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