CN108683618B - 通信设备和智能终端 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种通信设备，包括：N个操作系统主板、第一交换机芯片、用于连接到外部有线网络的第一外网接口、连接在第一交换机芯片和第一外网接口间的开关；N个操作系统主板上各自设置有连接到第一交换机芯片的第二外网接口；N个操作系统主板中的第一操作系统主板连接到第一外网接口，并与开关连接。第一操作系统主板上的第一操作系统若监听到第一外网接口连接到外部有线网络，则控制开关导通，此时，N个操作系统都可以通过第一交换机芯片接入到外部有线网络，从而仅通过在通信设备中部署上述这一套通信组件，便能够实现N个操作系统通过外部网络进行网络通信的能力，从而节省了硬件成本以及保证通信设备的小型轻量化需求。

Description

通信设备和智能终端

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信设备和智能终端。

背景技术

目前，具有多个操作系统一般为双操作系统的通信设备(比如用户的笔记本电脑、PC机、服务器)已经越来越普遍，比如可以在某个通信设备中安装A和B两个操作系统，其中，A操作系统可以具有较强的处理能力但是对资源的消耗可能也会比较大，而B操作系统的处理能力可以相对较弱但是对资源比如电量的消耗也会较小。从而，用户可以根据不同应用程序的需求而在A和B两个操作系统上部署不同的应用程序，以寻求通信设备总体效能的提升。

当某个通信设备中安装有多个操作系统时，为了保证多个操作系统都具备网络通信功能，目前，需要为每个操作系统配置相应的通信组件，这样则会导致通信设备的硬件成本的增加，也会使得通信设备的体积、重量、耗电的增加。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种通信设备和智能终端，用以简单方便地实现同一设备中多个操作系统的网络通信。

本发明实施例提供一种通信设备，包括：

N个操作系统主板、第一交换机芯片、用于连接到外部有线网络的第一外网接口、连接在所述第一交换机芯片和所述第一外网接口间的开关，N为大于或等于2的整数；

其中，所述N个操作系统主板上各自设置有连接到所述第一交换机芯片的第二外网接口；

所述N个操作系统主板中的第一操作系统主板连接到所述第一外网接口，并与所述开关连接；

所述第一操作系统主板上承载的第一操作系统用于：若监听到所述第一外网接口连接到外部有线网络，则控制所述开关导通。

本发明实施例提供一种智能终端，包括如前所述的通信设备。

本发明实施例提供的通信设备中具有N个操作系统，N≥2,该通信设备上具有用于连接到外部有线网络的第一外网接口比如以太网接口。为使得N个操作系统能够通过接入外部有线网络而实现网络通信，在通信设备中设置了第一交换机芯片，并在N个操作系统各自对应的操作系统主板上设置有连接到所述第一交换机芯片的第二外网接口，以及设置了连接在第一交换机芯片和第一外网接口间的开关。另外，为了通过对该开关进行控制以便实现N个操作系统能够接入外部有线网络，从N个操作系统中选出一个操作系统称为第一操作系统，建立第一操作系统主板与第一外网接口和开关的连接线路。基于此，当第一操作系统监听到第一外网接口连接到外部有线网络比如有网线插入到第一外网接口时，控制开关导通，此时，N个操作系统都可以通过该第一交换机芯片接入到外部有线网络，从而仅通过在通信设备中部署上述这一套通信组件，便能够实现N个操作系统通过外部有线网络进行网络通信的能力，从而节省了硬件成本以及保证通信设备的小型轻量化需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的通信设备实施例一的框架示意图；

图2为本发明实施例提供的通信设备实施例二的框架示意图；

图3为本发明实施例提供的通信设备实施例三的框架示意图；

图4为本发明实施例提供的通信设备实施例四的框架示意图；

图5为本发明实施例提供的通信设备实施例五的框架示意图；

图6为本发明实施例提供的通信设备实施例六的框架示意图；

图7为本发明实施例提供的通信设备实施例七的框架示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

在具体介绍本发明各实施例前，先对本发明实施例中的一些名词进行简单的命名说明：本发明实施例中，外网接口对应于实现通信设备中各操作系统接入外部网络的各个接口；同理，内网接口对应于实现通信设备中各操作系统间实现内部通信的各个接口。

图1为本发明实施例提供的通信设备实施例一的框架示意图，如图1所示，该通信设备包括：

N个操作系统主板、第一交换机芯片、用于连接到外部有线网络的第一外网接口、连接在第一交换机芯片和第一外网接口间的开关，N为大于或等于2的整数。

其中，N个操作系统主板上各自设置有连接到第一交换机芯片的第二外网接口；N个操作系统主板中的第一操作系统主板连接到第一外网接口，并与开关连接。

基于此，第一操作系统主板上承载的第一操作系统用于：若监听到第一外网接口连接到外部有线网络，则控制开关导通。

在图1中示意的是N＝2的情形，此时，该通信设备中包括如图1中所示的承载有第一操作系统的第一操作系统主板以及承载有第二操作系统的第二操作系统主板。

实际应用中，上述第一外网接口是连接网线的接口，一般设置在通信设备的机体表面，比如当该通信设备为PC机时，该第一外网接口可以是设置在主机箱上的以太网接口。

上述第一交换机芯片可以是二层交换机芯片也可以是三层或四层交换机芯片。

为实现各操作系统主板与第一交换机芯片的连接，在各操作系统主板上设置有第二外网接口，该第二外网接口比如可以是以太网接口，比如图1中示意的以太网口1。

可以理解的是，不同操作系统主板上的第二外网接口将会连接到第一交换机芯片的不同端口，比如图1中示意的第一操作系统主板的以太网口1连接到第一交换机芯片的端口1(port1)，第二操作系统主板的以太网口1连接到第一交换机芯片的端口2(port2)。另外，图1中示意出连接在第一外网接口与第一交换机芯片间的开关连接到第一交换机芯片的端口3(port3)。

其中，该开关的作用主要体现于：当第一外网接口中插入网线即第一外网接口连接到外部有线网络时，开关导通，如此由图1可以看出，第一操作系统和第二操作系统将可以通过第一交换机芯片接入外网。

为此，可以从N个操作系统中选出一个操作系统比如图1中从第一操作系统和第二操作系统中选出第一操作系统来监听第一外网接口的连接情况。当第一操作系统监听到第一外网接口连接到外部有线网络时，控制开关导通。

可以理解的是，用于监听第一外网接口的上述第一操作系统可以是预先从N个操作系统中随机选出的，也可以是从N个操作系统中选出的处理能力最强的操作系统。

在一可选实现方式中，第一操作系统中可以具有网线插拔监听模块，当第一外网接口中插入网线时，第一外网接口会向该网线插拔监听模块发送通知消息，以告知第一操作系统网线插入第一外网接口，同样地，当从第一外网接口中拔出网线时，第一外网接口也会向该网线插拔监听模块发送通知消息，以告知第一操作系统网线从第一外网接口中拔出。

由于本实施例中多个操作系统接入外部网络是基于第一外网接口中插入网线这个前提的，因此，上述外部有线网络可以理解为是通过有线方式接入外部网络，相应地，下文中提及的外部无线网络可以理解为是通过无线方式接入外部网络。

下面结合图1简单说明下操作系统的网络通信过程。如图1所示，当第一操作系统监听到第一外网接口插入网线时，导通开关，使得第一操作系统和第二操作系统通过第一交换机芯片接入外部网络。

基于此，以第一操作系统为例，当第一操作系统想要向其他通信设备发送数据时，该通信数据依次经过第一操作系统主板的以太网口1、第一交换机芯片、第一外网接口发送出去，通过外部网络传输至该其他通信设备，可以理解的是，当其他通信设备想要发送数据至第一操作系统时，通信路径相反。

但是，值得说明的是，随着第一交换机芯片的不同，上述通信过程可能会有所区别。具体地，当选用的第一交换机芯片为二层交换机芯片时，以其他通信设备想要发送数据至第一操作系统为例，当数据传输至第一交换机芯片的port3时，第一交换机芯片将该数据输出到各其他端口，如图1中示意的port1和port2，从而该数据分别通过第一操作系统主板的以太网口1和第二操作系统主板的以太网口1被发送至第一操作系统和第二操作系统，此时，第一操作系统和第二操作系统会根据该数据中所携带的目的地址——介质访问控制(Media Access Control,MAC)地址是否与自身对应而确定该数据是否是发给自己的，第二操作系统确定该数据不是发给自己的，丢弃该数据。其中，以第一操作系统为例，此时，与该第一操作系统对应的MAC地址可以视为是第一操作系统主板上以太网口1对应的MAC地址。

由此可知，当第一交换机芯片为二层交换机芯片时，该第一交换机芯片对于接收到的数据的处理逻辑仅为简单的从某个端口接收到该数据，进而将该数据转发至各其他端口的过程，而并不进行向特定目的通信方的转发。而当该第一交换机芯片具有向特定目的通信方的转发处理逻辑时，比如选用三层交换机芯片时，则该第一交换机芯片可以基于目的通信方的通信地址比如IP地址、MAC地址直接将数据发送至目的通信方。

另外，当开关导通使得N个操作系统都可以通过第一交换机芯片接入外部网络时，为了实现各操作系统与外部其他通信设备的网络通信，各操作系统还可以通过静态或动态的方式获取IP地址，比如该通信设备所连接到的网络接入设备如路由器、网关为该通信设备的各操作系统分配对应的IP地址，其中，该IP地址是对应于各操作系统主板的第二外网接口的，如图1中示意的以太网口1。此时，可选地，各操作系统主板的第二外网接口可以被分配有与连接到同一网络接入设备的其他通信设备在同一网段的IP地址，假设该网段为172.18.XX.XX，则如图1所示，第一操作系统主板和第二操作系统主板的以太网口1对应的外网IP地址都在172.18.XX.XX这个网段。基于该IP地址的配置，可以实现第一操作系统、第二操作系统发现处于同一网段的其他通信设备中的某服务并使用该服务。

综上，在图1所示的通信设备的架构下，当第一操作系统监听到第一外网接口插入网线时，控制开关导通，此时，第一操作系统和第二操作系统都可以通过该第一交换机芯片接入到外部网络，从而仅通过在通信设备中部署上述这一套通信组件，通过插入一根网线便能够实现多个操作系统通过有线方式连接到外部网络进行网络通信的能力，从而节省了硬件成本以及保证通信设备的小型轻量化需求。

在实际应用中，当第一外网接口没有插入网线，即通信设备无法通过有线的方式接入外部网络时，或者可以说是该通信设备不管通过什么方式都无法接入到外部网络时，对于该情况，本发明实施例还提供了起码保证N个操作系统实现彼此间的内部通信的机制，如图2和图3所示。可以理解的是，当各操作系统能够接入外部网络时，通过该外部网络也可以实现各操作系统实现彼此间的通信。

可选地，可以在N个操作系统主板中的每个操作系统主板上设置用于分别与剩余的N-1个操作系统主板连接的N-1个第一内网接口，比如在如图2所示，第一操作系统主板和第二操作系统主板上分别设置的第一内网接口(以太网口2)，实现了第一操作系统和第二操作系统间的内部通信，其中，这两个以太网口2分别被分配有内网IP地址，如图2所示。

由于本实施例提供的不同操作系统间的内部通信机制是在各操作系统无法连接到外部网络时使用的，因此，此时第一外网接口中将不会插入网线，从而，当连接到第一外网接口的第一操作系统监听到第一外网接口未连到外部有线网络，则控制开关断开，此时，将不再能够通过外网实现操作系统的通信，而转而由内网实现不同操作系统间的通信。

除了可以通过上述方式实现操作系统间的内部通信外，还可以通过如下可选方式实现：在通信设备中还设置第二交换机芯片，N个操作系统主板上各自设置有连接到第二交换机芯片的第二内网接口。如图3所示，图中示意的是第一操作系统主板和第二操作系统主板通过其上各自设置的第二内网接口(以太网口3)连接到第二交换机芯片的不同端口上，以通过该第二交换机芯片实现第一操作系统和第二操作系统间的内部通信，其中，这两个以太网口3分别被分配有内网IP地址，如图3所示。

同样地，在可选方式的实施也是在操作系统无法连接到外部网络时使用的，因此，当连接到第一外网接口的第一操作系统监听到第一外网接口未连到外部有线网络，则控制开关断开，此时，通过第二交换机芯片实现不同操作系统间的通信。

在实际应用中，可以根据通信设备中所包含的操作系统的数量来选择上述两个内部通信机制，比如，当包含的操作系统数量较少，比如为2个、3个时，可以采用第一种可选方式；当包含的操作系统数量较多，比如大于3个时，采用第二种可选方式。

实际应用中，通信设备中的N个操作系统除了可以基于图1所示实施例通过有线方式接入外部网络即接入外部有线网络外，还可以通过无线方式接入外部网络即接入外部无线网络。因此，本发明实施例还提供了N个操作系统共享外部无线网络的方案，如图4和图5所示。

此时，前述通信设备中还可以包括：与N个操作系统主板分别对应的用于连接到外部无线网络的第三外网接口，比如在图4和图5中示意出的分别与第一操作系统主板和第二操作系统主板对应的第三外网接口(USB1和USB2)。

实际上，该第三外网接口可以是设置在通信设备的机箱上，并且每个第三外网接口处可以标记出对应的操作系统标识，以供用户从N个操作系统主板分别对应的第三外网接口中选择想要插入无线网卡比如WiFi网卡的接口。

区别于用户插入无线网卡的第三外网接口是否对应于第一操作系统，无线网络共享的具体处理过程略有不同。

在结合图4和图5所示实施例具体介绍无线网络共享过程前，先对这两个实施例所对应的应用场景进行说明：假设第一外网接口并未插入网线，即此时N个操作系统无法接入外部有线网络，此时，第一操作系统控制第一外网接口与第一交换机芯片间的开关断开。

基于此，如图4所示，当用户将无线网卡插入到第一操作系统主板对应的第三外网接口(图4中第一操作系统主板上的USB1)中时，即若与第一操作系统主板对应的第三外网接口连接到外部无线网络时，则第一操作系统可以将外部无线网络共享至第一操作系统主板的第二外网接口(图4中第一操作系统主板上的以太网口1)，以通过第一交换机芯片共享至剩余的N-1个操作系统主板的第二外网接口(图4中的第二操作系统主板上的以太网口1)。

基于此，如图5所示，当用户将无线网卡插入到第二操作系统主板对应的第三外网接口(图5中第二操作系统主板上的USB2)中时，即若与除第一操作系统主板外的剩余N-1个操作系统主板中的第二操作系统主板对应的第三外网接口连接到外部无线网络时，则此时，第二操作系统主板上承载的第二操作系统用于：向第一操作系统发送无线接入通知，并在接收到第一操作系统反馈的共享指令时，将外部无线网络共享至第二操作系统主板的第二外网接口(图5中的第二操作系统主板上的以太网口1)，以通过第一交换机芯片共享至剩余的N-1个操作系统主板的第二外网接口(图5中的第一操作系统主板上的以太网口1)。

其中，结合图2和图3可知，第二操作系统向第一操作系统发送无线接入通知以及第一操作系统向第二操作系统发送共享指令，可以是通过如图2或图3所示的内部通信机制实现的。其中，无线接入通知用于告知第一操作系统有无线网络可以接入；共享指令用于在第一操作系统判定第一外网接口未连接到外部有线网络的情况下，如果接收到其他操作系统比如第二操作系统的无线接入通知，则此时可以触发插入第二操作系统主板对应的第三外网接口的无线网卡的网络共享。

其中，对应于同一操作系统主板的不同网络接口之间的网络共享，相当于是同一设备的不同网卡之间的网络共享，可以基于现有实现方式实现，本实施例中不赘述。

通过本实施例提供的无线网络共享机制，在无法连接到外部有线网络时，当某个操作系统可以接入外部无线网络时，仅通过输入一次无线网络的接入密码即可实现N个操作系统对该外部无线网络的共享，使得N个操作系统都可以通过该外部无线网络实现通信，既方便了用户的操作，而且还作为有线网络无法使用时的补充联网方案，增加了通信设备中多个操作系统入网的鲁棒性。

实际应用中，还可能出现外部无线网络和外部有线网络都可以接入的情况，此时，可以从中选取一种外部网络用于通信设备中N个操作系统的通信。其中，一种可选的选择依据是：根据外部有线网络和所述外部无线网络的预设优先级，选择高优先级的。其中，优先级的设定可以综合网络带宽、网络质量等多种因素而设定，以便采用高质量的外部网络进行通信。而当无线网卡插入到如图4和图5所示的不同操作系统主板对应的第三外网接口时，外部网络选择的处理过程略有不同，结合图6和图7进行区别说明。

具体地，结合图6，若第一操作系统监听到第一外网接口连接到外部有线网络，以及若与第一操作系统主板对应的第三外网接口(图6中示意的USB1)连接到外部无线网络，则根据外部有线网络和外部无线网络的预设优先级，控制开关导通，或者，控制开关断开并将外部无线网络共享至第一操作系统主板的第二外网接口(图6中示意的第一操作系统主板上的以太网口1)。其中，如果是外部有线网络的优先级高于外部无线网络的优先级，则控制开关导通，此时，各操作系统通过外部有线网络进行网络通信，如图6所示。相反地，如果是外部有线网络的优先级低于外部无线网络的优先级，则此时第一操作系统控制开关断开并根据图4所示过程执行将外部无线网络共享至第一操作系统主板的第二外网接口的过程，此时，各操作系统通过外部无线网络进行网络通信。

结合图7，若第一操作系统监听到第一外网接口连接到外部有线网络，以及若第一操作系统接收到N-1个操作系统主板中的第二操作系统主板上所承载的第二操作系统发送的无线接入通知，则根据外部有线网络和外部无线网络的预设优先级，控制开关导通并向第二操作系统反馈放弃指令，以使第二操作系统放弃使用外部无线网络；或者，控制开关断开并向第二操作系统反馈共享指令，以使第二操作系统将外部无线网络共享至其他各操作系统。其中，无线接入通知是与第二操作系统主板对应的第三外网接口连接到外部无线网络时第二操作系统发出的。

图7中示意的是，当无线网卡插入到第二操作系统主板对应的第三外网接口——USB2时，第一操作系统在获知第一外网接口连接到外部有线网络并且第二操作系统主板对应的USB2插入了无线网卡后，假设外部有线网络的优先级低于外部无线网络的优先级，则第一操作系统控制开关断开，并向第二操作系统反馈共享指令，第二操作系统根据图5所示过程执行将外部无线网络共享至第一操作系统主板的第二外网接口的过程，此时，各操作系统通过外部无线网络进行网络通信。

另外，本发明实施例还提供一种智能终端，该智能终端包括如上任一实施例中提供的通信设备。

可以理解的是，该智能终端包括如上任一实施例中提供的通信设备，是指该智能终端除了支持该通信设备的上述硬件结构和通信方法外，还会包含其他组件，比如存储器，电力组件，多媒体组件，音频组件，传感器组件等等。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种通信设备，其特征在于，包括：

N个操作系统主板、第一交换机芯片、用于连接到外部有线网络的第一外网接口、连接在所述第一交换机芯片和所述第一外网接口间的开关，N为大于或等于2的整数；

其中，所述N个操作系统主板上各自设置有连接到所述第一交换机芯片的第二外网接口；

所述N个操作系统主板中的第一操作系统主板连接到所述第一外网接口，并与所述开关连接；

所述第一操作系统主板上承载的第一操作系统用于：若监听到所述第一外网接口连接到外部有线网络，则控制所述开关导通；

所述第一操作系统还用于：若监听到所述第一外网接口未连接到外部有线网络，则控制所述开关断开；

所述通信设备中还包括：与所述N个操作系统主板分别对应的用于连接到外部无线网络的第三外网接口。

2.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述N个操作系统主板中的每个操作系统主板上设置有用于分别与剩余的N-1个操作系统主板连接的N-1个第一内网接口。

3.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备中还包括：第二交换机芯片；

所述N个操作系统主板上各自设置有连接到所述第二交换机芯片的第二内网接口。

4.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，若与所述第一操作系统主板对应的第三外网接口连接到外部无线网络，则所述第一操作系统还用于：将所述外部无线网络共享至所述第一操作系统主板的第二外网接口，以通过所述第一交换机芯片共享至剩余的N-1个操作系统主板的第二外网接口。

5.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，若与所述N-1个操作系统主板中的第二操作系统主板对应的第三外网接口连接到外部无线网络，则所述第二操作系统主板上承载的第二操作系统用于：向所述第一操作系统发送无线接入通知，并在接收到所述第一操作系统反馈的共享指令时，将所述外部无线网络共享至所述第二操作系统主板的第二外网接口，以通过所述第一交换机芯片共享至剩余的N-1个操作系统主板的第二外网接口。

6.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述第一操作系统还用于：

若监听到所述第一外网接口连接到外部有线网络，以及若与所述第一操作系统主板对应的第三外网接口连接到外部无线网络，则根据所述外部有线网络和所述外部无线网络的预设优先级，控制所述开关导通，或者，控制所述开关断开并将所述外部无线网络共享至所述第一操作系统主板的第二外网接口。

7.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述第一操作系统还用于：

若监听到所述第一外网接口连接到外部有线网络，以及若接收到所述N-1个操作系统主板中的第二操作系统主板上所承载的第二操作系统发送的无线接入通知，则根据所述外部有线网络和所述外部无线网络的预设优先级，控制所述开关导通并向所述第二操作系统反馈放弃指令；或者，控制所述开关断开并向所述第二操作系统反馈共享指令；

其中，所述无线接入通知是与所述第二操作系统主板对应的第三外网接口连接到外部无线网络时所述第二操作系统发出的。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的通信设备，其特征在于，所述N个操作系统主板的第二外网接口被分配有与连接到同一网络接入设备的其他通信设备在同一网段的IP地址。

9.一种智能终端，其特征在于，包括：如权利要求1至8任一项所述的通信设备。

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