cut[6],&cut[7],&cut[8],
 863                 &cut[9],&flag[0],&flag[1],&flag[2],&flag[3],&flag[4],&flag[5],&flag[6],&flag[7],
 864                 &flag[8],&flag[9],&flag[10],&flag[11]);
 865     if(!iret) continue;
 866     if(iret<0) {
 867       //reading error
 868       AliWarning(Form("Error reading file %s",fTransParName.Data()));
 869       continue;
 870     }
 871     // Check that the module exist
 872     AliModule *mod = gAlice->GetModule(detName);
 873     if(mod) {
 874       // Get the array of media numbers
 875       TArrayI &idtmed = *mod->GetIdtmed();
 876       // Check that the tracking medium code is valid
 877       if(0<=itmed && itmed < 100) {
 878         ktmed=idtmed[itmed];
 879         if(!ktmed) {
 880           AliWarning(Form("Invalid tracking medium code %d for %s",itmed,mod->GetName()));
 881           continue;
 882         }
 883         // Set energy thresholds
 884         for(kz=0;kz<kncuts;kz++) {
 885           if(cut[kz]>=0) {
 886             AliDebug(2, Form("%-6s set to %10.3E for tracking medium code %4d for %s",
 887                              kpars[kz],cut[kz],itmed,mod->GetName()));
 888             gMC->Gstpar(ktmed,kpars[kz],cut[kz]);
 889           }
 890         }
 891         // Set transport mechanisms
 892         for(kz=0;kz<knflags;kz++) {
 893           if(flag[kz]>=0) {
 894             AliDebug(2, Form("%-6s set to %10d for tracking medium code %4d for %s",
 895                              kpars[kncuts+kz],flag[kz],itmed,mod->GetName()));
 896             gMC->Gstpar(ktmed,kpars[kncuts+kz],Float_t(flag[kz]));
 897           }
 898         }
 899       } else {
 900         AliWarning(Form("Invalid medium code %d",itmed));
 901         continue;
 902       }
 903     } else {
 904       AliDebug(1, Form("%s not present",detName));
 905       continue;
 906     }
 907   }
 908 }
 909
 910 //_______________________________________________________________________
 911 void AliMC::SetTransPar(const char *filename)
 912 {
 913   //
 914   // Sets the file name for transport parameters
 915   //
 916   fTransParName = filename;
 917 }
 918
 919 //_______________________________________________________________________
 920 void AliMC::AddHit(Int_t id, Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits) const
 921 {
 922   //
 923   //  Add a hit to detector id
 924   //
 925   TObjArray &dets = *gAlice->Modules();
 926   if(dets[id]) static_cast<AliModule*>(dets[id])->AddHit(track,vol,hits);
 927 }
 928
 929 //_______________________________________________________________________
 930 void AliMC::AddDigit(Int_t id, Int_t *tracks, Int_t *digits) const
 931 {
 932   //
 933   // Add digit to detector id
 934   //
 935   TObjArray &dets = *gAlice->Modules();
 936   if(dets[id]) static_cast<AliModule*>(dets[id])->AddDigit(tracks,digits);
 937 }
 938
 939 //_______________________________________________________________________
 940 Int_t AliMC::GetCurrentTrackNumber() const {
 941   //
 942   // Returns current track
 943   //
 944   return AliRunLoader::Instance()->Stack()->GetCurrentTrackNumber();
 945 }
 946
 947 //_______________________________________________________________________
 948 void AliMC::DumpPart (Int_t i) const
 949 {
 950   //
 951   // Dumps particle i in the stack
 952   //
 953   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
 954    if (runloader->Stack())
 955     runloader->Stack()->DumpPart(i);
 956 }
 957
 958 //_______________________________________________________________________
 959 void AliMC::DumpPStack () const
 960 {
 961   //
 962   // Dumps the particle stack
 963   //
 964   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
 965    if (runloader->Stack())
 966     runloader->Stack()->DumpPStack();
 967 }
 968
 969 //_______________________________________________________________________
 970 Int_t AliMC::GetNtrack() const {
 971   //
 972   // Returns number of tracks in stack
 973   //
 974   Int_t ntracks = -1;
 975   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
 976    if (runloader->Stack())
 977      ntracks = runloader->Stack()->GetNtrack();
 978    return ntracks;
 979 }
 980
 981 //_______________________________________________________________________
 982 Int_t AliMC::GetPrimary(Int_t track) const
 983 {
 984   //
 985   // return number of primary that has generated track
 986   //
 987   Int_t nprimary = -999;
 988   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
 989   if (runloader->Stack())
 990     nprimary = runloader->Stack()->GetPrimary(track);
 991   return nprimary;
 992 }
 993
 994 //_______________________________________________________________________
 995 TParticle* AliMC::Particle(Int_t i) const
 996 {
 997   // Returns the i-th particle from the stack taking into account
 998   // the remaping done by PurifyKine
 999   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
1000   if (runloader)
1001    if (runloader->Stack())
1002     return runloader->Stack()->Particle(i);
1003   return 0x0;
1004 }
1005
1006 //_______________________________________________________________________
1007 const TObjArray* AliMC::Particles() const {
1008   //
1009   // Returns pointer to Particles array
1010   //
1011   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
1012   if (runloader)
1013    if (runloader->Stack())
1014     return runloader->Stack()->Particles();
1015   return 0x0;
1016 }
1017
1018 //_______________________________________________________________________
1019 void AliMC::PushTrack(Int_t done, Int_t parent, Int_t pdg, const Float_t *pmom,
1020                       const Float_t *vpos, const Float_t *polar, Float_t tof,
1021                       TMCProcess mech, Int_t &ntr, Float_t weight, Int_t is) const
1022 {
1023 // Delegate to stack
1024 //
1025   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
1026   if (runloader)
1027     if (runloader->Stack())
1028       runloader->Stack()->PushTrack(done, parent, pdg, pmom, vpos, polar, tof,
1029                                     mech, ntr, weight, is);
1030 }
1031
1032 //_______________________________________________________________________
1033 void AliMC::PushTrack(Int_t done, Int_t parent, Int_t pdg,
1034                       Double_t px, Double_t py, Double_t pz, Double_t e,
1035                       Double_t vx, Double_t vy, Double_t vz, Double_t tof,
1036                       Double_t polx, Double_t poly, Double_t polz,
1037                       TMCProcess mech, Int_t &ntr, Float_t weight, Int_t is) const
1038 {
1039   // Delegate to stack
1040   //
1041   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
1042   if (runloader)
1043     if (runloader->Stack())
1044       runloader->Stack()->PushTrack(done, parent, pdg, px, py, pz, e, vx, vy, vz, tof,
1045                                     polx, poly, polz, mech, ntr, weight, is);
1046 }
1047
1048 //_______________________________________________________________________
1049 void AliMC::SetHighWaterMark(Int_t nt) const
1050 {
1051     //
1052     // Set high water mark for last track in event
1053   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
1054   if (runloader)
1055     if (runloader->Stack())
1056       runloader->Stack()->SetHighWaterMark(nt);
1057 }
1058
1059 //_______________________________________________________________________
1060 void AliMC::KeepTrack(Int_t track) const
1061 {
1062   //
1063   // Delegate to stack
1064   //
1065   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
1066   if (runloader)
1067     if (runloader->Stack())
1068       runloader->Stack()->KeepTrack(track);
1069 }
1070
1071 //_______________________________________________________________________
1072 void AliMC::FlagTrack(Int_t track) const
1073 {
1074   // Delegate to stack
1075   //
1076   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
1077   if (runloader)
1078     if (runloader->Stack())
1079       runloader->Stack()->FlagTrack(track);
1080 }
1081
1082 //_______________________________________________________________________
1083 void AliMC::SetCurrentTrack(Int_t track) const
1084 {
1085   //
1086   // Set current track number
1087   //
1088   AliRunLoader * runloader = AliRunLoader::Instance();
1089   if (runloader)
1090     if (runloader->Stack())
1091       runloader->Stack()->SetCurrentTrack(track);
1092 }
1093
1094 //_______________________________________________________________________
1095 AliTrackReference*  AliMC::AddTrackReference(Int_t label, Int_t id)
1096 {
1097   //
1098   // add a trackrefernce to the list
1099   Int_t primary = GetPrimary(label);
1100   Particle(primary)->SetBit(kKeepBit);
1101
1102   Int_t nref = fTmpTrackReferences.GetEntriesFast();
1103   return new(fTmpTrackReferences[nref]) AliTrackReference(label, id);
1104 }
1105
1106
1107
1108 //_______________________________________________________________________
1109 void AliMC::ResetTrackReferences()
1110 {
1111   //
1112   //  Reset all  references
1113   //
1114     fTmpTrackReferences.Clear();
1115 }
1116
1117 //_______________________________________________________________________
1118 void AliMC::RemapTrackReferencesIDs(const Int_t *map)
1119 {
1120   //
1121   // Remapping track reference
1122   // Called at finish primary
1123   //
1124
1125   Int_t nEntries = fTmpTrackReferences.GetEntries();
1126   for (Int_t i=0; i < nEntries; i++){
1127       AliTrackReference * ref = dynamic_cast<AliTrackReference*>(fTmpTrackReferences.UncheckedAt(i));
1128       if (ref) {
1129           Int_t newID = map[ref->GetTrack()];
1130           if (newID>=0) ref->SetTrack(newID);
1131           else {
1132               ref->SetBit(kNotDeleted,kFALSE);
1133               fTmpTrackReferences.RemoveAt(i);
1134           }
1135       } // if ref
1136   }
1137   fTmpTrackReferences.Compress();
1138 }
1139
1140 //_______________________________________________________________________
1141 void AliMC::FixParticleDecaytime()
1142 {
1143     //
1144     // Fix the particle decay time according to rmin and rmax for decays
1145     //
1146
1147     TLorentzVector p;
1148     gMC->TrackMomentum(p);
1149     Double_t tmin, tmax;
1150     Double_t b;
1151
1152     // Transverse velocity
1153     Double_t vt    = p.Pt() / p.E();
1154
1155     if ((b = ((AliMagF*)TGeoGlobalMagField::Instance()->GetField())->SolenoidField()) > 0.) {     // [kG]
1156
1157         // Radius of helix
1158
1159         Double_t rho   = p.Pt() / 0.0003 / b; // [cm]
1160
1161         // Revolution frequency
1162
1163         Double_t omega = vt / rho;
1164
1165         // Maximum and minimum decay time
1166         //
1167         // Check for curlers first
1168         const Double_t kOvRhoSqr2 = 1./(rho*TMath::Sqrt(2.));
1169         if (fRDecayMax * kOvRhoSqr2 > 1.) return;
1170
1171         //
1172
1173         tmax  = TMath::ACos((1.-fRDecayMax*kOvRhoSqr2)*(1.+fRDecayMax*kOvRhoSqr2)) / omega;   // [ct]
1174         tmin  = TMath::ACos((1.-fRDecayMin*kOvRhoSqr2)*(1.+fRDecayMin*kOvRhoSqr2)) / omega;   // [ct]
1175     } else {
1176         tmax =  fRDecayMax / vt;                                                      // [ct]
1177         tmin =  fRDecayMin / vt;                                                      // [ct]
1178     }
1179
1180     //
1181     // Dial t using the two limits
1182     Double_t t = tmin + (tmax - tmin) * gRandom->Rndm();                              // [ct]
1183     //
1184     //
1185     // Force decay time in transport code
1186     //
1187     gMC->ForceDecayTime(t / 2.99792458e10);
1188 }
1189
1190 void AliMC::MakeTmpTrackRefsTree()
1191 {
1192     // Make the temporary track reference tree
1193     fTmpFileTR = new TFile("TrackRefsTmp.root", "recreate");
1194     fTmpTreeTR = new TTree("TreeTR", "Track References");
1195     TClonesArray* pRef = &fTmpTrackReferences;
1196     fTmpTreeTR->Branch("TrackReferences", &pRef, 4000);
1197 }
1198
1199 //_______________________________________________________________________
1200 void AliMC::ReorderAndExpandTreeTR()
1201 {
1202 //
1203 //  Reorder and expand the temporary track reference tree in order to match the kinematics tree
1204 //
1205
1206     AliRunLoader *rl = AliRunLoader::Instance();
1207 //
1208 //  TreeTR
1209     AliDebug(1, "fRunLoader->MakeTrackRefsContainer()");
1210     rl->MakeTrackRefsContainer();
1211     TTree * treeTR = rl->TreeTR();
1212         // make branch for central track references
1213         TClonesArray* pRef = &fTrackReferences;
1214         treeTR->Branch("TrackReferences", &pRef);
1215
1216     AliStack* stack  = rl->Stack();
1217     Int_t np = stack->GetNprimary();
1218     Int_t nt = fTmpTreeTR->GetEntries();
1219     //
1220     // Loop over tracks and find the secondaries with the help of the kine tree
1221     Int_t ifills = 0;
1222     Int_t it = 0;
1223     for (Int_t ip = np - 1; ip > -1; ip--) {
1224         TParticle *part = stack->Particle(ip);
1225         //printf("Particle %5d %5d %5d %5d %5d \n", ip, part->GetPdgCode(), part->GetFirstMother(), part->GetFirstDaughter(), part->GetLastDaughter());
1226
1227         // Skip primaries that have not been transported
1228         Int_t dau1  = part->GetFirstDaughter();
1229         Int_t dau2  = -1;
1230         if (!part->TestBit(kTransportBit)) continue;
1231         //
1232         fTmpTreeTR->GetEntry(it++);
1233         Int_t nh = fTmpTrackReferences.GetEntries();
1234         // Determine range of secondaries produced by this primary
1235         if (dau1 > -1) {
1236             Int_t inext = ip - 1;
1237             while (dau2 < 0) {
1238                 if (inext >= 0) {
1239                     part = stack->Particle(inext);
1240                     dau2 =  part->GetFirstDaughter();
1241                     if (!(part->TestBit(kTransportBit)) || dau2 == -1 || dau2 < np) {
1242 //                  if (dau2 == -1 || dau2 < np) {
1243                         dau2 = -1;
1244                     } else {
1245                         dau2--;
1246                     }
1247                 } else {
1248                     dau2 = stack->GetNtrack() - 1;
1249                 }
1250                 inext--;
1251             } // find upper bound
1252         }  // dau2 < 0
1253 //      printf("Check (1) %5d %5d %5d %5d %5d \n", ip, np, it, dau1, dau2);
1254         //
1255         // Loop over reference hits and find secondary label
1256         for (Int_t id = dau1; (id <= dau2) && (dau1 > -1); id++) {
1257             for (Int_t ih = 0; ih < nh; ih++) {
1258                 AliTrackReference* tr = (AliTrackReference*) fTmpTrackReferences.At(ih);
1259                 Int_t label = tr->Label();
1260                 // Skip primaries
1261                 if (label == ip) continue;
1262                 if (label > dau2 || label < dau1)
1263                     AliWarning(Form("Track Reference Label out of range !: %5d %5d %5d \n", label, dau1, dau2));
1264                 if (label == id) {
1265                     // secondary found
1266                     Int_t nref =  fTrackReferences.GetEntriesFast();
1267                     new(fTrackReferences[nref]) AliTrackReference(*tr);
1268                 }
1269             } // hits
1270             treeTR->Fill();
1271             fTrackReferences.Clear();
1272             ifills++;
1273         } // daughters
1274     } // tracks
1275     //
1276     // Now loop again and write the primaries
1277     it = nt - 1;
1278     for (Int_t ip = 0; ip < np; ip++) {
1279         TParticle* part = stack->Particle(ip);
1280 //      if ((part->GetFirstDaughter() == -1 && part->GetStatusCode() <= 1) || part->GetFirstDaughter() >= np)
1281         if (part->TestBit(kTransportBit))
1282         {
1283             // Skip particles that have not been transported
1284             fTmpTreeTR->GetEntry(it--);
1285             Int_t nh = fTmpTrackReferences.GetEntries();
1286             //
1287             // Loop over reference hits and find primary labels
1288             for (Int_t ih = 0; ih < nh; ih++) {
1289                 AliTrackReference* tr = (AliTrackReference*)  fTmpTrackReferences.At(ih);
1290                 Int_t label = tr->Label();
1291                 if (label == ip) {
1292                     Int_t nref = fTrackReferences.GetEntriesFast();
1293                     new(fTrackReferences[nref]) AliTrackReference(*tr);
1294                 }
1295             }
1296         }
1297         treeTR->Fill();
1298         fTrackReferences.Clear();
1299         ifills++;
1300     } // tracks
1301     // Check
1302     if (ifills != stack->GetNtrack())
1303         AliWarning(Form("Number of entries in TreeTR (%5d) unequal to TreeK (%5d) \n", ifills, stack->GetNtrack()));
1304 //
1305 //  Clean-up
1306     delete fTmpTreeTR;
1307     fTmpFileTR->Close();
1308     delete fTmpFileTR;
1309     fTmpTrackReferences.Clear();
1310     gSystem->Exec("rm -rf TrackRefsTmp.root");
1311 }
1312