VZERO/AliVZEROReconstructor.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 /// class for VZERO reconstruction                                           //
  21 ///                                                                          //
  22 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  23
  24 #include <TH1F.h>
  25 #include <TF1.h>
  26 #include <TParameter.h>
  27
  28 #include "AliRunLoader.h"
  29 #include "AliRawReader.h"
  30 #include "AliGRPObject.h"
  31 #include "AliCDBManager.h"
  32 #include "AliCDBStorage.h"
  33 #include "AliCDBEntry.h"
  34 #include "AliVZEROReconstructor.h"
  35 #include "AliVZERORawStream.h"
  36 #include "AliVZEROConst.h"
  37 #include "AliESDEvent.h"
  38 #include "AliVZEROTriggerMask.h"
  39 #include "AliESDfriend.h"
  40 #include "AliESDVZEROfriend.h"
  41 #include "AliVZEROdigit.h"
  42 #include "AliVZEROCalibData.h"
  43 #include "AliRunInfo.h"
  44 #include "AliCTPTimeParams.h"
  45 #include "AliLHCClockPhase.h"
  46
  47 ClassImp(AliVZEROReconstructor)
  48
  49 //_____________________________________________________________________________
  50 AliVZEROReconstructor:: AliVZEROReconstructor(): AliReconstructor(),
  51                         fESDVZERO(0x0),
  52                         fESD(0x0),
  53                         fESDVZEROfriend(0x0),
  54                         fCalibData(NULL),
  55                         fTimeSlewing(NULL),
  56                         fSaturationCorr(NULL),
  57                         fCollisionMode(0),
  58                         fBeamEnergy(0.),
  59                         fDigitsArray(0)
  60 {
  61   // Default constructor
  62   // Get calibration data
  63
  64   fCalibData = GetCalibData();
  65
  66   AliCDBEntry *entry = AliCDBManager::Instance()->Get("GRP/CTP/CTPtiming");
  67   if (!entry) AliFatal("CTP timing parameters are not found in OCDB !");
  68   AliCTPTimeParams *ctpParams = (AliCTPTimeParams*)entry->GetObject();
  69   Float_t l1Delay = (Float_t)ctpParams->GetDelayL1L0()*25.0;
  70
  71   AliCDBEntry *entry1 = AliCDBManager::Instance()->Get("GRP/CTP/TimeAlign");
  72   if (!entry1) AliFatal("CTP time-alignment is not found in OCDB !");
  73   AliCTPTimeParams *ctpTimeAlign = (AliCTPTimeParams*)entry1->GetObject();
  74   l1Delay += ((Float_t)ctpTimeAlign->GetDelayL1L0()*25.0);
  75
  76   AliCDBEntry *entry2 = AliCDBManager::Instance()->Get("VZERO/Calib/TimeDelays");
  77   if (!entry2) AliFatal("VZERO time delays are not found in OCDB !");
  78   TH1F *delays = (TH1F*)entry2->GetObject();
  79
  80   AliCDBEntry *entry3 = AliCDBManager::Instance()->Get("VZERO/Calib/TimeSlewing");
  81   if (!entry3) AliFatal("VZERO time slewing function is not found in OCDB !");
  82   fTimeSlewing = (TF1*)entry3->GetObject();
  83
  84   AliCDBEntry *entry4 = AliCDBManager::Instance()->Get("GRP/Calib/LHCClockPhase");
  85   if (!entry4) AliFatal("LHC clock-phase shift is not found in OCDB !");
  86   AliLHCClockPhase *phase = (AliLHCClockPhase*)entry4->GetObject();
  87
  88   for(Int_t i = 0 ; i < 64; ++i) {
  89     Int_t board = AliVZEROCalibData::GetBoardNumber(i);
  90     fTimeOffset[i] = (((Float_t)fCalibData->GetTriggerCountOffset(board)-
  91                         (Float_t)fCalibData->GetRollOver(board))*25.0+
  92                        fCalibData->GetTimeOffset(i)-
  93                        l1Delay-
  94                        phase->GetMeanPhase()+
  95                        delays->GetBinContent(i+1)+
  96                        kV0Offset);
  97   }
  98
  99   AliCDBEntry *entry5 =  AliCDBManager::Instance()->Get("VZERO/Calib/Saturation");
 100   if (!entry5) AliFatal("Saturation entry is not found in OCDB !");
 101   fSaturationCorr = (TObjArray*)entry5->GetObject();
 102 }
 103
 104
 105 //_____________________________________________________________________________
 106 AliVZEROReconstructor& AliVZEROReconstructor::operator =
 107   (const AliVZEROReconstructor& /*reconstructor*/)
 108 {
 109 // assignment operator
 110
 111   Fatal("operator =", "assignment operator not implemented");
 112   return *this;
 113 }
 114
 115 //_____________________________________________________________________________
 116 AliVZEROReconstructor::~AliVZEROReconstructor()
 117 {
 118 // destructor
 119
 120   if(fESDVZERO)
 121     delete fESDVZERO;
 122   if(fESDVZEROfriend)
 123    delete fESDVZEROfriend;
 124   if(fDigitsArray)
 125    delete fDigitsArray;
 126 }
 127
 128 //_____________________________________________________________________________
 129 void AliVZEROReconstructor::Init()
 130 {
 131 // initializer
 132
 133   fESDVZERO  = new AliESDVZERO;
 134   fESDVZEROfriend = new AliESDVZEROfriend;
 135
 136   GetCollisionMode();  // fCollisionMode =1 for Pb-Pb simulated data
 137 }
 138
 139 //______________________________________________________________________
 140 void AliVZEROReconstructor::ConvertDigits(AliRawReader* rawReader, TTree* digitsTree) const
 141 {
 142 // converts RAW to digits
 143
 144   if (!digitsTree) {
 145     AliError("No digits tree!");
 146     return;
 147   }
 148
 149   if (!fDigitsArray)
 150     fDigitsArray = new TClonesArray("AliVZEROdigit", 64);
 151   digitsTree->Branch("VZERODigit", &fDigitsArray);
 152
 153   fESDVZEROfriend->Reset();
 154
 155   rawReader->Reset();
 156   AliVZERORawStream rawStream(rawReader);
 157   if (rawStream.Next()) {
 158
 159     Int_t aBBflagsV0A = 0;
 160     Int_t aBBflagsV0C = 0;
 161     Int_t aBGflagsV0A = 0;
 162     Int_t aBGflagsV0C = 0;
 163
 164     for(Int_t iChannel=0; iChannel < 64; ++iChannel) {
 165       Int_t offlineCh = rawStream.GetOfflineChannel(iChannel);
 166       // ADC charge samples
 167       Short_t chargeADC[AliVZEROdigit::kNClocks];
 168       for(Int_t iClock=0; iClock < AliVZEROdigit::kNClocks; ++iClock) {
 169         chargeADC[iClock] = rawStream.GetPedestal(iChannel,iClock);
 170       }
 171       // Integrator flag
 172       Bool_t integrator = rawStream.GetIntegratorFlag(iChannel,AliVZEROdigit::kNClocks/2);
 173       // Beam-beam and beam-gas flags
 174       if(offlineCh<32) {
 175         if (rawStream.GetBBFlag(iChannel,AliVZEROdigit::kNClocks/2)) aBBflagsV0C |= (1 << offlineCh);
 176         if (rawStream.GetBGFlag(iChannel,AliVZEROdigit::kNClocks/2)) aBGflagsV0C |= (1 << offlineCh);
 177       } else {
 178         if (rawStream.GetBBFlag(iChannel,AliVZEROdigit::kNClocks/2)) aBBflagsV0A |= (1 << (offlineCh-32));
 179         if (rawStream.GetBGFlag(iChannel,AliVZEROdigit::kNClocks/2)) aBGflagsV0A |= (1 << (offlineCh-32));
 180       }
 181       // HPTDC data (leading time and width)
 182       Int_t board = AliVZEROCalibData::GetBoardNumber(offlineCh);
 183       Float_t time = rawStream.GetTime(iChannel)*fCalibData->GetTimeResolution(board);
 184       Float_t width = rawStream.GetWidth(iChannel)*fCalibData->GetWidthResolution(board);
 185       // Add a digit
 186       if(!fCalibData->IsChannelDead(iChannel)){
 187           new ((*fDigitsArray)[fDigitsArray->GetEntriesFast()])
 188             AliVZEROdigit(offlineCh, time,
 189                           width,integrator,
 190                           chargeADC);
 191       }
 192
 193       // Filling the part of esd friend object that is available only for raw data
 194       fESDVZEROfriend->SetBBScalers(offlineCh,rawStream.GetBBScalers(iChannel));
 195       fESDVZEROfriend->SetBGScalers(offlineCh,rawStream.GetBGScalers(iChannel));
 196       for (Int_t iBunch = 0; iBunch < AliESDVZEROfriend::kNBunches; iBunch++) {
 197         fESDVZEROfriend->SetChargeMB(offlineCh,iBunch,rawStream.GetChargeMB(iChannel,iBunch));
 198         fESDVZEROfriend->SetIntMBFlag(offlineCh,iBunch,rawStream.GetIntMBFlag(iChannel,iBunch));
 199         fESDVZEROfriend->SetBBMBFlag(offlineCh,iBunch,rawStream.GetBBMBFlag(iChannel,iBunch));
 200         fESDVZEROfriend->SetBGMBFlag(offlineCh,iBunch,rawStream.GetBGMBFlag(iChannel,iBunch));
 201       }
 202       for (Int_t iEv = 0; iEv < AliESDVZEROfriend::kNEvOfInt; iEv++) {
 203           fESDVZEROfriend->SetBBFlag(offlineCh,iEv,rawStream.GetBBFlag(iChannel,iEv));
 204           fESDVZEROfriend->SetBGFlag(offlineCh,iEv,rawStream.GetBGFlag(iChannel,iEv));
 205       }
 206     }
 207
 208     // Filling the global part of esd friend object that is available only for raw data
 209     fESDVZEROfriend->SetTriggerInputs(rawStream.GetTriggerInputs());
 210     fESDVZEROfriend->SetTriggerInputsMask(rawStream.GetTriggerInputsMask());
 211
 212     for(Int_t iScaler = 0; iScaler < AliESDVZEROfriend::kNScalers; iScaler++)
 213       fESDVZEROfriend->SetTriggerScalers(iScaler,rawStream.GetTriggerScalers(iScaler));
 214
 215     for(Int_t iBunch = 0; iBunch < AliESDVZEROfriend::kNBunches; iBunch++)
 216       fESDVZEROfriend->SetBunchNumbersMB(iBunch,rawStream.GetBunchNumbersMB(iBunch));
 217
 218     // Store the BB and BG flags in the digits tree (user info)
 219     digitsTree->GetUserInfo()->Add(new TParameter<int>("BBflagsV0A",aBBflagsV0A));
 220     digitsTree->GetUserInfo()->Add(new TParameter<int>("BBflagsV0C",aBBflagsV0C));
 221     digitsTree->GetUserInfo()->Add(new TParameter<int>("BGflagsV0A",aBGflagsV0A));
 222     digitsTree->GetUserInfo()->Add(new TParameter<int>("BGflagsV0C",aBGflagsV0C));
 223
 224     digitsTree->Fill();
 225   }
 226
 227   fDigitsArray->Clear();
 228 }
 229
 230 //______________________________________________________________________
 231 void AliVZEROReconstructor::FillESD(TTree* digitsTree, TTree* /*clustersTree*/,
 232                                     AliESDEvent* esd) const
 233 {
 234 // fills multiplicities to the ESD - pedestal is now subtracted
 235
 236   if (!digitsTree) {
 237       AliError("No digits tree!");
 238       return;
 239   }
 240
 241   TBranch* digitBranch = digitsTree->GetBranch("VZERODigit");
 242   digitBranch->SetAddress(&fDigitsArray);
 243
 244   Float_t   mult[64];
 245   Float_t    adc[64];
 246   Float_t   time[64];
 247   Float_t  width[64];
 248   Bool_t aBBflag[64];
 249   Bool_t aBGflag[64];
 250
 251   for (Int_t i=0; i<64; i++){
 252        adc[i]    = 0.0;
 253        mult[i]   = 0.0;
 254        time[i]   = kInvalidTime;
 255        width[i]  = 0.0;
 256        aBBflag[i] = kFALSE;
 257        aBGflag[i] = kFALSE;
 258   }
 259
 260   Int_t aBBflagsV0A = 0;
 261   Int_t aBBflagsV0C = 0;
 262   Int_t aBGflagsV0A = 0;
 263   Int_t aBGflagsV0C = 0;
 264
 265   if (digitsTree->GetUserInfo()->FindObject("BBflagsV0A")) {
 266     aBBflagsV0A = ((TParameter<int>*)digitsTree->GetUserInfo()->FindObject("BBflagsV0A"))->GetVal();
 267   }
 268   else
 269     AliWarning("V0A beam-beam flags not found in digits tree UserInfo! The flags will not be written to the raw-data stream!");
 270
 271   if (digitsTree->GetUserInfo()->FindObject("BBflagsV0C")) {
 272     aBBflagsV0C = ((TParameter<int>*)digitsTree->GetUserInfo()->FindObject("BBflagsV0C"))->GetVal();
 273   }
 274   else
 275     AliWarning("V0C beam-beam flags not found in digits tree UserInfo! The flags will not be written to the raw-data stream!");
 276
 277   if (digitsTree->GetUserInfo()->FindObject("BGflagsV0A")) {
 278     aBGflagsV0A = ((TParameter<int>*)digitsTree->GetUserInfo()->FindObject("BGflagsV0A"))->GetVal();
 279   }
 280   else
 281     AliWarning("V0A beam-gas flags not found in digits tree UserInfo! The flags will not be written to the raw-data stream!");
 282
 283   if (digitsTree->GetUserInfo()->FindObject("BGflagsV0C")) {
 284     aBGflagsV0C = ((TParameter<int>*)digitsTree->GetUserInfo()->FindObject("BGflagsV0C"))->GetVal();
 285   }
 286   else
 287     AliWarning("V0C beam-gas flags not found in digits tree UserInfo! The flags will not be written to the raw-data stream!");
 288
 289   // Beam-beam and beam-gas flags (hardware)
 290   for (Int_t iChannel = 0; iChannel < 64; ++iChannel) {
 291     if(iChannel < 32) {
 292       aBBflag[iChannel] = (aBBflagsV0C >> iChannel) & 0x1;
 293       aBGflag[iChannel] = (aBGflagsV0C >> iChannel) & 0x1;
 294     }
 295     else {
 296       aBBflag[iChannel] = (aBBflagsV0A >> (iChannel-32)) & 0x1;
 297       aBGflag[iChannel] = (aBGflagsV0A >> (iChannel-32)) & 0x1;
 298     }
 299   }
 300
 301   Int_t nEntries = (Int_t)digitsTree->GetEntries();
 302   for (Int_t e=0; e<nEntries; e++) {
 303     digitsTree->GetEvent(e);
 304
 305     Int_t nDigits = fDigitsArray->GetEntriesFast();
 306
 307     for (Int_t d=0; d<nDigits; d++) {
 308         AliVZEROdigit* digit = (AliVZEROdigit*) fDigitsArray->At(d);
 309         Int_t  pmNumber = digit->PMNumber();
 310
 311         // Pedestal retrieval and suppression
 312         Bool_t integrator = digit->Integrator();
 313         Float_t maxadc = 0;
 314         Int_t imax = -1;
 315         Float_t adcPedSub[AliVZEROdigit::kNClocks];
 316         for(Int_t iClock=0; iClock < AliVZEROdigit::kNClocks; ++iClock) {
 317           Short_t charge = digit->ChargeADC(iClock);
 318           Bool_t iIntegrator = (iClock%2 == 0) ? integrator : !integrator;
 319           Int_t k = pmNumber + 64*iIntegrator;
 320           adcPedSub[iClock] = (Float_t)charge - fCalibData->GetPedestal(k);
 321           if(adcPedSub[iClock] <= GetRecoParam()->GetNSigmaPed()*fCalibData->GetSigma(k)) {
 322             adcPedSub[iClock] = 0;
 323             continue;
 324           }
 325           if(iClock < GetRecoParam()->GetStartClock() || iClock > GetRecoParam()->GetEndClock()) continue;
 326           if(adcPedSub[iClock] > maxadc) {
 327             maxadc = adcPedSub[iClock];
 328             imax   = iClock;
 329           }
 330         }
 331
 332         if (imax != -1) {
 333           Int_t start = imax - GetRecoParam()->GetNPreClocks();
 334           if (start < 0) start = 0;
 335           Int_t end = imax + GetRecoParam()->GetNPostClocks();
 336           if (end > 20) end = 20;
 337           for(Int_t iClock = start; iClock <= end; iClock++) {
 338             adc[pmNumber] += adcPedSub[iClock];
 339           }
 340         }
 341
 342         // HPTDC leading time and width
 343         // Correction for slewing and various time delays
 344         time[pmNumber]  =  CorrectLeadingTime(pmNumber,digit->Time(),adc[pmNumber]);
 345         width[pmNumber] =  digit->Width();
 346
 347         if (adc[pmNumber] > 0) {
 348           AliDebug(1,Form("PM = %d ADC = %f TDC %f (%f)   Int %d (%d %d %d %d %d)    %f %f   %f %f    %d %d",pmNumber, adc[pmNumber],
 349                           digit->Time(),time[pmNumber],
 350                           integrator,
 351                           digit->ChargeADC(8),digit->ChargeADC(9),digit->ChargeADC(10),
 352                           digit->ChargeADC(11),digit->ChargeADC(12),
 353                           fCalibData->GetPedestal(pmNumber),fCalibData->GetSigma(pmNumber),
 354                           fCalibData->GetPedestal(pmNumber+64),fCalibData->GetSigma(pmNumber+64),
 355                           aBBflag[pmNumber],aBGflag[pmNumber]));
 356             };
 357
 358         TF1 *saturationFunc = (TF1*)fSaturationCorr->UncheckedAt(pmNumber);
 359         if (!saturationFunc) AliFatal(Form("Saturation correction for channel %d is not found!",pmNumber));
 360         AliDebug(1,Form("Saturation PM=%d   %f %f",pmNumber,adc[pmNumber],saturationFunc->Eval(adc[pmNumber])));
 361         mult[pmNumber] = saturationFunc->Eval(adc[pmNumber])*fCalibData->GetMIPperADC(pmNumber);
 362
 363         // Fill ESD friend object
 364         for (Int_t iEv = 0; iEv < AliESDVZEROfriend::kNEvOfInt; iEv++) {
 365           fESDVZEROfriend->SetPedestal(pmNumber,iEv,(Float_t)digit->ChargeADC(iEv));
 366           fESDVZEROfriend->SetIntegratorFlag(pmNumber,iEv,(iEv%2 == 0) ? integrator : !integrator);
 367         }
 368         fESDVZEROfriend->SetTime(pmNumber,digit->Time());
 369         fESDVZEROfriend->SetWidth(pmNumber,digit->Width());
 370
 371     } // end of loop over digits
 372   } // end of loop over events in digits tree
 373
 374   fESDVZERO->SetBit(AliESDVZERO::kCorrectedLeadingTime,kTRUE);
 375   fESDVZERO->SetMultiplicity(mult);
 376   fESDVZERO->SetADC(adc);
 377   fESDVZERO->SetTime(time);
 378   fESDVZERO->SetWidth(width);
 379   fESDVZERO->SetBit(AliESDVZERO::kOnlineBitsFilled,kTRUE);
 380   fESDVZERO->SetBBFlag(aBBflag);
 381   fESDVZERO->SetBGFlag(aBGflag);
 382
 383   // now fill the V0 decision and channel flags
 384   {
 385     AliVZEROTriggerMask triggerMask;
 386     triggerMask.FillMasks(fESDVZERO, fCalibData, fTimeSlewing);
 387   }
 388
 389   if (esd) {
 390      AliDebug(1, Form("Writing VZERO data to ESD tree"));
 391      esd->SetVZEROData(fESDVZERO);
 392   }
 393
 394   if (esd) {
 395      AliESDfriend *fr = (AliESDfriend*)esd->FindListObject("AliESDfriend");
 396      if (fr) {
 397         AliDebug(1, Form("Writing VZERO friend data to ESD tree"));
 398         fr->SetVZEROfriend(fESDVZEROfriend);
 399     }
 400   }
 401
 402   fDigitsArray->Clear();
 403 }
 404
 405 //_____________________________________________________________________________
 406 AliCDBStorage* AliVZEROReconstructor::SetStorage(const char *uri)
 407 {
 408 // Sets the storage
 409
 410   Bool_t deleteManager = kFALSE;
 411
 412   AliCDBManager *manager = AliCDBManager::Instance();
 413   AliCDBStorage *defstorage = manager->GetDefaultStorage();
 414
 415   if(!defstorage || !(defstorage->Contains("VZERO"))){
 416      AliWarning("No default storage set or default storage doesn't contain VZERO!");
 417      manager->SetDefaultStorage(uri);
 418      deleteManager = kTRUE;
 419   }
 420
 421   AliCDBStorage *storage = manager->GetDefaultStorage();
 422
 423   if(deleteManager){
 424      AliCDBManager::Instance()->UnsetDefaultStorage();
 425      defstorage = 0;   // the storage is killed by AliCDBManager::Instance()->Destroy()
 426   }
 427
 428   return storage;
 429 }
 430
 431 //____________________________________________________________________________
 432 void AliVZEROReconstructor::GetCollisionMode()
 433 {
 434   // Retrieval of collision mode
 435
 436   TString beamType = GetRunInfo()->GetBeamType();
 437   if(beamType==AliGRPObject::GetInvalidString()){
 438      AliError("VZERO cannot retrieve beam type");
 439      return;
 440   }
 441
 442   if( (beamType.CompareTo("P-P") ==0)  || (beamType.CompareTo("p-p") ==0) ){
 443     fCollisionMode=0;
 444   }
 445   else if( (beamType.CompareTo("Pb-Pb") ==0)  || (beamType.CompareTo("A-A") ==0) ){
 446     fCollisionMode=1;
 447   }
 448
 449   fBeamEnergy = GetRunInfo()->GetBeamEnergy();
 450   if(fBeamEnergy==AliGRPObject::GetInvalidFloat()) {
 451      AliError("Missing value for the beam energy ! Using 0");
 452      fBeamEnergy = 0.;
 453   }
 454
 455   AliDebug(1,Form("\n ++++++ Beam type and collision mode retrieved as %s %d @ %1.3f GeV ++++++\n\n",beamType.Data(), fCollisionMode, fBeamEnergy));
 456
 457 }
 458
 459 //_____________________________________________________________________________
 460 AliVZEROCalibData* AliVZEROReconstructor::GetCalibData() const
 461 {
 462   // Gets calibration object for VZERO set
 463
 464   AliCDBManager *man = AliCDBManager::Instance();
 465
 466   AliCDBEntry *entry=0;
 467
 468   entry = man->Get("VZERO/Calib/Data");
 469
 470   AliVZEROCalibData *calibdata = 0;
 471
 472   if (entry) calibdata = (AliVZEROCalibData*) entry->GetObject();
 473   if (!calibdata)  AliFatal("No calibration data from calibration database !");
 474
 475   return calibdata;
 476 }
 477
 478 Float_t AliVZEROReconstructor::CorrectLeadingTime(Int_t i, Float_t time, Float_t adc) const
 479 {
 480   // Correct the leading time
 481   // for slewing effect and
 482   // misalignment of the channels
 483   if (time < 1e-6) return kInvalidTime;
 484
 485   // Channel alignment and general offset subtraction
 486   if (i < 32) time -= kV0CDelayCables;
 487   time -= fTimeOffset[i];
 488
 489   // In case of pathological signals
 490   if (adc < 1e-6) return time;
 491
 492   // Slewing correction
 493   Float_t thr = fCalibData->GetCalibDiscriThr(i,kTRUE);
 494   time -= fTimeSlewing->Eval(adc/thr);
 495
 496   return time;
 497 }