Changes for #82873: Module debugging broken (Christian)
[u/mrichter/AliRoot.git] / TRD / AliTRDdigitizer.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 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
19 //                                                                        //
20 //  Creates and handles digits from TRD hits                              //
21 //                                                                        //
22 //  Authors: C. Blume (blume@ikf.uni-frankfurt.de)                        //
23 //           C. Lippmann                                                  //
24 //           B. Vulpescu                                                  //
25 //                                                                        //
26 //  The following effects are included:                                   //
27 //      - Diffusion                                                       //
28 //      - ExB effects                                                     //
29 //      - Gas gain including fluctuations                                 //
30 //      - Pad-response (simple Gaussian approximation)                    //
31 //      - Time-response                                                   //
32 //      - Electronics noise                                               //
33 //      - Electronics gain                                                //
34 //      - Digitization                                                    //
35 //      - Zero suppression                                                //
36 //                                                                        //
37 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
38
39 #include <TGeoManager.h>
40 #include <TList.h>
41 #include <TMath.h>
42 #include <TRandom.h>
43 #include <TTree.h>
44
45 #include "AliRun.h"
46 #include "AliMC.h"
47 #include "AliRunLoader.h"
48 #include "AliLoader.h"
49 #include "AliConfig.h"
50 #include "AliRunDigitizer.h"
51 #include "AliRunLoader.h"
52 #include "AliLoader.h"
53 #include "AliLog.h"
54
55 #include "AliTRD.h"
56 #include "AliTRDhit.h"
57 #include "AliTRDdigitizer.h"
58 #include "AliTRDarrayDictionary.h"
59 #include "AliTRDarrayADC.h"
60 #include "AliTRDarraySignal.h"
61 #include "AliTRDdigitsManager.h"
62 #include "AliTRDgeometry.h"
63 #include "AliTRDpadPlane.h"
64 #include "AliTRDcalibDB.h"
65 #include "AliTRDSimParam.h"
66 #include "AliTRDCommonParam.h"
67 #include "AliTRDfeeParam.h"
68 #include "AliTRDmcmSim.h"
69 #include "AliTRDdigitsParam.h"
70
71 #include "Cal/AliTRDCalROC.h"
72 #include "Cal/AliTRDCalDet.h"
73
74 ClassImp(AliTRDdigitizer)
75
76 //_____________________________________________________________________________
77 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer()
78   :AliDigitizer()
79   ,fRunLoader(0)
80   ,fDigitsManager(0)
81   ,fSDigitsManager(0)
82   ,fSDigitsManagerList(0)
83   ,fTRD(0)
84   ,fGeo(0)
85   ,fMcmSim(new AliTRDmcmSim)
86   ,fEvent(0)
87   ,fMasks(0)
88   ,fCompress(kTRUE)
89   ,fSDigits(kFALSE)
90   ,fMergeSignalOnly(kFALSE)
91 {
92   //
93   // AliTRDdigitizer default constructor
94   //
95   
96 }
97
98 //_____________________________________________________________________________
99 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const Text_t *name, const Text_t *title)              
100   :AliDigitizer(name,title)
101   ,fRunLoader(0)
102   ,fDigitsManager(0)
103   ,fSDigitsManager(0)
104   ,fSDigitsManagerList(0)
105   ,fTRD(0)
106   ,fGeo(0)
107   ,fMcmSim(new AliTRDmcmSim)
108   ,fEvent(0)
109   ,fMasks(0)
110   ,fCompress(kTRUE)
111   ,fSDigits(kFALSE)
112   ,fMergeSignalOnly(kFALSE)
113 {
114   //
115   // AliTRDdigitizer constructor
116   //
117
118 }
119
120 //_____________________________________________________________________________
121 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(AliRunDigitizer *manager
122                                , const Text_t *name, const Text_t *title)
123   :AliDigitizer(manager,name,title)
124   ,fRunLoader(0)
125   ,fDigitsManager(0)
126   ,fSDigitsManager(0)
127   ,fSDigitsManagerList(0)
128   ,fTRD(0)
129   ,fGeo(0)
130   ,fMcmSim(new AliTRDmcmSim)
131   ,fEvent(0)
132   ,fMasks(0)
133   ,fCompress(kTRUE)
134   ,fSDigits(kFALSE)
135   ,fMergeSignalOnly(kFALSE)
136 {
137   //
138   // AliTRDdigitizer constructor
139   //
140
141 }
142
143 //_____________________________________________________________________________
144 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(AliRunDigitizer *manager)
145   :AliDigitizer(manager,"AliTRDdigitizer","TRD digitizer")
146   ,fRunLoader(0)
147   ,fDigitsManager(0)
148   ,fSDigitsManager(0)
149   ,fSDigitsManagerList(0)
150   ,fTRD(0)
151   ,fGeo(0)
152   ,fMcmSim(new AliTRDmcmSim)
153   ,fEvent(0)
154   ,fMasks(0)
155   ,fCompress(kTRUE)
156   ,fSDigits(kFALSE)
157   ,fMergeSignalOnly(kFALSE)
158 {
159   //
160   // AliTRDdigitizer constructor
161   //
162
163 }
164
165 //_____________________________________________________________________________
166 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const AliTRDdigitizer &d)
167   :AliDigitizer(d)
168   ,fRunLoader(0)
169   ,fDigitsManager(0)
170   ,fSDigitsManager(0)
171   ,fSDigitsManagerList(0)
172   ,fTRD(0)
173   ,fGeo(0)
174   ,fMcmSim(new AliTRDmcmSim)
175   ,fEvent(0)
176   ,fMasks(0)
177   ,fCompress(d.fCompress)
178   ,fSDigits(d.fSDigits)
179   ,fMergeSignalOnly(d.fMergeSignalOnly)
180 {
181   //
182   // AliTRDdigitizer copy constructor
183   //
184
185 }
186
187 //_____________________________________________________________________________
188 AliTRDdigitizer::~AliTRDdigitizer()
189 {
190   //
191   // AliTRDdigitizer destructor
192   //
193
194   if (fDigitsManager) {
195     delete fDigitsManager;
196     fDigitsManager      = 0;
197   }
198
199   if (fSDigitsManager) {
200     // s-digitsmanager will be deleted via list
201     fSDigitsManager     = 0;
202   }
203
204   if (fSDigitsManagerList) {
205     fSDigitsManagerList->Delete();
206     delete fSDigitsManagerList;
207     fSDigitsManagerList = 0;
208   }
209
210   if (fMasks) {
211     delete [] fMasks;
212     fMasks       = 0;
213   }
214
215   if (fMcmSim) {
216     delete fMcmSim;
217     fMcmSim = 0;
218   }
219
220   if (fGeo) {
221     delete fGeo;
222     fGeo = 0;
223   }
224
225 }
226
227 //_____________________________________________________________________________
228 AliTRDdigitizer &AliTRDdigitizer::operator=(const AliTRDdigitizer &d)
229 {
230   //
231   // Assignment operator
232   //
233
234   if (this != &d) {
235     ((AliTRDdigitizer &) d).Copy(*this);
236   }
237
238   return *this;
239
240 }
241
242 //_____________________________________________________________________________
243 void AliTRDdigitizer::Copy(TObject &d) const
244 {
245   //
246   // Copy function
247   //
248
249   ((AliTRDdigitizer &) d).fRunLoader          = 0;
250   ((AliTRDdigitizer &) d).fDigitsManager      = 0;
251   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsManager     = 0;
252   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsManagerList = 0;
253   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRD                = 0;
254   ((AliTRDdigitizer &) d).fGeo                = 0;
255   ((AliTRDdigitizer &) d).fEvent              = 0;
256   ((AliTRDdigitizer &) d).fMasks              = 0;
257   ((AliTRDdigitizer &) d).fCompress           = fCompress;
258   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigits            = fSDigits;
259   ((AliTRDdigitizer &) d).fMergeSignalOnly    = fMergeSignalOnly;
260
261 }
262
263 //_____________________________________________________________________________
264 void AliTRDdigitizer::Exec(const Option_t * const option)
265 {
266   //
267   // Executes the merging
268   //
269
270   Int_t iInput;
271
272   AliTRDdigitsManager *sdigitsManager;
273
274   TString optionString = option;
275   if (optionString.Contains("deb")) {
276     AliLog::SetClassDebugLevel("AliTRDdigitizer",1);
277     AliInfo("Called with debug option");
278   }
279
280   // The AliRoot file is already connected by the manager
281   AliRunLoader *inrl = 0x0;
282   
283   if (gAlice) {
284     AliDebug(1,"AliRun object found on file.");
285   }
286   else {
287     inrl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(0));
288     inrl->LoadgAlice();
289     gAlice = inrl->GetAliRun();
290     if (!gAlice) {
291       AliError("Could not find AliRun object.");
292       return;
293     }
294   }
295                                                                            
296   Int_t nInput = fManager->GetNinputs();
297   fMasks       = new Int_t[nInput];
298   for (iInput = 0; iInput < nInput; iInput++) {
299     fMasks[iInput] = fManager->GetMask(iInput);
300   }
301
302   //
303   // Initialization
304   //
305
306   AliRunLoader *orl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetOutputFolderName());
307
308   if (InitDetector()) {
309
310     AliLoader *ogime = orl->GetLoader("TRDLoader");
311
312     TTree *tree = 0;
313     if (fSDigits) { 
314       // If we produce SDigits
315       tree = ogime->TreeS();
316       if (!tree) {
317         ogime->MakeTree("S");
318         tree = ogime->TreeS();
319       }
320     }
321     else {
322       // If we produce Digits
323       tree = ogime->TreeD();
324       if (!tree) {
325         ogime->MakeTree("D");
326         tree = ogime->TreeD();
327       }
328     }
329
330     MakeBranch(tree);
331
332   }
333  
334   for (iInput = 0; iInput < nInput; iInput++) {
335
336     AliDebug(1,Form("Add input stream %d",iInput));
337
338     // Check if the input tree exists
339     inrl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(iInput));
340     AliLoader *gime = inrl->GetLoader("TRDLoader");
341
342     TTree *treees = gime->TreeS();
343     if (treees == 0x0) {
344       if (gime->LoadSDigits()) {
345         AliError(Form("Error Occured while loading S. Digits for input %d.",iInput));
346         return;
347       }
348       treees = gime->TreeS();
349     }
350     
351     if (treees == 0x0) {
352       AliError(Form("Input stream %d does not exist",iInput));
353       return;
354     } 
355
356     // Read the s-digits via digits manager
357     sdigitsManager = new AliTRDdigitsManager();
358     sdigitsManager->SetSDigits(kTRUE);
359     
360     AliRunLoader *rl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(iInput));
361     AliLoader *gimme = rl->GetLoader("TRDLoader");
362     if (!gimme->TreeS()) 
363       {
364         gimme->LoadSDigits();
365       }
366
367     sdigitsManager->ReadDigits(gimme->TreeS());
368    
369     // Add the s-digits to the input list 
370     AddSDigitsManager(sdigitsManager);
371
372   }
373
374   // Convert the s-digits to normal digits
375   AliDebug(1,"Do the conversion");
376   SDigits2Digits();
377
378   // Store the digits
379   AliDebug(1,"Write the digits");
380   fDigitsManager->WriteDigits();
381
382   // Write parameters
383   orl->CdGAFile();
384
385   // Clean up
386   DeleteSDigitsManager();
387
388   AliDebug(1,"Done");
389
390 }
391
392 //_____________________________________________________________________________
393 Bool_t AliTRDdigitizer::Open(const Char_t *file, Int_t nEvent)
394 {
395   //
396   // Opens a ROOT-file with TRD-hits and reads in the hit-tree
397   //
398   // Connect the AliRoot file containing Geometry, Kine, and Hits
399   //  
400
401   TString evfoldname = AliConfig::GetDefaultEventFolderName();
402
403   fRunLoader = AliRunLoader::GetRunLoader(evfoldname);
404   if (!fRunLoader) {
405     fRunLoader = AliRunLoader::Open(file,evfoldname,"UPDATE");
406   }  
407   if (!fRunLoader) {
408     AliError(Form("Can not open session for file %s.",file));
409     return kFALSE;
410   }
411    
412   if (!fRunLoader->GetAliRun()) {
413     fRunLoader->LoadgAlice();
414   }
415   gAlice = fRunLoader->GetAliRun();
416   
417   if (gAlice) {
418     AliDebug(1,"AliRun object found on file.");
419   }
420   else {
421     AliError("Could not find AliRun object.");
422     return kFALSE;
423   }
424
425   fEvent = nEvent;
426
427   AliLoader *loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
428   if (!loader) {
429     AliError("Can not get TRD loader from Run Loader");
430     return kFALSE;
431   }
432   
433   if (InitDetector()) {
434     TTree *tree = 0;
435     if (fSDigits) { 
436       // If we produce SDigits
437       tree = loader->TreeS();
438       if (!tree) {
439         loader->MakeTree("S");
440         tree = loader->TreeS();
441       }
442     }
443     else {
444       // If we produce Digits
445       tree = loader->TreeD();
446       if (!tree) {
447         loader->MakeTree("D");
448         tree = loader->TreeD();
449       }
450     }
451     return MakeBranch(tree);
452   }
453   else {
454     return kFALSE;
455   }
456
457 }
458
459 //_____________________________________________________________________________
460 Bool_t AliTRDdigitizer::Open(AliRunLoader * const runLoader, Int_t nEvent)
461 {
462   //
463   // Opens a ROOT-file with TRD-hits and reads in the hit-tree
464   //
465   // Connect the AliRoot file containing Geometry, Kine, and Hits
466   //  
467
468   fRunLoader = runLoader;
469   if (!fRunLoader) {
470     AliError("RunLoader does not exist");
471     return kFALSE;
472   }
473    
474   if (!fRunLoader->GetAliRun()) {
475     fRunLoader->LoadgAlice();
476   }
477   gAlice = fRunLoader->GetAliRun();
478   
479   if (gAlice) {
480     AliDebug(1,"AliRun object found on file.");
481   }
482   else {
483     AliError("Could not find AliRun object.");
484     return kFALSE;
485   }
486
487   fEvent = nEvent;
488
489   AliLoader *loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
490   if (!loader) {
491     AliError("Can not get TRD loader from Run Loader");
492     return kFALSE;
493   }
494   
495   if (InitDetector()) {
496     TTree *tree = 0;
497     if (fSDigits) { 
498       // If we produce SDigits
499       tree = loader->TreeS();
500       if (!tree) {
501         loader->MakeTree("S");
502         tree = loader->TreeS();
503       }
504     }
505     else {
506       // If we produce Digits
507       tree = loader->TreeD();
508       if (!tree) {
509         loader->MakeTree("D");
510         tree = loader->TreeD();
511       }
512     }
513     return MakeBranch(tree);
514   }
515   else {
516     return kFALSE;
517   }
518
519 }
520
521 //_____________________________________________________________________________
522 Bool_t AliTRDdigitizer::InitDetector()
523 {
524   //
525   // Sets the pointer to the TRD detector and the geometry
526   //
527
528   // Get the pointer to the detector class and check for version 1
529   fTRD = (AliTRD *) gAlice->GetDetector("TRD");
530   if (!fTRD) {
531     AliFatal("No TRD module found");
532     exit(1);
533   }
534   if (fTRD->IsVersion() != 1) {
535     AliFatal("TRD must be version 1 (slow simulator)");
536     exit(1);
537   }
538
539   // Get the geometry
540   fGeo = new AliTRDgeometry();
541
542   // Create a digits manager
543   if (fDigitsManager) {
544     delete fDigitsManager;
545   }
546   fDigitsManager = new AliTRDdigitsManager();
547   fDigitsManager->SetSDigits(fSDigits);
548   fDigitsManager->CreateArrays();
549   fDigitsManager->SetEvent(fEvent);
550
551   // The list for the input s-digits manager to be merged
552   if (fSDigitsManagerList) {
553     fSDigitsManagerList->Delete();
554   } 
555   else {
556     fSDigitsManagerList = new TList();
557   }
558
559   return kTRUE;
560
561 }
562
563 //_____________________________________________________________________________
564 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeBranch(TTree *tree) const
565 {
566   // 
567   // Create the branches for the digits array
568   //
569
570   return fDigitsManager->MakeBranch(tree);
571
572 }
573
574 //_____________________________________________________________________________
575 void AliTRDdigitizer::AddSDigitsManager(AliTRDdigitsManager *man)
576 {
577   //
578   // Add a digits manager for s-digits to the input list.
579   //
580
581   fSDigitsManagerList->Add(man);
582
583 }
584
585 //_____________________________________________________________________________
586 void AliTRDdigitizer::DeleteSDigitsManager()
587 {
588   //
589   // Removes digits manager from the input list.
590   //
591
592   fSDigitsManagerList->Delete();
593
594 }
595
596 //_____________________________________________________________________________
597 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeDigits()
598 {
599   //
600   // Creates digits.
601   //
602
603   AliDebug(1,"Start creating digits");
604
605   if (!fGeo) {
606     AliError("No geometry defined");
607     return kFALSE;
608   }
609
610   AliTRDcalibDB *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
611   if (!calibration) {
612     AliFatal("Could not get calibration object");
613     return kFALSE;
614   }
615
616   const Int_t kNdet  = AliTRDgeometry::Ndet();
617
618   Float_t **hits = new Float_t*[kNdet];
619   Int_t    *nhit = new Int_t[kNdet];
620
621   AliTRDarraySignal *signals = 0x0;
622
623   // Check the number of time bins from simParam against OCDB,
624   // if OCDB value is not supposed to be used.
625   // As default, the value from OCDB is taken
626   if (AliTRDSimParam::Instance()->GetNTBoverwriteOCDB()) {
627     if (calibration->GetNumberOfTimeBinsDCS() != AliTRDSimParam::Instance()->GetNTimeBins()) {
628       AliWarning(Form("Number of time bins is different to OCDB value [SIM=%d, OCDB=%d]"
629                      ,AliTRDSimParam::Instance()->GetNTimeBins()
630                      ,calibration->GetNumberOfTimeBinsDCS()));
631     }
632     // Save the values for the raw data headers
633     fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetNTimeBinsAll(AliTRDSimParam::Instance()->GetNTimeBins());
634   }
635   else {
636     // Save the values for the raw data headers
637     fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetNTimeBinsAll(calibration->GetNumberOfTimeBinsDCS());
638   }
639
640   // Save the values for the raw data headers
641   fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetADCbaselineAll(AliTRDSimParam::Instance()->GetADCbaseline());
642  
643   // Sort all hits according to detector number
644   if (!SortHits(hits,nhit)) {
645     AliError("Sorting hits failed");
646     delete [] hits;
647     delete [] nhit;
648     return kFALSE;
649   }
650
651   // Loop through all detectors
652   for (Int_t det = 0; det < kNdet; det++) {
653
654     // Detectors that are switched off, not installed, etc.
655     if (( calibration->IsChamberInstalled(det)) &&
656         (!calibration->IsChamberMasked(det))    &&
657         ( fGeo->ChamberInGeometry(det))         &&
658         (nhit[det] > 0)) {
659
660       signals = new AliTRDarraySignal();
661           
662       // Convert the hits of the current detector to detector signals
663       if (!ConvertHits(det,hits[det],nhit[det],signals)) {
664         AliError(Form("Conversion of hits failed for detector=%d",det));
665         delete [] hits;
666         delete [] nhit;
667         delete signals;
668         signals = 0x0;
669         return kFALSE;
670       }
671       // Convert the detector signals to digits or s-digits
672       if (!ConvertSignals(det,signals)) {
673         AliError(Form("Conversion of signals failed for detector=%d",det));
674         delete [] hits;
675         delete [] nhit;
676         delete signals;
677         signals = 0x0;
678         return kFALSE;
679       }
680
681       // Delete the signals array
682       delete signals;
683       signals = 0x0;
684
685     } // if: detector status
686
687     delete [] hits[det];
688
689   } // for: detector
690
691   if (!fSDigits) {
692     if (AliDataLoader *trklLoader = AliRunLoader::Instance()->GetLoader("TRDLoader")->GetDataLoader("tracklets")) {
693       if (trklLoader->Tree())
694         trklLoader->WriteData("OVERWRITE");
695     }
696   }
697     
698   delete [] hits;
699   delete [] nhit;
700
701   return kTRUE;
702
703 }
704
705 //_____________________________________________________________________________
706 Bool_t AliTRDdigitizer::SortHits(Float_t **hits, Int_t *nhit)
707 {
708   //
709   // Read all the hits and sorts them according to detector number
710   // in the output array <hits>.
711   //
712
713   AliDebug(1,"Start sorting hits");
714
715   const Int_t kNdet = AliTRDgeometry::Ndet();
716   // Size of the hit vector
717   const Int_t kNhit = 6;
718
719   Float_t *xyz      = 0;
720   Int_t    nhitTrk  = 0;
721
722   Int_t   *lhit     = new Int_t[kNdet];
723
724   for (Int_t det = 0; det < kNdet; det++) {
725     lhit[det] = 0;
726     nhit[det] = 0;
727     hits[det] = 0;
728   }
729
730   AliLoader *gimme = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
731   if (!gimme->TreeH()) {
732     gimme->LoadHits();
733   }
734   TTree *hitTree = gimme->TreeH();
735   if (hitTree == 0x0) {
736     AliError("Can not get TreeH");
737     delete [] lhit;
738     return kFALSE;
739   }
740   fTRD->SetTreeAddress();
741
742   // Get the number of entries in the hit tree
743   // (Number of primary particles creating a hit somewhere)
744   Int_t nTrk = (Int_t) hitTree->GetEntries();
745   AliDebug(1,Form("Found %d tracks",nTrk));
746
747   // Loop through all the tracks in the tree
748   for (Int_t iTrk = 0; iTrk < nTrk; iTrk++) {
749
750     gAlice->GetMCApp()->ResetHits();
751     hitTree->GetEvent(iTrk);
752
753     if (!fTRD->Hits()) {
754       AliError(Form("No hits array for track = %d",iTrk));
755       continue;
756     }
757
758     // Number of hits for this track
759     nhitTrk = fTRD->Hits()->GetEntriesFast();
760
761     Int_t hitCnt = 0;
762     // Loop through the TRD hits
763     AliTRDhit *hit = (AliTRDhit *) fTRD->FirstHit(-1);
764     while (hit) {
765
766       hitCnt++;
767
768       // Don't analyze test hits
769       if (((Int_t) hit->GetCharge()) != 0) {
770
771         Int_t   trk  = hit->Track();
772         Int_t   det  = hit->GetDetector();
773         Int_t   q    = hit->GetCharge();
774         Float_t x    = hit->X();
775         Float_t y    = hit->Y();
776         Float_t z    = hit->Z();
777         Float_t time = hit->GetTime();
778
779         if (nhit[det] == lhit[det]) {
780           // Inititialization of new detector
781           xyz        = new Float_t[kNhit*(nhitTrk+lhit[det])];
782           if (hits[det]) {
783             memcpy(xyz,hits[det],sizeof(Float_t)*kNhit*lhit[det]);
784             delete [] hits[det];
785           }
786           lhit[det] += nhitTrk;
787           hits[det]  = xyz;
788         }
789         else {
790           xyz        = hits[det];
791         }
792         xyz[nhit[det]*kNhit+0] = x;
793         xyz[nhit[det]*kNhit+1] = y;
794         xyz[nhit[det]*kNhit+2] = z;
795         xyz[nhit[det]*kNhit+3] = q;
796         xyz[nhit[det]*kNhit+4] = trk;
797         xyz[nhit[det]*kNhit+5] = time;
798         nhit[det]++;
799
800       } // if: charge != 0
801
802       hit = (AliTRDhit *) fTRD->NextHit();   
803
804     } // for: hits of one track
805
806   } // for: tracks
807
808   delete [] lhit;
809
810   return kTRUE;
811
812 }
813
814 //_____________________________________________________________________________
815 Bool_t AliTRDdigitizer::ConvertHits(Int_t det
816                                   , const Float_t * const hits
817                                   , Int_t nhit
818                                   , AliTRDarraySignal *signals)
819 {
820   //
821   // Converts the detectorwise sorted hits to detector signals
822   //
823
824   AliDebug(1,Form("Start converting hits for detector=%d (nhits=%d)",det,nhit));
825
826   // Number of pads included in the pad response
827   const Int_t kNpad      = 3;
828   // Number of track dictionary arrays
829   const Int_t kNdict     = AliTRDdigitsManager::kNDict;
830   // Size of the hit vector
831   const Int_t kNhit      = 6;
832
833   // Width of the amplification region
834   const Float_t kAmWidth = AliTRDgeometry::AmThick();
835   // Width of the drift region
836   const Float_t kDrWidth = AliTRDgeometry::DrThick();
837   // Drift + amplification region 
838   const Float_t kDrMin   =          - 0.5 * kAmWidth;
839   const Float_t kDrMax   = kDrWidth + 0.5 * kAmWidth;
840   
841   Int_t    iPad          = 0;
842   Int_t    dict          = 0;
843   Int_t    timeBinTRFend = 1;
844
845   Double_t pos[3];
846   Double_t loc[3];
847   Double_t padSignal[kNpad];
848   Double_t signalOld[kNpad];
849
850   AliTRDarrayDictionary *dictionary[kNdict];
851
852   AliTRDSimParam    *simParam    = AliTRDSimParam::Instance();
853   AliTRDCommonParam *commonParam = AliTRDCommonParam::Instance();
854   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
855
856   if (!commonParam) {
857     AliFatal("Could not get common parameterss");
858     return kFALSE;
859   }
860   if (!simParam) {
861     AliFatal("Could not get simulation parameters");
862     return kFALSE;
863   }  
864   if (!calibration) {
865     AliFatal("Could not get calibration object");  
866     return kFALSE;
867   }
868
869   // Get the detector wise calibration objects
870   AliTRDCalROC       *calVdriftROC      = 0;
871   Float_t             calVdriftDetValue = 0.0;
872   const AliTRDCalDet *calVdriftDet      = calibration->GetVdriftDet();  
873   AliTRDCalROC       *calT0ROC          = 0;
874   Float_t             calT0DetValue     = 0.0;
875   const AliTRDCalDet *calT0Det          = calibration->GetT0Det();  
876
877   if (simParam->TRFOn()) {
878     timeBinTRFend = ((Int_t) (simParam->GetTRFhi() 
879                   * commonParam->GetSamplingFrequency())) - 1;
880   }
881
882   Int_t   nTimeTotal   = fDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det);
883   Float_t samplingRate = commonParam->GetSamplingFrequency();
884   Float_t elAttachProp = simParam->GetElAttachProp() / 100.0; 
885
886   AliTRDpadPlane *padPlane = fGeo->GetPadPlane(det);
887   Int_t   layer   = fGeo->GetLayer(det);         //update
888   Float_t row0    = padPlane->GetRow0ROC();
889   Int_t   nRowMax = padPlane->GetNrows();
890   Int_t   nColMax = padPlane->GetNcols();
891
892   // Create a new array for the signals
893   signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
894
895   // Create a new array for the dictionary
896   for (dict = 0; dict < kNdict; dict++) {       
897     dictionary[dict] = (AliTRDarrayDictionary *) fDigitsManager->GetDictionary(det,dict);
898     dictionary[dict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
899   }      
900
901   // Loop through the hits in this detector
902   for (Int_t hit = 0; hit < nhit; hit++) {
903
904     pos[0]          = hits[hit*kNhit+0];
905     pos[1]          = hits[hit*kNhit+1];
906     pos[2]          = hits[hit*kNhit+2];
907     Float_t q       = hits[hit*kNhit+3];
908     Float_t hittime = hits[hit*kNhit+5];
909     Int_t   track   = ((Int_t) hits[hit*kNhit+4]);
910
911     Int_t   inDrift = 1;
912
913     // Find the current volume with the geo manager
914     gGeoManager->SetCurrentPoint(pos);
915     gGeoManager->FindNode();      
916     if (strstr(gGeoManager->GetPath(),"/UK")) {
917       inDrift = 0;
918     }
919
920     // Get the calibration objects
921     calVdriftROC      = calibration->GetVdriftROC(det);
922     calVdriftDetValue = calVdriftDet->GetValue(det);
923     calT0ROC          = calibration->GetT0ROC(det);
924     calT0DetValue     = calT0Det->GetValue(det);
925
926     // Go to the local coordinate system:
927     // loc[0] - col  direction in amplification or driftvolume
928     // loc[1] - row  direction in amplification or driftvolume
929     // loc[2] - time direction in amplification or driftvolume
930     gGeoManager->MasterToLocal(pos,loc);
931     if (inDrift) {
932       // Relative to middle of amplification region
933       loc[2] = loc[2] - kDrWidth/2.0 - kAmWidth/2.0;
934     } 
935
936     // The driftlength [cm] (w/o diffusion yet !).
937     // It is negative if the hit is between pad plane and anode wires.
938     Double_t driftlength = -1.0 * loc[2];
939
940     // Stupid patch to take care of TR photons that are absorbed
941     // outside the chamber volume. A real fix would actually need
942     // a more clever implementation of the TR hit generation
943     if (q < 0.0) {
944       if ((loc[1] < padPlane->GetRowEndROC()) ||
945           (loc[1] > padPlane->GetRow0ROC())) {
946         continue;
947       }
948       if ((driftlength < kDrMin) ||
949           (driftlength > kDrMax)) {
950         continue;
951       }
952     }
953
954     // Get row and col of unsmeared electron to retrieve drift velocity
955     // The pad row (z-direction)
956     Int_t    rowE         = padPlane->GetPadRowNumberROC(loc[1]);
957     if (rowE < 0) {
958       continue;
959     }
960     Double_t rowOffset    = padPlane->GetPadRowOffsetROC(rowE,loc[1]);
961     // The pad column (rphi-direction)
962     Double_t offsetTilt   = padPlane->GetTiltOffset(rowOffset);
963     Int_t    colE         = padPlane->GetPadColNumber(loc[0]+offsetTilt);
964     if (colE < 0) {
965       continue;   
966     }
967     Double_t colOffset    = 0.0;
968
969     // Normalized drift length
970     Float_t  driftvelocity  = calVdriftDetValue * calVdriftROC->GetValue(colE,rowE);
971     Double_t absdriftlength = TMath::Abs(driftlength);
972     if (commonParam->ExBOn()) {
973       absdriftlength /= TMath::Sqrt(GetLorentzFactor(driftvelocity));
974     }
975
976     // Loop over all electrons of this hit
977     // TR photons produce hits with negative charge
978     Int_t nEl = ((Int_t) TMath::Abs(q));
979     for (Int_t iEl = 0; iEl < nEl; iEl++) {
980
981       // Now the real local coordinate system of the ROC
982       // column direction: locC
983       // row direction:    locR 
984       // time direction:   locT
985       // locR and locC are identical to the coordinates of the corresponding
986       // volumina of the drift or amplification region.
987       // locT is defined relative to the wire plane (i.e. middle of amplification
988       // region), meaning locT = 0, and is negative for hits coming from the
989       // drift region. 
990       Double_t locC = loc[0];
991       Double_t locR = loc[1];
992       Double_t locT = loc[2];
993
994       // Electron attachment
995       if (simParam->ElAttachOn()) {
996         if (gRandom->Rndm() < (absdriftlength * elAttachProp)) {
997           continue;
998         }
999       }
1000           
1001       // Apply the diffusion smearing
1002       if (simParam->DiffusionOn()) {
1003         if (!(Diffusion(driftvelocity,absdriftlength,locR,locC,locT))) {
1004           continue;
1005         }
1006       }
1007
1008       // Apply E x B effects (depends on drift direction)
1009       if (commonParam->ExBOn()) { 
1010         if (!(ExB(driftvelocity,driftlength,locC))) {
1011           continue;
1012         }
1013       }
1014
1015       // The electron position after diffusion and ExB in pad coordinates.
1016       // The pad row (z-direction)
1017       rowE       = padPlane->GetPadRowNumberROC(locR);
1018       if (rowE < 0) continue;
1019       rowOffset  = padPlane->GetPadRowOffsetROC(rowE,locR);
1020
1021       // The pad column (rphi-direction)
1022       offsetTilt = padPlane->GetTiltOffset(rowOffset);
1023       colE       = padPlane->GetPadColNumber(locC+offsetTilt);
1024       if (colE < 0) continue;         
1025       colOffset  = padPlane->GetPadColOffset(colE,locC+offsetTilt);
1026           
1027       // Also re-retrieve drift velocity because col and row may have changed
1028       driftvelocity = calVdriftDetValue * calVdriftROC->GetValue(colE,rowE);
1029       Float_t t0    = calT0DetValue     + calT0ROC->GetValue(colE,rowE);
1030
1031       // Convert the position to drift time [mus], using either constant drift velocity or
1032       // time structure of drift cells (non-isochronity, GARFIELD calculation).
1033       // Also add absolute time of hits to take pile-up events into account properly
1034       Double_t drifttime;
1035       if (simParam->TimeStructOn()) {
1036         // Get z-position with respect to anode wire
1037         Double_t zz  =  row0 - locR + padPlane->GetAnodeWireOffset();
1038         zz -= ((Int_t)(2 * zz)) / 2.0;
1039         if (zz > 0.25) {
1040           zz  = 0.5 - zz;
1041         }
1042         // Use drift time map (GARFIELD)
1043         drifttime = commonParam->TimeStruct(driftvelocity,0.5*kAmWidth-1.0*locT,zz)
1044                   + hittime;
1045       } 
1046       else {
1047         // Use constant drift velocity
1048         drifttime = TMath::Abs(locT) / driftvelocity
1049                   + hittime;
1050       }
1051
1052       // Apply the gas gain including fluctuations
1053       Double_t ggRndm = 0.0;
1054       do {
1055         ggRndm = gRandom->Rndm();
1056       } while (ggRndm <= 0);
1057       Double_t signal = -(simParam->GetGasGain()) * TMath::Log(ggRndm);
1058
1059       // Apply the pad response 
1060       if (simParam->PRFOn()) {
1061         // The distance of the electron to the center of the pad 
1062         // in units of pad width
1063         Double_t dist = (colOffset - 0.5*padPlane->GetColSize(colE))
1064                       / padPlane->GetColSize(colE);
1065         // This is a fixed parametrization, i.e. not dependent on
1066         // calibration values !
1067         if (!(calibration->PadResponse(signal,dist,layer,padSignal))) continue;
1068       }
1069       else {
1070         padSignal[0] = 0.0;
1071         padSignal[1] = signal;
1072         padSignal[2] = 0.0;
1073       }
1074
1075       // The time bin (always positive), with t0 distortion
1076       Double_t timeBinIdeal = drifttime * samplingRate + t0;
1077       // Protection 
1078       if (TMath::Abs(timeBinIdeal) > 2*nTimeTotal) {
1079         timeBinIdeal = 2 * nTimeTotal;
1080       }
1081       Int_t    timeBinTruncated = ((Int_t) timeBinIdeal);
1082       // The distance of the position to the middle of the timebin
1083       Double_t timeOffset       = ((Float_t) timeBinTruncated 
1084                                 + 0.5 - timeBinIdeal) / samplingRate;
1085           
1086       // Sample the time response inside the drift region
1087       // + additional time bins before and after.
1088       // The sampling is done always in the middle of the time bin
1089       for (Int_t iTimeBin = TMath::Max(timeBinTruncated,0)
1090           ;iTimeBin < TMath::Min(timeBinTruncated+timeBinTRFend,nTimeTotal)
1091           ;iTimeBin++) {
1092
1093         // Apply the time response
1094         Double_t timeResponse = 1.0;
1095         Double_t crossTalk    = 0.0;
1096         Double_t time         = (iTimeBin - timeBinTruncated) / samplingRate + timeOffset;
1097
1098         if (simParam->TRFOn()) {
1099           timeResponse = simParam->TimeResponse(time);
1100         }
1101         if (simParam->CTOn()) {
1102           crossTalk    = simParam->CrossTalk(time);
1103         }
1104
1105         signalOld[0] = 0.0;
1106         signalOld[1] = 0.0;
1107         signalOld[2] = 0.0;
1108
1109         for (iPad = 0; iPad < kNpad; iPad++) {
1110
1111           Int_t colPos = colE + iPad - 1;
1112           if (colPos <        0) continue;
1113           if (colPos >= nColMax) break;
1114
1115           // Add the signals
1116           signalOld[iPad] = signals->GetData(rowE,colPos,iTimeBin);
1117
1118           if (colPos != colE) {
1119             // Cross talk added to non-central pads
1120             signalOld[iPad] += padSignal[iPad] 
1121                              * (timeResponse + crossTalk);
1122           } 
1123           else {
1124             // W/o cross talk at central pad
1125             signalOld[iPad] += padSignal[iPad] 
1126                              * timeResponse;
1127           }
1128
1129           signals->SetData(rowE,colPos,iTimeBin,signalOld[iPad]);
1130
1131           // Store the track index in the dictionary
1132           // Note: We store index+1 in order to allow the array to be compressed
1133           // Note2: Taking out the +1 in track
1134           if (signalOld[iPad] > 0.0) { 
1135             for (dict = 0; dict < kNdict; dict++) {
1136               Int_t oldTrack = dictionary[dict]->GetData(rowE,colPos,iTimeBin); 
1137               if (oldTrack == track) break;
1138               if (oldTrack ==  -1 ) {
1139                 dictionary[dict]->SetData(rowE,colPos,iTimeBin,track);
1140                 break;
1141               }
1142             }
1143           }
1144
1145         } // Loop: pads
1146
1147       } // Loop: time bins
1148
1149     } // Loop: electrons of a single hit
1150
1151   } // Loop: hits
1152
1153   AliDebug(2,Form("Finished analyzing %d hits",nhit));
1154
1155   return kTRUE;
1156
1157 }
1158
1159 //_____________________________________________________________________________
1160 Bool_t AliTRDdigitizer::ConvertSignals(Int_t det, AliTRDarraySignal *signals)
1161 {
1162   //
1163   // Convert signals to digits
1164   //
1165
1166   AliDebug(1,Form("Start converting the signals for detector %d",det));
1167
1168   if (fSDigits) {
1169     // Convert the signal array to s-digits
1170     if (!Signal2SDigits(det,signals)) {
1171       return kFALSE;
1172     }
1173   }
1174   else {
1175     // Convert the signal array to digits
1176     if (!Signal2ADC(det,signals)) {
1177       return kFALSE;
1178     }
1179     // Run digital processing for digits
1180     RunDigitalProcessing(det);
1181   }
1182
1183   // Compress the arrays
1184   CompressOutputArrays(det);   
1185
1186   return kTRUE;
1187
1188 }
1189
1190 //_____________________________________________________________________________
1191 Bool_t AliTRDdigitizer::Signal2ADC(Int_t det, AliTRDarraySignal *signals)
1192 {
1193   //
1194   // Converts the sampled electron signals to ADC values for a given chamber
1195   //
1196
1197   AliDebug(1,Form("Start converting signals to ADC values for detector=%d",det));
1198
1199   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1200   if (!calibration) {
1201     AliFatal("Could not get calibration object");
1202     return kFALSE;
1203   }
1204
1205   AliTRDSimParam    *simParam    = AliTRDSimParam::Instance();
1206   if (!simParam) {
1207     AliFatal("Could not get simulation parameters");
1208     return kFALSE;
1209   }  
1210
1211   // Converts number of electrons to fC
1212   const Double_t kEl2fC = 1.602e-19 * 1.0e15; 
1213
1214   // Coupling factor
1215   Double_t coupling     = simParam->GetPadCoupling() 
1216                         * simParam->GetTimeCoupling();
1217   // Electronics conversion factor
1218   Double_t convert      = kEl2fC 
1219                         * simParam->GetChipGain();
1220   // ADC conversion factor
1221   Double_t adcConvert   = simParam->GetADCoutRange()
1222                         / simParam->GetADCinRange();
1223   // The electronics baseline in mV
1224   Double_t baseline     = simParam->GetADCbaseline() 
1225                         / adcConvert;
1226   // The electronics baseline in electrons
1227   Double_t baselineEl   = baseline
1228                         / convert;
1229
1230   Int_t row  = 0;
1231   Int_t col  = 0;
1232   Int_t time = 0;
1233
1234   Int_t nRowMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNrows();
1235   Int_t nColMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNcols();
1236   Int_t nTimeTotal = fDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det);
1237   if (fSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det)) {
1238     nTimeTotal = fSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det);
1239   }
1240   else {
1241     AliFatal("Could not get number of time bins");
1242     return kFALSE;
1243   }
1244
1245   // The gainfactor calibration objects
1246   const AliTRDCalDet *calGainFactorDet      = calibration->GetGainFactorDet();  
1247   AliTRDCalROC       *calGainFactorROC      = 0;
1248   Float_t             calGainFactorDetValue = 0.0;
1249
1250   AliTRDarrayADC     *digits = 0x0;
1251
1252   if (!signals) {
1253     AliError(Form("Signals array for detector %d does not exist\n",det));
1254     return kFALSE;
1255   }
1256   if (signals->HasData()) {
1257     // Expand the container if neccessary
1258     signals->Expand();   
1259   }
1260   else {
1261     // Create missing containers
1262     signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);      
1263   }
1264
1265   // Get the container for the digits of this detector
1266   if (fDigitsManager->HasSDigits()) {
1267     AliError("Digits manager has s-digits");
1268     return kFALSE;
1269   }
1270
1271   digits = (AliTRDarrayADC *) fDigitsManager->GetDigits(det);
1272   // Allocate memory space for the digits buffer
1273   if (!digits->HasData()) {
1274     digits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1275   }
1276
1277   // Get the calibration objects
1278   calGainFactorROC      = calibration->GetGainFactorROC(det);
1279   calGainFactorDetValue = calGainFactorDet->GetValue(det);
1280
1281   // Create the digits for this chamber
1282   for (row  = 0; row  <  nRowMax; row++ ) {
1283     for (col  = 0; col  <  nColMax; col++ ) {
1284
1285       // Check whether pad is masked
1286       // Bridged pads are not considered yet!!!
1287       if (calibration->IsPadMasked(det,col,row) || calibration->IsPadNotConnected(det,col,row)) {
1288         continue;
1289       }
1290
1291       // The gain factors
1292       Float_t padgain = calGainFactorDetValue 
1293                       * calGainFactorROC->GetValue(col,row);
1294       if (padgain <= 0) {
1295         AliError(Form("Not a valid gain %f, %d %d %d",padgain,det,col,row));
1296       }
1297
1298       for (time = 0; time < nTimeTotal; time++) {
1299
1300         // Get the signal amplitude
1301         Float_t signalAmp = signals->GetData(row,col,time);
1302         // Pad and time coupling
1303         signalAmp *= coupling;
1304         // Gain factors
1305         signalAmp *= padgain;
1306
1307         // Add the noise, starting from minus ADC baseline in electrons
1308         signalAmp  = TMath::Max((Double_t) gRandom->Gaus(signalAmp,simParam->GetNoise())
1309                                ,-baselineEl);
1310
1311         // Convert to mV
1312         signalAmp *= convert;
1313         // Add ADC baseline in mV
1314         signalAmp += baseline;
1315
1316         // Convert to ADC counts. Set the overflow-bit fADCoutRange if the
1317         // signal is larger than fADCinRange
1318         Short_t adc  = 0;
1319         if (signalAmp >= simParam->GetADCinRange()) {
1320           adc = ((Short_t) simParam->GetADCoutRange());
1321         }
1322         else {
1323           adc = TMath::Nint(signalAmp * adcConvert);
1324         }
1325
1326         // Saving all digits
1327         digits->SetData(row,col,time,adc);
1328
1329       } // for: time
1330
1331     } // for: col
1332   } // for: row
1333
1334   return kTRUE;
1335
1336 }
1337
1338 //_____________________________________________________________________________
1339 Bool_t AliTRDdigitizer::Signal2SDigits(Int_t det, AliTRDarraySignal *signals)
1340 {
1341   //
1342   // Converts the sampled electron signals to s-digits
1343   //
1344
1345   AliDebug(1,Form("Start converting signals to s-digits for detector=%d",det));
1346
1347   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1348   if (!calibration) {
1349     AliFatal("Could not get calibration object");
1350     return kFALSE;
1351   }
1352
1353   Int_t row  = 0;
1354   Int_t col  = 0;
1355   Int_t time = 0;
1356
1357   Int_t nRowMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNrows();
1358   Int_t nColMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNcols();
1359   Int_t nTimeTotal = fDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det);
1360
1361   // Get the container for the digits of this detector
1362   if (!fDigitsManager->HasSDigits()) {
1363     AliError("Digits manager has no s-digits");
1364     return kFALSE;
1365   }
1366
1367   AliTRDarraySignal *digits = (AliTRDarraySignal *) fDigitsManager->GetSDigits(det);
1368   // Allocate memory space for the digits buffer
1369   if (!digits->HasData()) {
1370     digits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1371   }
1372
1373   // Create the sdigits for this chamber
1374   for (row  = 0; row  <  nRowMax; row++ ) {
1375     for (col  = 0; col  <  nColMax; col++ ) {
1376       for (time = 0; time < nTimeTotal; time++) {         
1377         digits->SetData(row,col,time,signals->GetData(row,col,time));
1378       } // for: time
1379     } // for: col
1380   } // for: row
1381   
1382   return kTRUE;
1383
1384 }
1385
1386 //_____________________________________________________________________________
1387 Bool_t AliTRDdigitizer::Digits2SDigits(AliTRDdigitsManager * const manDig
1388                                      , AliTRDdigitsManager * const manSDig)
1389 {
1390   //
1391   // Converts digits into s-digits. Needed for embedding into real data.
1392   //
1393
1394   AliDebug(1,"Start converting digits to s-digits");
1395
1396   if (!fGeo) {
1397     fGeo = new AliTRDgeometry();
1398   }
1399
1400   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1401   if (!calibration) {
1402     AliFatal("Could not get calibration object");
1403     return kFALSE;
1404   }
1405
1406   AliTRDSimParam    *simParam    = AliTRDSimParam::Instance();
1407   if (!simParam) {
1408     AliFatal("Could not get simulation parameters");
1409     return kFALSE;
1410   }  
1411
1412   // Converts number of electrons to fC
1413   const Double_t kEl2fC = 1.602e-19 * 1.0e15; 
1414
1415   // Coupling factor
1416   Double_t coupling     = simParam->GetPadCoupling() 
1417                         * simParam->GetTimeCoupling();
1418   // Electronics conversion factor
1419   Double_t convert      = kEl2fC 
1420                         * simParam->GetChipGain();
1421   // ADC conversion factor
1422   Double_t adcConvert   = simParam->GetADCoutRange()
1423                         / simParam->GetADCinRange();
1424   // The electronics baseline in mV
1425   Double_t baseline     = simParam->GetADCbaseline() 
1426                         / adcConvert;
1427   // The electronics baseline in electrons
1428   //Double_t baselineEl   = baseline
1429   //                      / convert;
1430
1431   // The gainfactor calibration objects
1432   //const AliTRDCalDet *calGainFactorDet      = calibration->GetGainFactorDet();  
1433   //AliTRDCalROC       *calGainFactorROC      = 0;
1434   //Float_t             calGainFactorDetValue = 0.0;
1435
1436   Int_t row  = 0;
1437   Int_t col  = 0;
1438   Int_t time = 0;
1439
1440   for (Int_t det = 0; det < AliTRDgeometry::Ndet(); det++) {
1441
1442     Int_t nRowMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNrows();
1443     Int_t nColMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNcols();
1444     Int_t nTimeTotal = manDig->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det);
1445
1446     // Get the calibration objects
1447     //calGainFactorROC      = calibration->GetGainFactorROC(det);
1448     //calGainFactorDetValue = calGainFactorDet->GetValue(det);
1449
1450     // Get the digits
1451     AliTRDarrayADC *digits = (AliTRDarrayADC *) manDig->GetDigits(det);
1452
1453     if (!manSDig->HasSDigits()) {
1454       AliError("SDigits manager has no s-digits");
1455       return kFALSE;
1456     }
1457     // Get the s-digits
1458     AliTRDarraySignal     *sdigits = (AliTRDarraySignal *)     manSDig->GetSDigits(det);
1459     AliTRDarrayDictionary *tracks0 = (AliTRDarrayDictionary *) manSDig->GetDictionary(det,0);
1460     AliTRDarrayDictionary *tracks1 = (AliTRDarrayDictionary *) manSDig->GetDictionary(det,1);
1461     AliTRDarrayDictionary *tracks2 = (AliTRDarrayDictionary *) manSDig->GetDictionary(det,2);
1462     // Allocate memory space for the digits buffer
1463     sdigits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1464     tracks0->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1465     tracks1->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1466     tracks2->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1467
1468     // Keep the digits param
1469     manSDig->GetDigitsParam()->SetNTimeBinsAll(manDig->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(0));
1470     manSDig->GetDigitsParam()->SetADCbaselineAll(manDig->GetDigitsParam()->GetADCbaseline(0));
1471
1472     if (digits->HasData()) {
1473
1474       digits->Expand();
1475
1476       // Create the sdigits for this chamber
1477       for (row  = 0; row  <  nRowMax; row++ ) {
1478         for (col  = 0; col  <  nColMax; col++ ) {
1479
1480           // The gain factors
1481           //Float_t padgain = calGainFactorDetValue 
1482           //                * calGainFactorROC->GetValue(col,row);
1483
1484           for (time = 0; time < nTimeTotal; time++) {
1485
1486             Short_t  adcVal = digits->GetData(row,col,time);
1487             Double_t signal = (Double_t) adcVal;
1488             // ADC -> signal in mV
1489             signal /= adcConvert;
1490             // Subtract baseline in mV
1491             signal -= baseline;
1492             // Signal in mV -> signal in #electrons
1493             signal /= convert;
1494             // Gain factor
1495             //signal /= padgain; // Not needed for real data
1496             // Pad and time coupling
1497             signal /= coupling;
1498
1499             sdigits->SetData(row,col,time,signal);
1500             tracks0->SetData(row,col,time,0);
1501             tracks1->SetData(row,col,time,0);
1502             tracks2->SetData(row,col,time,0);
1503
1504           } // for: time
1505
1506         } // for: col
1507       } // for: row
1508   
1509     } // if: has data
1510
1511     sdigits->Compress(0);
1512     tracks0->Compress();
1513     tracks1->Compress();
1514     tracks2->Compress();
1515
1516     // No compress just remove
1517     manDig->RemoveDigits(det);
1518     manDig->RemoveDictionaries(det);      
1519
1520   } // for: det
1521
1522   return kTRUE;
1523
1524 }
1525
1526 //_____________________________________________________________________________
1527 Bool_t AliTRDdigitizer::SDigits2Digits()
1528 {
1529   //
1530   // Merges the input s-digits and converts them to normal digits
1531   //
1532
1533   if (!MergeSDigits()) {
1534     return kFALSE;
1535   }
1536
1537   return ConvertSDigits();
1538
1539 }
1540
1541 //_____________________________________________________________________________
1542 Bool_t AliTRDdigitizer::MergeSDigits()
1543 {
1544   //
1545   // Merges the input s-digits:
1546   //   - The amplitude of the different inputs are summed up.
1547   //   - Of the track IDs from the input dictionaries only one is
1548   //     kept for each input. This works for maximal 3 different merged inputs.
1549   //
1550
1551   // Number of track dictionary arrays
1552   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1553
1554   AliTRDSimParam    *simParam    = AliTRDSimParam::Instance();
1555   if (!simParam) {
1556     AliFatal("Could not get simulation parameters");
1557     return kFALSE;
1558   }
1559   
1560   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1561   if (!calibration) {
1562     AliFatal("Could not get calibration object");
1563     return kFALSE;
1564   }
1565   
1566   Int_t iDict = 0;
1567   Int_t jDict = 0;
1568
1569   AliTRDarraySignal     *digitsA;
1570   AliTRDarraySignal     *digitsB;
1571   AliTRDarrayDictionary *dictionaryA[kNDict];
1572   AliTRDarrayDictionary *dictionaryB[kNDict];
1573
1574   AliTRDdigitsManager   *mergeSDigitsManager = 0x0;
1575   // Get the first s-digits
1576   fSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *) fSDigitsManagerList->First();
1577   if (!fSDigitsManager) { 
1578     AliError("No SDigits manager");
1579     return kFALSE;
1580   }
1581
1582   // Loop through the other sets of s-digits
1583   mergeSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *) fSDigitsManagerList->After(fSDigitsManager);
1584
1585   if (mergeSDigitsManager) {
1586     AliDebug(1,Form("Merge %d input files.",fSDigitsManagerList->GetSize()));
1587   }
1588   else {
1589     AliDebug(1,"Only one input file.");
1590   }
1591   
1592   Int_t iMerge = 0;
1593
1594   while (mergeSDigitsManager) {
1595
1596     iMerge++;
1597
1598     // Loop through the detectors
1599     for (Int_t iDet = 0; iDet < AliTRDgeometry::Ndet(); iDet++) {
1600
1601       Int_t nTimeTotal = fSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(iDet);
1602       if (mergeSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(iDet) != nTimeTotal) {
1603         AliError(Form("Mismatch in the number of time bins [%d,%d] in detector %d"
1604                      ,nTimeTotal
1605                      ,mergeSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(iDet)
1606                      ,iDet));
1607         return kFALSE;
1608       }
1609
1610       Int_t nRowMax = fGeo->GetPadPlane(iDet)->GetNrows();
1611       Int_t nColMax = fGeo->GetPadPlane(iDet)->GetNcols();
1612           
1613       // Loop through the pixels of one detector and add the signals
1614       digitsA = (AliTRDarraySignal *) fSDigitsManager->GetSDigits(iDet);    
1615       digitsB = (AliTRDarraySignal *) mergeSDigitsManager->GetSDigits(iDet); 
1616       digitsA->Expand();  
1617       if (!digitsA->HasData()) continue;
1618       digitsB->Expand();    
1619       if (!digitsB->HasData()) continue;
1620           
1621       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1622         dictionaryA[iDict] = (AliTRDarrayDictionary *) fSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1623         dictionaryB[iDict] = (AliTRDarrayDictionary *) mergeSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1624         dictionaryA[iDict]->Expand();  
1625         dictionaryB[iDict]->Expand();
1626       }
1627
1628       // Merge only detectors that contain a signal
1629       Bool_t doMerge = kTRUE;
1630       if (fMergeSignalOnly) {
1631         if (digitsA->GetOverThreshold(0) == 0) {                             
1632           doMerge = kFALSE;
1633         }
1634       }
1635           
1636       if (doMerge) {
1637               
1638         AliDebug(1,Form("Merge detector %d of input no.%d",iDet,iMerge+1));
1639               
1640         for (Int_t iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1641           for (Int_t iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1642             for (Int_t iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1643                 
1644               // Add the amplitudes of the summable digits 
1645               Float_t ampA = digitsA->GetData(iRow,iCol,iTime);
1646               Float_t ampB = digitsB->GetData(iRow,iCol,iTime);
1647               ampA += ampB;
1648               digitsA->SetData(iRow,iCol,iTime,ampA);
1649
1650               // Add the mask to the track id if defined.
1651               for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1652                 Int_t trackB = dictionaryB[iDict]->GetData(iRow,iCol,iTime);
1653                 if ((fMasks) && (trackB > 0))  {
1654                   for (jDict = 0; jDict < kNDict; jDict++) { 
1655                     Int_t trackA = dictionaryA[iDict]->GetData(iRow,iCol,iTime); 
1656                     if (trackA == 0) {
1657                       trackA = trackB + fMasks[iMerge];
1658                       dictionaryA[iDict]->SetData(iRow,iCol,iTime,trackA);  
1659                     } // if:  track A == 0
1660                   } // for: jDict
1661                 } // if:  fMasks and trackB > 0
1662               } // for: iDict
1663
1664             } // for: iTime
1665           } // for: iCol
1666         } // for: iRow
1667
1668       } // if:  doMerge
1669
1670       mergeSDigitsManager->RemoveDigits(iDet);
1671       mergeSDigitsManager->RemoveDictionaries(iDet);
1672   
1673       if (fCompress) {
1674         digitsA->Compress(0); 
1675         for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {                                     
1676           dictionaryA[iDict]->Compress();
1677         }
1678       }
1679       
1680     } // for: detectors    
1681       
1682     // The next set of s-digits
1683     mergeSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *) fSDigitsManagerList->After(mergeSDigitsManager);
1684     
1685   } // while: mergeDigitsManagers
1686   
1687   return kTRUE;
1688
1689 }
1690
1691 //_____________________________________________________________________________
1692 Bool_t AliTRDdigitizer::ConvertSDigits()
1693 {
1694   //
1695   // Converts s-digits to normal digits
1696   //
1697
1698   AliTRDarraySignal *digitsIn = 0x0;
1699
1700   if (!fSDigitsManager->HasSDigits()) {
1701     AliError("No s-digits in digits manager");
1702     return kFALSE;
1703   }
1704
1705   // Loop through the detectors
1706   for (Int_t det = 0; det < AliTRDgeometry::Ndet(); det++) {
1707
1708     // Get the merged s-digits (signals)
1709     digitsIn = (AliTRDarraySignal *) fSDigitsManager->GetSDigits(det);
1710     if (!digitsIn->HasData()) {
1711       AliDebug(2,Form("No digits for det=%d",det));
1712       continue;
1713     }
1714     
1715     // Convert the merged sdigits to digits
1716     if (!Signal2ADC(det,digitsIn)) {
1717       continue;
1718     }
1719
1720     // Copy the dictionary information to the output array
1721     if (!CopyDictionary(det)) {
1722       continue;
1723     }
1724
1725     // Delete 
1726     fSDigitsManager->RemoveDigits(det);
1727     fSDigitsManager->RemoveDictionaries(det);
1728
1729     // Run digital processing
1730     RunDigitalProcessing(det);
1731
1732     // Compress the arrays
1733     CompressOutputArrays(det);
1734
1735   } // for: detector numbers
1736
1737   if (AliDataLoader *trklLoader = AliRunLoader::Instance()->GetLoader("TRDLoader")->GetDataLoader("tracklets")) {
1738     if (trklLoader->Tree())
1739       trklLoader->WriteData("OVERWRITE");
1740   }
1741
1742   // Save the values for the raw data headers
1743   if (AliTRDSimParam::Instance()->GetNTBoverwriteOCDB()) {
1744     fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetNTimeBinsAll(AliTRDSimParam::Instance()->GetNTimeBins());
1745   }
1746   else {
1747     fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetNTimeBinsAll(AliTRDcalibDB::Instance()->GetNumberOfTimeBinsDCS());
1748   }
1749   fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetADCbaselineAll(AliTRDSimParam::Instance()->GetADCbaseline());
1750
1751   return kTRUE;
1752
1753 }
1754
1755 //_____________________________________________________________________________
1756 Bool_t AliTRDdigitizer::CopyDictionary(Int_t det)
1757 {
1758   //
1759   // Copies the dictionary information from the s-digits arrays
1760   // to the output arrays
1761   //
1762
1763   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1764   if (!calibration) {
1765     AliFatal("Could not get calibration object");
1766     return kFALSE;
1767   }
1768
1769   AliDebug(1,Form("Start copying dictionaries for detector=%d",det));
1770
1771   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1772   AliTRDarrayDictionary *dictionaryIn[kNDict];
1773   AliTRDarrayDictionary *dictionaryOut[kNDict];
1774
1775   Int_t nRowMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNrows();
1776   Int_t nColMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNcols();
1777   Int_t nTimeTotal = fSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det);
1778
1779   Int_t row  = 0;
1780   Int_t col  = 0;
1781   Int_t time = 0;
1782   Int_t dict = 0;
1783
1784   for (dict = 0; dict < kNDict; dict++) {
1785
1786     dictionaryIn[dict]  = (AliTRDarrayDictionary *) fSDigitsManager->GetDictionary(det,dict);
1787     dictionaryIn[dict]->Expand();
1788     dictionaryOut[dict] = (AliTRDarrayDictionary *) fDigitsManager->GetDictionary(det,dict);
1789     dictionaryOut[dict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1790
1791     for (row = 0; row < nRowMax; row++) {
1792       for (col = 0; col < nColMax; col++) {
1793         for (time = 0; time < nTimeTotal; time++) {
1794           Int_t track = dictionaryIn[dict]->GetData(row,col,time);
1795           dictionaryOut[dict]->SetData(row,col,time,track);
1796         } // for: time
1797       } // for: col
1798     } // for: row
1799     
1800   } // for: dictionaries
1801   
1802   return kTRUE;
1803
1804 }
1805
1806 //_____________________________________________________________________________
1807 void AliTRDdigitizer::CompressOutputArrays(Int_t det)
1808 {
1809   //
1810   // Compress the output arrays
1811   //
1812
1813   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1814   AliTRDarrayDictionary *dictionary = 0x0;
1815
1816   if (fCompress) {
1817
1818     if (!fSDigits) {
1819       AliTRDarrayADC *digits = 0x0;  
1820       digits = (AliTRDarrayADC *) fDigitsManager->GetDigits(det);
1821       digits->Compress();
1822     }
1823
1824     if (fSDigits) {
1825       AliTRDarraySignal *digits = 0x0; 
1826       digits = (AliTRDarraySignal *) fDigitsManager->GetSDigits(det);
1827       digits->Compress(0);
1828     }
1829
1830     for (Int_t dict = 0; dict < kNDict; dict++) {
1831       dictionary = (AliTRDarrayDictionary *) fDigitsManager->GetDictionary(det,dict);
1832       dictionary->Compress();
1833     }
1834
1835   }
1836
1837 }
1838
1839 //_____________________________________________________________________________
1840 Bool_t AliTRDdigitizer::WriteDigits() const
1841 {
1842   //
1843   // Writes out the TRD-digits and the dictionaries
1844   //
1845
1846   // Write parameters
1847   fRunLoader->CdGAFile();
1848
1849   // Store the digits and the dictionary in the tree
1850   return fDigitsManager->WriteDigits();
1851
1852 }
1853
1854 //_____________________________________________________________________________
1855 void AliTRDdigitizer::InitOutput(Int_t iEvent)
1856 {
1857   //
1858   // Initializes the output branches
1859   //
1860
1861   fEvent = iEvent;
1862    
1863   if (!fRunLoader) {
1864     AliError("Run Loader is NULL");
1865     return;  
1866   }
1867
1868   AliLoader *loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
1869   if (!loader) {
1870     AliError("Can not get TRD loader from Run Loader");
1871     return;
1872   }
1873
1874   TTree *tree = 0;
1875   
1876   if (fSDigits) { 
1877     // If we produce SDigits
1878     tree = loader->TreeS();
1879     if (!tree) {
1880       loader->MakeTree("S");
1881       tree = loader->TreeS();
1882     }
1883   }
1884   else {
1885     // If we produce Digits
1886     tree = loader->TreeD();
1887     if (!tree) {
1888       loader->MakeTree("D");
1889       tree = loader->TreeD();
1890     }
1891   }
1892   fDigitsManager->SetEvent(iEvent);
1893   fDigitsManager->MakeBranch(tree);
1894
1895 }
1896   
1897 //_____________________________________________________________________________
1898 Int_t AliTRDdigitizer::Diffusion(Float_t vdrift, Double_t absdriftlength
1899                                , Double_t &lRow, Double_t &lCol, Double_t &lTime)
1900 {
1901   //
1902   // Applies the diffusion smearing to the position of a single electron.
1903   // Depends on absolute drift length.
1904   //
1905   
1906   Float_t diffL = 0.0;
1907   Float_t diffT = 0.0;
1908
1909   if (AliTRDCommonParam::Instance()->GetDiffCoeff(diffL,diffT,vdrift)) {
1910
1911     Float_t driftSqrt = TMath::Sqrt(absdriftlength);
1912     Float_t sigmaT    = driftSqrt * diffT;
1913     Float_t sigmaL    = driftSqrt * diffL;
1914     lRow  = gRandom->Gaus(lRow ,sigmaT);
1915     lCol  = gRandom->Gaus(lCol ,sigmaT * GetLorentzFactor(vdrift));
1916     lTime = gRandom->Gaus(lTime,sigmaL * GetLorentzFactor(vdrift));
1917
1918     return 1;
1919
1920   }
1921   else {
1922
1923     return 0;
1924
1925   }
1926
1927 }
1928
1929 //_____________________________________________________________________________
1930 Float_t AliTRDdigitizer::GetLorentzFactor(Float_t vd)
1931 {
1932   //
1933   // Returns the Lorentz factor
1934   //
1935
1936   Double_t omegaTau      = AliTRDCommonParam::Instance()->GetOmegaTau(vd);
1937   Double_t lorentzFactor = 1.0;
1938   if (AliTRDCommonParam::Instance()->ExBOn()) {
1939     lorentzFactor = 1.0 / (1.0 + omegaTau*omegaTau);
1940   }
1941
1942   return lorentzFactor;
1943
1944 }
1945   
1946 //_____________________________________________________________________________
1947 Int_t AliTRDdigitizer::ExB(Float_t vdrift, Double_t driftlength, Double_t &lCol)
1948 {
1949   //
1950   // Applies E x B effects to the position of a single electron.
1951   // Depends on signed drift length.
1952   //
1953
1954   lCol = lCol 
1955        + AliTRDCommonParam::Instance()->GetOmegaTau(vdrift) 
1956        * driftlength;
1957
1958   return 1;
1959
1960 }
1961
1962 //_____________________________________________________________________________
1963 void AliTRDdigitizer::RunDigitalProcessing(Int_t det)
1964 {
1965   //
1966   // Run the digital processing in the TRAP
1967   //
1968
1969   AliTRDfeeParam *feeParam = AliTRDfeeParam::Instance();
1970
1971   AliTRDarrayADC *digits = fDigitsManager->GetDigits(det);
1972   if (!digits)
1973     return;
1974
1975   //Call the methods in the mcm class using the temporary array as input  
1976   for(Int_t rob = 0; rob < digits->GetNrow() / 2; rob++)
1977   {
1978     for(Int_t mcm = 0; mcm < 16; mcm++)
1979     {
1980       fMcmSim->Init(det, rob, mcm); 
1981       fMcmSim->SetDataByPad(digits, fDigitsManager);
1982       fMcmSim->Filter();
1983       if (feeParam->GetTracklet()) {
1984         fMcmSim->Tracklet();
1985         fMcmSim->StoreTracklets();
1986       }
1987       fMcmSim->ZSMapping();
1988       fMcmSim->WriteData(digits);
1989     }
1990   }
1991
1992 }
1993