TOF/AliTOFDigitizer.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-2000, 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 //_________________________________________________________________________//
  17 //                                                                         //
  18 // This is a TTask that makes TOF-Digits out of TOF-SDigits.               //
  19 // The simulation of the detector is performed at sdigits level:           //
  20 // during digitization the unique task is the sum of all sdigits in the    //
  21 // same pad.                                                               //
  22 // Digits are written to TreeD in branch "TOF".                            //
  23 //                                                                         //
  24 // -- Author :  F. Pierella (Bologna University) pierella@bo.infn.it       //
  25 //                                                                         //
  26 //_________________________________________________________________________//
  27
  28 #include "Riostream.h"
  29
  30 #include "TFile.h"
  31 #include "TH1F.h"
  32 #include "TTree.h"
  33
  34 #include "AliLoader.h"
  35 #include "AliLog.h"
  36 #include "AliRunDigitizer.h"
  37 #include "AliRunLoader.h"
  38 #include "AliRun.h"
  39
  40 #include "AliTOFCal.h"
  41 #include "AliTOFcalib.h"
  42 #include "AliTOFChannel.h"
  43 #include "AliTOFDigitizer.h"
  44 #include "AliTOFdigit.h"
  45 #include "AliTOFHitMap.h"
  46 #include "AliTOFGeometryV5.h"
  47 #include "AliTOFSDigit.h"
  48 #include "AliTOF.h"
  49
  50 extern TDirectory *gDirectory;
  51 extern TFile *gFile;
  52 extern TRandom *gRandom;
  53
  54 extern AliRun *gAlice;
  55
  56
  57 ClassImp(AliTOFDigitizer)
  58
  59 //___________________________________________
  60   AliTOFDigitizer::AliTOFDigitizer()  :
  61     AliDigitizer(),
  62     fGeom(0x0),
  63     fDigits(0x0),
  64     fSDigitsArray(0x0),
  65     fhitMap(0x0)
  66 {
  67   // Default ctor - don't use it
  68 }
  69
  70 //___________________________________________
  71 AliTOFDigitizer::AliTOFDigitizer(AliRunDigitizer* manager):
  72   AliDigitizer(manager),
  73   fGeom(0x0),
  74   fDigits(0x0),
  75   fSDigitsArray(0x0),
  76   fhitMap(0x0)
  77 {
  78   //ctor with RunDigitizer
  79 }
  80
  81 //------------------------------------------------------------------------
  82 AliTOFDigitizer::AliTOFDigitizer(const AliTOFDigitizer &source):
  83   AliDigitizer(source),
  84   fDigits(0),
  85   fSDigitsArray(0),
  86   fhitMap(0),
  87   fGeom(0x0)
  88 {
  89   // copy constructor
  90   this->fDigits=source.fDigits;
  91   this->fSDigitsArray=source.fSDigitsArray;
  92   this->fhitMap=source.fhitMap;
  93   this->fGeom=source.fGeom;
  94
  95 }
  96
  97 //------------------------------------------------------------------------
  98   AliTOFDigitizer& AliTOFDigitizer::operator=(const AliTOFDigitizer &source)
  99 {
 100   // ass. op.
 101   this->fDigits=source.fDigits;
 102   this->fSDigitsArray=source.fSDigitsArray;
 103   this->fhitMap=source.fhitMap;
 104   this->fGeom=source.fGeom;
 105   return *this;
 106
 107 }
 108
 109 //------------------------------------------------------------------------
 110 AliTOFDigitizer::~AliTOFDigitizer()
 111 {
 112   // Destructor
 113 }
 114
 115 //---------------------------------------------------------------------
 116
 117 void AliTOFDigitizer::Exec(Option_t* /*option*/)
 118 {
 119   //
 120   // Perform digitization and merging.
 121   // The algorithm is the following:
 122   // - a hitmap is created to check if a pad is already activated;
 123   // - an sdigits container is created to collect all sdigits from
 124   //   different files;
 125   // - sdigits are summed using the hitmap;
 126   // - the sdigits container is used to create the array of AliTOFdigit.
 127   //
 128
 129   AliDebug(1, "");
 130
 131
 132   // get the ptr to TOF detector
 133   AliTOF * tof = (AliTOF *) gAlice->GetDetector("TOF") ;
 134
 135   //Make branches
 136   char branchname[20];
 137   sprintf (branchname, "%s", tof->GetName ());
 138
 139   fDigits=new TClonesArray("AliTOFdigit",4000);
 140
 141   AliRunLoader* outrl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetOutputFolderName());
 142   if (outrl == 0x0)
 143    {
 144      AliError("Can not find Run Loader in output folder.");
 145      return;
 146    }
 147
 148   outrl->CdGAFile();
 149   TFile *in=(TFile*)gFile;
 150   TDirectory *savedir=gDirectory;
 151
 152   if (!in->IsOpen()) {
 153     AliWarning("Geometry file is not open default  TOF geometry will be used");
 154     fGeom = new AliTOFGeometryV5();
 155   }
 156   else {
 157     in->cd();
 158     fGeom = (AliTOFGeometry*)in->Get("TOFgeometry");
 159   }
 160
 161   savedir->cd();
 162
 163   AliLoader* outgime = outrl->GetLoader("TOFLoader");
 164   if (outgime == 0x0)
 165    {
 166      AliError("Can not get TOF Loader from Output Run Loader.");
 167      return;
 168    }
 169
 170   TTree* treeD = outgime->TreeD();
 171   if (treeD == 0x0)
 172    {
 173      outgime->MakeTree("D");
 174      treeD = outgime->TreeD();
 175    }
 176   //Make branch for digits (to be created in Init())
 177   tof->MakeBranchInTree(treeD,branchname,&fDigits,4000);
 178
 179   // container for all summed sdigits (to be created in Init())
 180   fSDigitsArray=new TClonesArray("AliTOFSDigit",1000);
 181
 182   // create hit map (to be created in Init())
 183   fhitMap = new AliTOFHitMap(fSDigitsArray, fGeom);
 184
 185   // Loop over files to digitize
 186
 187   for (Int_t inputFile=0; inputFile<fManager->GetNinputs();
 188        inputFile++) {
 189     ReadSDigit(inputFile);
 190    }
 191
 192   // create digits
 193   CreateDigits();
 194
 195   // free used memory for Hit Map in current event
 196   delete fhitMap;
 197   fSDigitsArray->Delete();
 198   delete fSDigitsArray;
 199
 200   treeD->Fill();
 201
 202   outgime->WriteDigits("OVERWRITE");
 203   outgime->UnloadDigits();
 204   fDigits->Delete();
 205   delete fDigits;
 206
 207 }
 208
 209 //---------------------------------------------------------------------
 210
 211 void AliTOFDigitizer::CreateDigits()
 212 {
 213   // loop on sdigits container to fill the AliTOFdigit TClonesArray
 214   // start digitizing all the collected sdigits
 215
 216   Int_t ndump=0; // dump the first ndump created digits for each event
 217
 218   // get the total number of collected sdigits
 219   Int_t ndig = fSDigitsArray->GetEntriesFast();
 220
 221   for (Int_t k = 0; k < ndig; k++) {
 222
 223     Int_t  vol[5];  // location for a digit
 224     for (Int_t i=0; i<5; i++) vol[i] = -1;
 225
 226     // Get the information for this digit
 227     AliTOFSDigit *tofsdigit = (AliTOFSDigit *) fSDigitsArray->UncheckedAt(k);
 228
 229     Int_t nslot=tofsdigit->GetNDigits(); // get the number of slots
 230     // for current sdigit
 231
 232     // TOF sdigit volumes (always the same for all slots)
 233     Int_t sector    = tofsdigit->GetSector(); // range [0-17]
 234     Int_t plate     = tofsdigit->GetPlate();  // range [0- 4]
 235     Int_t strip     = tofsdigit->GetStrip();  // range [0-14/18/19]
 236     Int_t padz      = tofsdigit->GetPadz();   // range [0- 1]
 237     Int_t padx      = tofsdigit->GetPadx();   // range [0-47]
 238
 239     vol[0] = sector;
 240     vol[1] = plate;
 241     vol[2] = strip;
 242     vol[3] = padx;
 243     vol[4] = padz;
 244
 245     //--------------------- QA section ----------------------
 246     // in the while, I perform QA
 247     Bool_t isSDigitBad = (sector<0 || sector>17 || plate<0 || plate >4 || padz<0 || padz>1 || padx<0 || padx>47);
 248
 249     if (isSDigitBad) {
 250       //AliFatal("strange sdigit found");
 251       AliFatal(Form("strange sdigit found   %3i  %2i  %2i  %3i    %3i", sector, plate, padz, padx, strip));
 252     }
 253     //-------------------------------------------------------
 254
 255     //------------------- Dump section ----------------------
 256     if(k<ndump){
 257       cout << k << "-th | " << "Sector " << sector << " | Plate " << plate << " | Strip " << strip << " | PadZ " << padz << " | PadX " << padx << endl;
 258       cout << k << "-th sdigit" << endl;
 259       cout << "----------------------------------------------------"<< endl;
 260     }
 261     // ------------------------------------------------------
 262
 263     // start loop on number of slots for current sdigit
 264     for (Int_t islot = 0; islot < nslot; islot++) {
 265       Float_t  digit[4] = {-1.,-1.,-1.,-1.};     // TOF digit variables
 266       Int_t tracknum[AliTOFSDigit::kMAXDIGITS];     // contributing tracks for the current slot
 267
 268       Float_t tdc=tofsdigit->GetTdc(islot); digit[0]=tdc;
 269       Float_t adc=tofsdigit->GetAdc(islot); digit[1]=adc;
 270
 271       tracknum[0]=tofsdigit->GetTrack(islot,0);
 272       tracknum[1]=tofsdigit->GetTrack(islot,1);
 273       tracknum[2]=tofsdigit->GetTrack(islot,2);
 274
 275       // new with placement must be used
 276       // adding a TOF digit for each slot
 277       TClonesArray &aDigits = *fDigits;
 278       Int_t last=fDigits->GetEntriesFast();
 279       new (aDigits[last]) AliTOFdigit(tracknum, vol, digit);
 280
 281     }
 282
 283   } // end loop on sdigits - end digitizing all collected sdigits
 284
 285   //Insert Decalibration
 286
 287   AliTOFcalib * calib = new AliTOFcalib(fGeom);
 288   InitDecalibration(calib);
 289   DecalibrateTOFSignal(calib);
 290   delete calib;
 291 }
 292
 293 //---------------------------------------------------------------------
 294
 295 void AliTOFDigitizer::ReadSDigit(Int_t inputFile )
 296 {
 297   // Read sdigits for current event and inputFile;
 298   // store them into the sdigits container
 299   // and update the hit map
 300   // SDigits from different files are assumed to
 301   // be created with the same simulation parameters.
 302
 303   // get the treeS from manager
 304   AliRunLoader* rl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(inputFile));
 305   if (rl == 0x0)
 306    {
 307      AliError(Form("Can not find Run Loader in input %d folder.",inputFile));
 308      return;
 309    }
 310
 311   AliLoader* gime = rl->GetLoader("TOFLoader");
 312   if (gime == 0x0)
 313    {
 314      AliError(Form("Can not get TOF Loader from Input %d Run Loader.",inputFile));
 315      return;
 316    }
 317
 318   TTree* currentTreeS=gime->TreeS();
 319   if (currentTreeS == 0x0)
 320    {
 321      Int_t retval = gime->LoadSDigits();
 322      if (retval)
 323       {
 324          AliError(Form("Error occured while loading S. Digits for Input %d",inputFile));
 325          return;
 326       }
 327      currentTreeS=gime->TreeS();
 328      if (currentTreeS == 0x0)
 329       {
 330          AliError(Form("Can not get S. Digits Tree for Input %d",inputFile));
 331          return;
 332       }
 333    }
 334   // get the branch TOF inside the treeS
 335   TClonesArray * sdigitsDummyContainer= new TClonesArray("AliTOFSDigit",  1000);
 336
 337   // check if the branch exist
 338   TBranch* tofBranch=currentTreeS->GetBranch("TOF");
 339
 340   if(!tofBranch){
 341     AliFatal(Form("TOF branch not found for input %d",inputFile));
 342   }
 343
 344   tofBranch->SetAddress(&sdigitsDummyContainer);
 345
 346   Int_t nEntries = (Int_t)tofBranch->GetEntries();
 347
 348   // Loop through all entries in the tree
 349   Int_t nbytes = 0;
 350
 351   for (Int_t iEntry = 0; iEntry < nEntries; iEntry++) {
 352
 353     // Import the tree
 354     nbytes += tofBranch->GetEvent(iEntry);
 355
 356     // Get the number of sdigits
 357     Int_t ndig = sdigitsDummyContainer->GetEntriesFast();
 358
 359     for (Int_t k=0; k<ndig; k++) {
 360       AliTOFSDigit *tofSdigit= (AliTOFSDigit*) sdigitsDummyContainer->UncheckedAt(k);
 361
 362       Int_t  vol[5]; // location for a sdigit
 363       for (Int_t i=0; i<5; i++) vol[i] = -1;
 364
 365       // check the sdigit volume
 366       vol[0] = tofSdigit->GetSector();
 367       vol[1] = tofSdigit->GetPlate();
 368       vol[2] = tofSdigit->GetStrip();
 369       vol[3] = tofSdigit->GetPadx();
 370       vol[4] = tofSdigit->GetPadz();
 371
 372       if (fhitMap->TestHit(vol) != kEmpty) {
 373         AliTOFSDigit *sdig = static_cast<AliTOFSDigit*>(fhitMap->GetHit(vol));
 374         sdig->Update(tofSdigit);
 375
 376       } else {
 377
 378         CollectSDigit(tofSdigit); // collect the current sdigit
 379         fhitMap->SetHit(vol);     // update the hitmap for location vol
 380
 381       } // if (hitMap->TestHit(vol) != kEmpty)
 382
 383     } // for (Int_t k=0; k<ndig; k++)
 384     sdigitsDummyContainer->Delete();
 385
 386   } // end loop on entries
 387
 388   delete sdigitsDummyContainer;
 389
 390 }
 391
 392
 393 //_____________________________________________________________________________
 394 void AliTOFDigitizer::CollectSDigit(AliTOFSDigit * sdigit)
 395 {
 396   //
 397   // Add a TOF sdigit in container
 398   // new with placement must be used
 399   TClonesArray &aSDigitsArray = *fSDigitsArray;
 400   Int_t last=fSDigitsArray->GetEntriesFast();
 401   // make a copy of the current sdigit and
 402   // put it into tmp array
 403   new (aSDigitsArray[last]) AliTOFSDigit(*sdigit);
 404 }
 405
 406 //_____________________________________________________________________________
 407 void AliTOFDigitizer::InitDecalibration( AliTOFcalib *calib) const {
 408   // calib->ReadSimParFromCDB("TOF/Calib", 0); // original
 409   calib->ReadSimParFromCDB("TOF/Calib", -1); // use AliCDBManager's number
 410 }
 411 //---------------------------------------------------------------------
 412 void AliTOFDigitizer::DecalibrateTOFSignal( AliTOFcalib *calib){
 413
 414   // Read Calibration parameters from the CDB
 415
 416   AliTOFCal * cal= calib->GetTOFCalSimArray();
 417
 418   AliInfo(Form("Size of AliTOFCal = %i",cal->NPads()));
 419   for (Int_t ipad = 0 ; ipad<cal->NPads(); ipad++){
 420     AliTOFChannel *calChannel = cal->GetChannel(ipad);
 421     Float_t par[6];
 422     for (Int_t j = 0; j<6; j++){
 423       par[j]=calChannel->GetSlewPar(j);
 424     }
 425   }
 426
 427   // Initialize Quantities to Simulate ToT Spectra
 428
 429
 430   TH1F * hToT= calib->GetTOFSimToT();
 431   Int_t nbins = hToT->GetNbinsX();
 432   Float_t delta = hToT->GetBinWidth(1);
 433   Float_t maxch = hToT->GetBinLowEdge(nbins)+delta;
 434   Float_t minch = hToT->GetBinLowEdge(1);
 435   Float_t max=0,min=0; //maximum and minimum value of the distribution
 436   Int_t maxbin=0,minbin=0; //maximum and minimum bin of the distribution
 437   for (Int_t ii=nbins; ii>0; ii--){
 438     if (hToT->GetBinContent(ii)!= 0) {
 439       max = maxch - (nbins-ii-1)*delta;
 440       maxbin = ii;
 441       break;}
 442   }
 443   for (Int_t j=1; j<nbins; j++){
 444     if (hToT->GetBinContent(j)!= 0) {
 445       min = minch + (j-1)*delta;
 446       minbin = j;
 447       break;}
 448   }
 449   Float_t maxToT=max;
 450   Float_t minToT=min;
 451   Float_t maxToTDistr=hToT->GetMaximum();
 452
 453
 454   // Loop on TOF Digits
 455
 456   Bool_t dbEntry=kFALSE;
 457   Int_t ndigits = fDigits->GetEntriesFast();
 458   for (Int_t i=0;i<ndigits;i++){
 459     AliTOFdigit * dig = (AliTOFdigit*)fDigits->At(i);
 460     Int_t detId[5];
 461     detId[0] = dig->GetSector();
 462     detId[1] = dig->GetPlate();
 463     detId[2] = dig->GetStrip();
 464     detId[3] = dig->GetPadz();
 465     detId[4] = dig->GetPadx();
 466     // For Data with no Miscalibration, set ToT signal == Adc
 467     dig->SetToT(dig->GetAdc());
 468     if(hToT->GetEntries()>0){
 469       Float_t trix = 0;
 470       Float_t triy = 0;
 471       Float_t simToT = 0;
 472       while (simToT <= triy){
 473         trix = gRandom->Rndm(i);
 474         triy = gRandom->Rndm(i);
 475         trix = (maxToT-minToT)*trix + minToT;
 476         triy = maxToTDistr*triy;
 477         Int_t binx=hToT->FindBin(trix);
 478         simToT=hToT->GetBinContent(binx);
 479       }
 480     // Setting realistic ToT signal (only for Miscalibrated Data)
 481       dig->SetToT(trix);
 482     }
 483     Int_t index = calib->GetIndex(detId);
 484     AliTOFChannel *calChannel = cal->GetChannel(index);
 485     Float_t par[6];
 486     for (Int_t j = 0; j<6; j++){
 487       par[j]=calChannel->GetSlewPar(j);
 488       if(par[j]!=0)dbEntry=kTRUE;
 489     }
 490
 491     Float_t tToT= dig->GetToT();
 492     dig->SetTdcND(dig->GetTdc());
 493     Float_t tdc = ((dig->GetTdc())*AliTOFGeometry::TdcBinWidth()+32)*1.E-3; //tof signal in ns
 494     Float_t timeoffset=par[0] + tToT*(par[1] +tToT*(par[2] +tToT*(par[3] +tToT*(par[4] +tToT*par[5]))));
 495     Float_t timeSlewed = tdc + timeoffset;
 496     // Setting Decalibrated Time signal
 497     dig->SetTdc((timeSlewed*1E3-32)/AliTOFGeometry::TdcBinWidth());
 498   }
 499
 500   if(hToT->GetEntries()<=0 || !dbEntry){
 501     AliInfo("Standard Production, no miscalibrated digits");
 502   }else{
 503     AliInfo("Miscalibrated digits");
 504   }
 505
 506   return;
 507 }
 508