some coverity fixes
[u/mrichter/AliRoot.git] / TOF / AliTOF.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  *                                                                        *
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8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15 /* $Id$ */
16
17 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
18 //                                                                           //
19 //  Time Of Flight                                                           //
20 //  This class contains the basic functions for the Time Of Flight           //
21 //  detector. Functions specific to one particular geometry are              //
22 //  contained in the derived classes                                         //
23 //                                                                           //
24 //  VERSIONE WITH 5 SYMMETRIC MODULES ALONG Z AXIS                           //
25 //  ============================================================             //
26 //                                                                           //
27 //  VERSION WITH HOLES FOR PHOS AND TRD IN SPACEFRAME WITH HOLES             //
28 //                                                                           //
29 //  Volume sensibile : FPAD                                                  //
30 //                                                                           //
31 //                                                                           //
32 //                                                                           //
33 //                                                                           //
34 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
35 // Begin_Html
36 /*
37 <img src="picts/AliTOFClass.gif">
38 */
39 //End_Html
40
41 #include <TClonesArray.h>
42 #include <TFile.h>
43 #include <TFolder.h>
44 #include <TROOT.h>
45 #include <TTree.h>
46 #include <TVirtualMC.h>
47 #include <TStopwatch.h>
48
49 #include "AliConst.h"
50 #include "AliLoader.h"
51 #include "AliLog.h"
52 #include "AliMC.h"
53 #include "AliRun.h"
54 #include "AliDAQ.h"
55 #include "AliRawReader.h"
56
57 //#include "AliTOFDDLRawData.h"
58 #include "AliTOFDigitizer.h"
59 #include "AliTOFdigit.h"
60 #include "AliTOFhitT0.h"
61 #include "AliTOFhit.h"
62 #include "AliTOFGeometry.h"
63 #include "AliTOFSDigitizer.h"
64 #include "AliTOFSDigit.h"
65 #include "AliTOF.h"
66 #include "AliTOFrawData.h"
67 #include "AliTOFRawStream.h"
68
69 class AliTOFcluster;
70
71 // extern TROOT *gROOT;
72 // extern TVirtualMC *gMC;
73
74 // extern AliRun *gAlice;
75
76 ClassImp(AliTOF)
77
78 //_____________________________________________________________________________
79 AliTOF::AliTOF():
80   fFGeom(0x0),
81   fSDigits(0x0),
82   fNSDigits(0),
83   fReconParticles(0x0),
84   fIdSens(-1),
85   fTZero(kFALSE),
86   fTOFHoles(kTRUE),
87   fTOFGeometry(0x0),
88   fTOFRawWriter(AliTOFDDLRawData())
89 {
90   //
91   // Default constructor
92   //
93
94   //by default all sectors switched on
95   for (Int_t ii=0; ii<18; ii++) fTOFSectors[ii]=0;
96
97   fDigits = 0;
98   fIshunt   = 0;
99   fName = "TOF";
100
101 }
102  
103 //_____________________________________________________________________________
104 AliTOF::AliTOF(const char *name, const char *title, Option_t *option)
105        : 
106   AliDetector(name,title),
107   fFGeom(0x0),
108   fSDigits(0x0),
109   fNSDigits(0),
110   fReconParticles(0x0),
111   fIdSens(-1),
112   fTZero(kFALSE),
113   fTOFHoles(kTRUE),
114   fTOFGeometry(0x0),
115   fTOFRawWriter(AliTOFDDLRawData())
116 {
117   //
118   // AliTOF standard constructor
119   // 
120   // Here are fixed some important parameters
121   //
122
123   // Initialization of hits, sdigits and digits array
124   // added option for time zero analysis
125   //skowron
126   fTOFGeometry = new AliTOFGeometry();
127
128   //by default all sectors switched on
129   for (Int_t ii=0; ii<18; ii++) fTOFSectors[ii]=0;
130
131   if (strstr(option,"tzero")){
132     fHits   = new TClonesArray("AliTOFhitT0",  1000);
133     fTZero = kTRUE;
134     //    AliWarning("tzero option requires AliTOFv4T0/AliTOFv5T0 as TOF version (check Your Config.C)");
135   }else{
136     fHits   = new TClonesArray("AliTOFhit",  1000);
137     fTZero = kFALSE;
138   }
139   if (gAlice==0) {
140      AliFatal("gAlice==0 !");
141   }
142
143   AliMC *mcApplication = (AliMC*)gAlice->GetMCApp();
144
145   if (mcApplication->GetHitLists())
146      mcApplication->AddHitList(fHits);
147   else AliError("gAlice->GetHitLists()==0");
148
149   fIshunt  = 0;
150   fSDigits = new TClonesArray("AliTOFSDigit", 1000);
151   fDigits  = new TClonesArray("AliTOFdigit",  1000);
152
153   //
154   // Digitization parameters
155   //
156   // (Transfer Functions to be inserted here)
157   //
158   //PH  SetMarkerColor(7);
159   //PH  SetMarkerStyle(2);
160   //PH  SetMarkerSize(0.4);
161
162 // Strip Parameters
163   //fGapA    =   4.; //cm  Gap beetween tilted strip in A-type plate
164   //fGapB    =   6.; //cm  Gap beetween tilted strip in B-type plate
165
166   // Physical performances
167   //fTimeRes = 100.;//ps
168   //fChrgRes = 100.;//pC
169
170 }
171
172 //____________________________________________________________________________
173 void AliTOF::SetTOFSectors(Int_t * const sectors)
174 {
175   // Setter for partial/full TOF configuration
176
177   for(Int_t isec=0;isec<18;isec++){
178     fTOFSectors[isec]=sectors[isec];
179   }
180 }
181 //____________________________________________________________________________
182 void AliTOF::GetTOFSectors(Int_t *sectors) const
183 {
184   // Getter for partial/full TOF configuration
185
186   for(Int_t isec=0;isec<18;isec++){
187     sectors[isec]=fTOFSectors[isec];
188   }
189 }
190
191 //_____________________________________________________________________________
192 void AliTOF::CreateTOFFolders()
193 {
194   // create the ALICE TFolder
195   // create the ALICE main TFolder
196   // to be done by AliRun
197
198   TFolder * alice = new TFolder();
199   alice->SetNameTitle("FPAlice", "Alice Folder") ;
200   gROOT->GetListOfBrowsables()->Add(alice) ;
201
202   TFolder * aliceF  = alice->AddFolder("folders", "Alice memory Folder") ;
203   //  make it the owner of the objects that it contains
204   aliceF->SetOwner() ;
205   // geometry folder
206   TFolder * geomF = aliceF->AddFolder("Geometry", "Geometry objects") ;
207  
208   // creates the TOF geometry  folder
209   geomF->AddFolder("TOF", "Geometry for TOF") ;
210 }
211
212 //_____________________________________________________________________________
213 AliTOF::~AliTOF()
214 {
215   // dtor:
216   // it remove also the alice folder 
217   /* PH Temporarily commented because of problems
218   TFolder * alice = (TFolder*)gROOT->GetListOfBrowsables()->FindObject("FPAlice") ;
219   delete alice;
220   alice = 0;
221   */
222   if (fHits)
223     {
224       fHits->Delete ();
225       delete fHits;
226       fHits = 0;
227     }
228   if (fDigits)
229     {
230       fDigits->Delete ();
231       delete fDigits;
232       fDigits = 0;
233     }
234   if (fSDigits)
235     {
236       fSDigits->Delete();
237       delete fSDigits;
238       fSDigits = 0;
239     }
240
241   if (fReconParticles)
242     {
243       fReconParticles->Delete ();
244       delete fReconParticles;
245       fReconParticles = 0;
246     }
247
248 }
249
250 //_____________________________________________________________________________
251 void AliTOF::AddHit(Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits)
252 {
253   //
254   // Add a TOF hit
255   // new with placement used
256   //
257   TClonesArray &lhits = *fHits;
258   new(lhits[fNhits++]) AliTOFhit(fIshunt, track, vol, hits);
259 }
260
261 //_____________________________________________________________________________
262 void AliTOF::AddT0Hit(Int_t track, Int_t *vol, Float_t *hits)
263 {
264   //
265   // Add a TOF hit
266   // new with placement used
267   //
268   TClonesArray &lhits = *fHits;
269   new(lhits[fNhits++]) AliTOFhitT0(fIshunt, track, vol, hits);
270 }
271
272 //_____________________________________________________________________________
273 void AliTOF::AddDigit(Int_t *tracks, Int_t *vol, Int_t *digits)
274 {
275   //
276   // Add a TOF digit
277   // new with placement used
278   //
279   TClonesArray &ldigits = *fDigits;
280   new (ldigits[fNdigits++]) AliTOFdigit(tracks, vol, digits);
281 }
282
283 //_____________________________________________________________________________
284 void AliTOF::AddSDigit(Int_t tracknum, Int_t *vol, Int_t *digits)
285 {
286      
287 //
288 // Add a TOF sdigit
289 //
290         
291   TClonesArray &lSDigits = *fSDigits;   
292   new(lSDigits[fNSDigits++]) AliTOFSDigit(tracknum, vol, digits);
293 }
294
295 //_____________________________________________________________________________
296 void AliTOF::SetTreeAddress ()
297 {
298   // Set branch address for the Hits and Digits Tree.
299   
300   if (fLoader->TreeH())
301    {
302      if (fHits == 0x0)
303       {
304         if (fTZero) fHits   = new TClonesArray("AliTOFhitT0", 1000);
305         else fHits   = new TClonesArray("AliTOFhit", 1000);
306       }
307    }
308   AliDetector::SetTreeAddress ();
309
310   TBranch *branch;
311
312   if (fLoader->TreeS () )
313     {
314       branch = fLoader->TreeS ()->GetBranch ("TOF");
315       if (branch) {
316         if (fSDigits == 0x0) fSDigits = new TClonesArray("AliTOFSDigit",  1000);
317         branch->SetAddress (&fSDigits);
318       }
319     }
320
321   if (fLoader->TreeR() ) 
322     {
323       branch = fLoader->TreeR()->GetBranch("TOF"); 
324       if (branch) 
325        {
326          if (fReconParticles == 0x0) fReconParticles = new TClonesArray("AliTOFcluster",  1000);
327          branch->SetAddress(&fReconParticles);
328        }
329     }
330
331   /*
332   if (fLoader->TreeR() && fReconParticles) //I do not know where this array is created - skowron
333     {
334       branch = fLoader->TreeR()->GetBranch("TOF"); 
335       if (branch) 
336        {
337          branch->SetAddress(&fReconParticles) ;
338        }
339     }
340   */
341 }
342
343 //_____________________________________________________________________________
344 void AliTOF::CreateGeometry()
345 {
346   //
347   // Common geometry code 
348   //
349   //Begin_Html
350   /*
351     <img src="picts/AliTOFv23.gif">
352   */
353   //End_Html
354   //
355
356   Float_t xTof, yTof;
357
358   if (IsVersion()==8) {
359
360     xTof = 124.5;//fTOFGeometry->StripLength()+2.*(0.3+0.03); // cm,  x-dimension of FTOA volume
361     yTof = fTOFGeometry->Rmax()-fTOFGeometry->Rmin(); // cm,  y-dimension of FTOA volume
362     Float_t zTof = fTOFGeometry->ZlenA();             // cm,  z-dimension of FTOA volume
363     
364     //  TOF module internal definitions
365     TOFpc(xTof, yTof, zTof);
366
367   } else if (IsVersion()==7) {
368
369     xTof = 124.5;//fTOFGeometry->StripLength()+2.*(0.3+0.03); // cm,  x-dimension of FTOA volume
370     yTof = fTOFGeometry->Rmax()-fTOFGeometry->Rmin(); // cm,  y-dimension of FTOA volume
371     Float_t zTof = fTOFGeometry->ZlenA();             // cm,  z-dimension of FTOA volume
372     
373     //  TOF module internal definitions
374     TOFpc(xTof, yTof, zTof, fTOFGeometry->ZlenB());
375
376   } else {
377
378     Float_t wall = 4.;//cm // frame inbetween TOF modules
379
380     // Sizes of TOF module with its support etc..
381     xTof = 2.*(fTOFGeometry->Rmin()*TMath::Tan(10.*kDegrad)-wall/2.-0.5);
382     yTof = fTOFGeometry->Rmax()-fTOFGeometry->Rmin();
383
384     //  TOF module internal definitions 
385     TOFpc(xTof, yTof, fTOFGeometry->ZlenC(), fTOFGeometry->ZlenB(), fTOFGeometry->ZlenA(), fTOFGeometry->MaxhZtof());
386   }
387
388 }
389
390
391 //___________________________________________
392 void AliTOF::ResetHits ()
393 {
394   // Reset number of clusters and the cluster array for this detector
395   AliDetector::ResetHits ();
396 }
397
398 //____________________________________________
399 void AliTOF::ResetDigits ()
400 {
401   //
402   // Reset number of digits and the digits array for this detector
403   AliDetector::ResetDigits ();
404   //
405
406 //____________________________________________
407 void AliTOF::ResetSDigits ()
408 {
409   //
410   // Reset number of sdigits and the sdigits array for this detector
411   fNSDigits = 0;
412   //fSDigits = 0x0;
413   //
414
415 //_____________________________________________________________________________
416 void AliTOF::Init()
417 {
418   //
419   // Initialise TOF detector after it has been built
420   //
421   // Set id of TOF sensitive volume
422   if (IsVersion() !=0) fIdSens=gMC->VolId("FPAD");
423
424   /*
425   // Save the geometry
426   TDirectory* saveDir = gDirectory;
427   AliRunLoader::Instance()->CdGAFile();
428   fTOFGeometry->Write("TOFGeometry");
429   saveDir->cd();
430   */
431 }
432
433 //____________________________________________________________________________
434 void AliTOF::MakeBranch(Option_t* option)
435 {
436  //
437  // Initializes the Branches of the TOF inside the 
438  // trees written for each event. 
439  // AliDetector::MakeBranch initializes just the 
440  // Branch inside TreeH. Here we add the branches in 
441  // TreeD, TreeS and TreeR.
442  //
443   const char *oH = strstr(option,"H");
444   if (fLoader->TreeH() && oH)
445    {
446      if (fHits == 0x0)
447       {
448         if (fTZero) fHits   = new TClonesArray("AliTOFhitT0", 1000);
449         else fHits   = new TClonesArray("AliTOFhit", 1000);
450       }
451    }
452   
453   AliDetector::MakeBranch(option);
454
455   Int_t buffersize = 4000;
456   const Int_t kSize=10;
457   Char_t branchname[kSize];
458   snprintf(branchname,kSize,"%s",GetName());
459   
460   const char *oD = strstr(option,"D");
461   const char *oS = strstr(option,"S");
462   const char *oR = strstr(option,"R");
463
464   if (fLoader->TreeD() && oD){
465     if (fDigits == 0x0) fDigits = new TClonesArray("AliTOFdigit",  1000); 
466     MakeBranchInTree(fLoader->TreeD(), branchname, &fDigits,buffersize, 0) ;
467   }
468
469   if (fLoader->TreeS() && oS){
470     if (fSDigits == 0x0) fSDigits = new TClonesArray("AliTOFSDigit",  1000);
471     MakeBranchInTree(fLoader->TreeS(), branchname, &fSDigits,buffersize, 0) ;
472   }
473
474   if (fLoader->TreeR() && oR){
475     if (fReconParticles == 0x0) fReconParticles = new TClonesArray("AliTOFcluster",  1000);
476     MakeBranchInTree(fLoader->TreeR(), branchname, &fReconParticles,buffersize, 0) ;
477   }
478
479   /*
480   if (fReconParticles && fLoader->TreeR() && oR){
481     MakeBranchInTree(fLoader->TreeR(), branchname, &fReconParticles,buffersize, 0) ;
482   }
483   */
484 }
485
486 //____________________________________________________________________________
487 void AliTOF::Makehits(Bool_t hits) 
488 {
489 // default argument used, see AliTOF.h
490 // Enable/Disable the writing of the TOF-hits branch 
491 // on TreeH
492 // by default :  enabled for TOFv1, v2, v3, v4, v5
493 //              disabled for TOFv0
494 // 
495    if (hits &&  (IsVersion()!=0))
496       fIdSens = gMC->VolId("FPAD");
497    else
498       AliInfo("Option for writing the TOF-hits branch on TreeH: disabled");
499 }
500
501 //____________________________________________________________________________
502 void AliTOF::FinishEvent()
503 {
504 // do nothing
505 }
506
507 //____________________________________________________________________________
508 void AliTOF::Hits2SDigits()
509 {
510 //
511 // Use the TOF SDigitizer to make TOF SDigits
512 //
513
514 //  AliInfo("Start...");
515   
516   AliRunLoader * rl = fLoader->GetRunLoader();
517   AliDebug(2,"Initialized runLoader");
518   AliTOFSDigitizer sd((rl->GetFileName()).Data());
519   AliDebug(2,"Initialized TOF sdigitizer");
520   //ToAliDebug(1, sd.Print(""));
521   //AliInfo("ToAliDebug");
522
523   //sd.Digitize("all") ;
524   sd.Digitize("partial") ;
525
526   AliDebug(2,"I am sorting from AliTOF class");
527
528 }
529
530 //____________________________________________________________________________
531 void AliTOF::Hits2SDigits(Int_t evNumber1, Int_t evNumber2)
532 {
533 //
534 // Use the TOF SDigitizer to make TOF SDigits
535 //
536
537   if ((evNumber2-evNumber1)==1) 
538     AliDebug(1, Form("I am making sdigits for the %dth event", evNumber1));
539   if ((evNumber2-evNumber1)>1)
540     AliDebug(1, Form("I am making sdigits for the events from the %dth to the %dth", evNumber1, evNumber2-1));
541  
542   AliRunLoader * rl = fLoader->GetRunLoader();
543   AliTOFSDigitizer sd((rl->GetFileName()).Data(),evNumber1,evNumber2) ;
544   ToAliDebug(1, sd.Print(""));
545
546   sd.Digitize("") ;
547
548 }
549
550 //___________________________________________________________________________
551 AliDigitizer* AliTOF::CreateDigitizer(AliDigitizationInput* digInput) const
552 {
553   AliDebug(2,"I am creating the TOF digitizer");
554   return new AliTOFDigitizer(digInput);
555 }
556
557 //___________________________________________________________________________
558 Bool_t AliTOF::CheckOverlap(const Int_t * const vol,
559                             Int_t* digit,Int_t Track)
560 {
561 //
562 // Checks if 2 or more hits belong to the same pad.
563 // In this case the data assigned to the digit object
564 // are the ones of the first hit in order of Time.
565 // 2 hits from the same track on the same pad are collected.
566 // Called only by Hits2SDigits.
567 // This procedure has to be optimized in the next TOF release.
568 //
569
570   Bool_t overlap = kFALSE;
571   Int_t  vol2[5];
572
573   for (Int_t ndig=0; ndig<fSDigits->GetEntries(); ndig++){
574     AliTOFdigit* currentDigit = (AliTOFdigit*)(fSDigits->UncheckedAt(ndig));
575     currentDigit->GetLocation(vol2);
576     Bool_t idem= kTRUE;
577     // check on digit volume
578     for (Int_t i=0;i<=4;i++){
579       if (!idem) break;
580       if (vol[i]!=vol2[i]) idem=kFALSE;}
581
582     if (idem){  // same pad fired
583       Int_t tdc2 = digit[0];
584       Int_t tdc1 = currentDigit->GetTdc();
585
586       // we separate two digits on the same pad if
587       // they are separated in time by at least 25 ns
588       // remember that tdc time is given in ps
589
590       if (TMath::Abs(tdc1-tdc2)<25000){
591         // in case of overlap we take the earliest
592         if (tdc1>tdc2){
593           currentDigit->SetTdc(tdc2); 
594           currentDigit->SetAdc(digit[1]);
595         }
596         else {
597           currentDigit->SetTdc(tdc1);
598           currentDigit->SetAdc(digit[1]);
599         }
600         currentDigit->AddTrack(Track); // add track number in the track array
601         overlap = kTRUE;
602         return overlap;
603       } else 
604         overlap= kFALSE;
605
606     } // close if (idem) -> two digits on the same TOF pad
607
608   } // end loop on existing sdigits
609
610   return overlap;
611 }
612 //____________________________________________________________________________
613 void AliTOF::Digits2Raw()
614 {
615 //
616 // Starting from the TOF digits, writes the Raw Data objects
617 //
618
619   TStopwatch stopwatch;
620   stopwatch.Start();
621
622   fLoader->LoadDigits();
623
624   TTree* digits = fLoader->TreeD();
625   if (!digits) {
626     AliError("no digits tree");
627     return;
628   }
629   
630   //AliTOFDDLRawData rawWriter;
631   fTOFRawWriter.Clear();
632   fTOFRawWriter.SetVerbose(0);
633   if (fTOFRawWriter.GetPackedAcquisitionMode()) {
634     if(fTOFRawWriter.GetMatchingWindow()>8192)
635       AliWarning(Form("You are running in packing mode and the matching window is %.2f ns, i.e. greater than 199.8848 ns",
636                       fTOFRawWriter.GetMatchingWindow()*AliTOFGeometry::TdcBinWidth()*1.e-03));
637   }
638   
639   AliDebug(1,"Formatting raw data for TOF");
640   digits->GetEvent(0);
641   fTOFRawWriter.RawDataTOF(digits->GetBranch("TOF"));  
642
643   fLoader->UnloadDigits();
644   
645   AliDebug(1, Form("Execution time to write TOF raw data : R:%.2fs C:%.2fs",
646                    stopwatch.RealTime(),stopwatch.CpuTime()));
647
648 }
649
650 //____________________________________________________________________________
651 void AliTOF::RecreateSDigitsArray() {
652 //
653 // delete TClonesArray fSDigits and create it again
654 //  needed for backward compatability with PPR test production
655 //
656   fSDigits->Clear();
657 }
658 //____________________________________________________________________________
659 void AliTOF::CreateSDigitsArray() {
660 //
661 // create TClonesArray fSDigits
662 //  needed for backward compatability with PPR test production
663 //
664   fSDigits       = new TClonesArray("AliTOFSDigit",  1000);
665 }
666 //____________________________________________________________________________
667 Bool_t AliTOF::Raw2SDigits(AliRawReader* rawReader)
668 {
669   //
670   // Converts raw data to sdigits for TOF
671   //
672
673   TStopwatch stopwatch;
674   stopwatch.Start();
675
676   if(!GetLoader()->TreeS()) {MakeTree("S");  MakeBranch("S");}
677   //TClonesArray &aSDigits = *fSDigits;
678
679   AliTOFRawStream tofRawStream = AliTOFRawStream();
680   tofRawStream.Raw2SDigits(rawReader, fSDigits);
681
682   GetLoader()->TreeS()->Fill(); GetLoader()->WriteSDigits("OVERWRITE");//write out sdigits
683   Int_t nSDigits = fSDigits->GetEntries();
684
685   ResetSDigits();
686
687   AliDebug(1, Form("Got %d TOF sdigits", nSDigits));
688   AliDebug(1, Form("Execution time to read TOF raw data and fill TOF sdigit tree : R:%.2fs C:%.2fs",
689                    stopwatch.RealTime(),stopwatch.CpuTime()));
690
691   return kTRUE;
692
693 }
694
695 //____________________________________________________________________________
696 void AliTOF::Raw2Digits(AliRawReader* rawReader)
697 {
698   //
699   // Converts raw data to digits for TOF
700   //
701
702   TStopwatch stopwatch;
703   stopwatch.Start();
704
705   if(!GetLoader()->TreeD()) {MakeTree("D");  MakeBranch("D");}
706   //TClonesArray &aDigits = *fDigits;
707
708   AliTOFRawStream tofRawStream = AliTOFRawStream();
709   tofRawStream.Raw2Digits(rawReader, fDigits);
710
711   GetLoader()->TreeD()->Fill(); GetLoader()->WriteDigits("OVERWRITE");//write out digits
712   Int_t nDigits = fDigits->GetEntries();
713
714   ResetDigits();
715
716   AliDebug(1, Form("Got %d TOF digits", nDigits));
717   AliDebug(1, Form("Execution time to read TOF raw data and fill TOF digit tree : R:%.2fs C:%.2fs",
718                    stopwatch.RealTime(),stopwatch.CpuTime()));
719
720 }