CN107396428B - 一种切频方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种切频方法，其特征在于，所述方法包括：获取所有CPU的带宽请求，确定DDR所需工作频率点；根据DDR忙闲状态指示信号，确定DDR的工作带宽占用率；根据系统的实时工作状态，确定DDR切换频率的时间点；在所述DDR切换频率的时间点，根据所述DDR所需工作频率点和DDR当前工作频率点，生成切频请求；根据所述切频请求，对DDR进行频率切换。本发明实施例同时还公开了一种切频装置。

Description

一种切频方法和装置
技术领域
本发明涉及智能终端技术领域，尤其涉及一种切频方法和装置。
背景技术
在服务器、计算机及智能移动终端中，双倍速率同步动态随机存储器(DDR，DoubleData Rate)均有广泛的应用。近年来，随着智能移动终端快速发展，多种功能层出不穷，芯片的规模也越来越大，速率越来越快，但是随之而来的是功耗大幅攀升的问题。针对上述功耗大幅攀升的问题，需要对耗电较多的DDR进行频率切换。
现有技术中，终端根据当前CPU的频率变化情况调节DDR的频率，使DDR的频率与CPU的负载情况相匹配。然而，在现有的片上系统(SoC，System-on-a-Chip)中，存在多个中央处理器(CPU，Central Processing Unit)。当其中一个CPU空闲，需要降低DDR的频率时，仅依据当前CPU的工作状态是不能判断是否可以降低DDR的频率的。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种切频方法和装置，对DDR自动进行频率切换，降低功耗，防止资源浪费。
本发明的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种切频方法，所述方法包括：
获取所有CPU的带宽请求，确定DDR所需工作频率点；
根据DDR忙闲状态指示信号，确定DDR的工作带宽占用率；
根据系统的实时工作状态，确定DDR切换频率的时间点；
在所述DDR切换频率的时间点，根据所述DDR所需工作频率点和DDR当前工作频率点，生成切频请求；
根据所述切频请求，对DDR进行频率切换。
上述方案中，当所述DDR所需工作频率点大于DDR当前工作频率点时，生成升频请求；
上述方案中，当所述DDR所需工作频率点小于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率小于第一预设阈值时，生成降频请求；
当所述DDR所需工作频率点小于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率大于第一预设阈值时，生成保持请求。
上述方案中，当所述DDR所需工作频率点等于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率大于第二预设阈值时，生成升频请求；
当所述DDR所需工作频率点等于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率小于第二预设阈值时，生成降频请求。
上述方案中，当所述切频请求为升频请求时，将所述DDR的工作频率点根据预设的升频范围做升频处理；
当所述切频请求为降频请求时，将所述DDR的工作频率点根据预设的降频范围做降频处理；
当所述切频请求为保持请求时，所述DDR保持当前的工作频率点。
第二方面，本发明实施例还提供了一种切频装置，所述装置包括：确定模块、生成模块和切换模块；其中，
所述确定模块，用于获取所有CPU的带宽请求，确定DDR所需工作频率点；
以及，根据DDR忙闲状态指示信号，确定DDR的工作带宽占用率；
以及，根据系统的实时工作状态，确定DDR切换频率的时间点；
所述生成模块，用于在所述DDR切换频率的时间点，根据所述DDR所需工作频率点和DDR当前工作频率点，生成切频请求；
所述切换模块，用于根据所述切频请求，对DDR进行频率切换。
上述方案中，所述生成模块，用于当所述DDR所需工作频率点大于DDR当前工作频率点时，生成升频请求；
上述方案中，所述生成模块，用于当所述DDR所需工作频率点小于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率小于第一预设阈值时，生成降频请求；
以及，当所述DDR所需工作频率点小于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率大于第一预设阈值时，生成保持请求。
上述方案中，所述生成模块，用于当所述DDR所需工作频率点等于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率大于第二预设阈值时，生成升频请求；
以及，当所述DDR所需工作频率点等于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率小于第二预设阈值时，生成降频请求。
上述方案中，所述切换模块，用于当所述切频请求为升频请求时，将所述DDR的工作频率点根据预设的升频范围做升频处理；
以及，当所述切频请求为降频请求时，将所述DDR的工作频率点根据预设的降频范围做降频处理；
以及，当所述切频请求为保持请求时，所述DDR保持当前的工作频率点。
本发明实施例提供了一种切频方法和装置，获得DDR切换频率的时间点之后，通过对DDR所需工作频率点和DDR当前工作频率点的比较，再结合DDR的工作带宽占用率得到DDR的切频请求，然后根据切频请求对DDR进行频率切换，防止了切频过程中系统崩溃，同时降低了功耗，防止了资源浪费。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的切频方法流程示意图；
图2为本发明实施例一提供的切频请求流程示意图；
图3为本发明实施例一提供的内部状态机状态跳转示意图；
图4为本发明实施例一提供的切频处理流程示意图；
图5为本发明实施例二提供的切频装置结构示意图；
图6为本发明实施例三提供的硬件实现装置连接示意图。
具体实施方式
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。
DDR一般工作在最大频率，且需要与CPU的负载情况相匹配。当CPU处理的数据量减小，工作在低频状态时，DDR却一直工作在最大频率，会造成资源浪费，增加功耗。因此，需要根据CPU的工作状态对DDR的频率进行相应的调整，这样就可以使得DDR的频率与CPU的频率相适应，在保证CPU正常工作的前提下，减少资源浪费，降低功耗。
实施例一
参见图1，其示出了本发明实施例提供一种切频方法，所述方法可以包括：
S101、获取所有CPU的带宽请求，确定DDR所需工作频率点。
需要说明的是，根据系统内当前所有CPU的带宽请求，将系统当前所需的频率点计算出来，用以得到系统内DDR所需的工作频率点。
由于DDR无法决定自身的工作频率，需要根据系统提供的时钟信号，即系统当前所需的频率点提供，因此，本发明实施例以系统当前所需的频率点得到系统内DDR所需工作频率点。
S102、根据DDR忙闲状态指示信号，确定DDR的工作带宽占用率。
需要说明的是，当DDR空闲时，DDR忙闲状态指示信号被拉低；当DDR工作时，DDR忙闲状态指示信号被拉高。统计DDR忙闲状态指示信号可以得到DDR的工作带宽占用率。系统根据所述DDR的工作带宽占用率和系统内DDR当前工作频率点，可以判断DDR的工作带宽占用率程度。在后续的处理过程中，以DDR的工作带宽占用率程度过高或是过低的信息作为DDR频率切换的依据。
S103、根据系统的实时工作状态，确定DDR切换频率的时间点。
可以理解地，当DDR频率切换时，会引起DDR在一定时间内无法访问，但是SOC系统中存在一些对实时性要求较高的模块，因此，为了保证这些模块正常工作，在发起切频动作时需要检测这些模块的状态。检测SOC系统中对实时性要求较高的模块当前工作状态，判断当前时间点是否可以切频。若当前时间点可以切频，则对当前时间点的DDR需要进行的切频状态进行判断。
需要说明的是，系统的实时工作状态，在本实施例中是指SOC系统中对实时性要求较高的模块，若在这些模块正在处理数据的过程中，对DDR进行频率切换则有可能导致数据丢失甚至是系统崩溃。因此在对DDR切频的以降低功耗的同时，考虑到了整个系统的实时工作状态，综合SOC系统中对实时性要求较高的模块当前的工作需求，得出DDR切换频率的时间点
S104、在所述DDR切换频率的时间点，根据所述DDR所需工作频率点和DDR当前工作频率点，生成切频请求。
由于需要满足对实时性要求较高的模块正常工作的需求，防止数据丢失等情况发生，在进行DDR频率切换请求的时候需要根据上述步骤S103中得到的DDR切换频率的时间点进行切频处理。
需要说明的是，DDR是以一定的频率点进行工作的，在切频之前，系统需要确定DDR当前工作频率点，然后将DDR所需工作频率点与DDR当前工作频率点进行对比判断，再结合DDR的工作带宽占用率可以确定DDR的切频请求，所述切频请求包括：升频请求、降频请求和保持请求，参见图2，步骤S104可以包括：S1041至S1043：
S1041、当所述DDR所需工作频率点大于DDR当前工作频率点时，生成升频请求。
可以理解地，在升频状态下，说明CPU的带宽需求增加，DDR需要切换到较高频率点，此时需要生成升频请求，需要对DDR的工作频率点做升频处理。DDR进行升频处理后能够与CPU增加的带宽需求相匹配，保证CPU的正常工作。
S1042、当所述DDR所需工作频率点小于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率小于第一预设阈值时，生成降频请求；
相应地，当所述DDR所需工作频率点小于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率大于第一预设阈值时，生成保持请求。
可以理解地，当所述DDR所需工作频率点小于DDR当前工作频率点，说明CPU的带宽需求减小，此时需要对当前DDR的工作带宽占用率进行判断，来确定如何对DDR的频率进行切换。
若当前DDR的工作带宽占用率小于第一预设阈值时，生成降频请求，需要对DDR的工作频率点做降频处理；若当前DDR的工作带宽占用率大于第一预设阈值时，生成保持请求，DDR需要保持当前的工作频率点。
S1043、当所述DDR所需工作频率点等于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率大于第二预设阈值时，生成升频请求；
相应地，当所述DDR所需工作频率点等于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率小于第二预设阈值时，生成降频请求。
可以理解地，当所述DDR所需工作频率点等于DDR当前工作频率点，说明CPU的带宽需求不变，此时需要对当前DDR的工作带宽占用率进行判断，来确定如何对DDR的频率进行切换。
若当前DDR的工作带宽占用率大于第二预设阈值，生成升频请求，需要对对DDR的工作频率点做升频处理；若当前DDR的工作带宽占用率小于第二预设阈值，生成降频请求，需要对对DDR的工作频率点做降频处理。
相应地，参见图3，用切频装置内部状态机的跳转来对步骤S104进行进一步的说明，内部状态机包括：F_REQ_CHECK状态、F_REQ_UP状态、F_REQ_DOWN状态、F_REQ_HOLD状态、F_DDR_UP状态、F_DDR_DOWN状态和F_DDR_HOLD状态。
这里对内部状态机的每一个状态进行具体说明：
F_REQ_CHECK状态，用于采样DDR所需工作频率点，并判断DDR所需工作频率点与DDR当前工作频率点的关系。当DDR所需工作频率点大于DDR当前工作频率点时，系统发出升频请求，状态机跳转至F_REQ_UP状态；当DDR所需工作频率点小于DDR当前工作频率点时，系统发出降频请求，状态机跳转至F_REQ_DOWN状态；当DDR所需工作频率点等于DDR当前工作频率点时，系统发出保持请求，状态机跳转至F_REQ_HOLD状态。
F_REQ_UP状态，说明CPU的带宽需求增加，DDR需要切换到较高频率点，状态机跳转至F_DDR_UP状态，启动升频流程。
F_REQ_DOWN状态，说明CPU的带宽需求减小，DDR需要切换到较低频率点。这里需要对DDR的工作带宽占用率进行进一步的判断，用以决定状态机的跳转方向。若当前DDR的工作带宽占用率较低，状态机跳转至F_DDR_DOWN状态,启动降频流程；若当前DDR的工作带宽占用率较高，状态机跳转至F_DDR_HOLD状态。
F_REQ_HOLD状态,说明CPU的带宽需求不变，这里同样需要对DDR的工作带宽占用率进行进一步的判断，用以决定状态机的跳转方向。若当前DDR的工作带宽占用率较高，将DDR的工作频率点升高一个频率点，状态机跳转至F_DDR_UP状态，启动升频流程；若当前DDR的工作带宽占用率较低，将DDR的工作频率点降低一个频率点，状态机跳转至F_DDR_DOWN状态,启动降频流程。
F_DDR_UP状态,该状态用于启动DDR升频流程。
F_DDR_DOWN状态，该状态用于启动DDR降频流程。
F_DDR_HOLD状态，该状态用于指示当前系统不需要进行频率切换，状态机跳转至F_REQ_CHECK状态，对下一轮的DDR频率切换进行判断。
S105、根据所述切频请求，对DDR进行频率切换。
优选的，参见图4，上述步骤S105包括：S1051至S1053：
S1051、当所述切频请求为升频请求时，将所述DDR的工作频率点根据预设的升频范围做升频处理；
S1052、当所诉切频请求为降频请求时，将所述DDR的工作频率点根据预设的降频范围做降频处理；
S1053、当所诉切频请求为保持请求时，所述DDR保持当前的工作频率点。
由DDR的切频请求，对DDR进行升频、降频或保持当前工作频率点的处理。通过外围总线接口，完成了对DDR的自动切频。在对DDR的自动切频完成之后，系统对接下来DDR所需的工作频率点进行判断，执行新一轮的切频操作。
本发明实施例提供了一种切频方法，获得DDR切换频率的时间点之后，通过对DDR所需工作频率点和DDR当前工作频率点的比较，再结合DDR的工作带宽占用率得到DDR的切频请求，然后根据切频请求对DDR进行频率切换，防止了切频过程中系统崩溃，同时降低了功耗，防止了资源浪费。
实施例二
参见图5，其示出了本发明实施例提供的一种切频装置5，所述方法装置包括：确定模块501、生成模块502和切换模块503；其中，
所述确定模块501，用于获取所有CPU的带宽请求，确定DDR所需工作频率点；
以及，根据DDR忙闲状态指示信号，确定DDR的工作带宽占用率；
以及，根据系统的实时工作状态，确定DDR切换频率的时间点；
所述生成模块502，用于在所述DDR切换频率的时间点，根据所述DDR所需工作频率点和DDR当前工作频率点，生成切频请求；
所述切换模块503，用于根据所述切频请求，对DDR进行频率切换。
进一步地，所述生成模块502，用于当所述DDR所需工作频率点大于DDR当前工作频率点时，生成升频请求；
进一步地，所述生成模块502，用于当所述DDR所需工作频率点小于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率小于第一预设阈值时，生成降频请求；
以及，当所述DDR所需工作频率点小于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率大于第一预设阈值时，生成保持请求。
进一步地，所述生成模块502，用于当所述DDR所需工作频率点等于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率大于第二预设阈值时，生成升频请求；
以及，当所述DDR所需工作频率点等于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率小于第二预设阈值时，生成降频请求。
进一步地，切换模块503，用于当所述切频请求为升频请求时，将所述DDR的工作频率点根据预设的升频范围做升频处理；
以及，当所述切频请求为降频请求时，将所述DDR的工作频率点根据预设的降频范围做降频处理；
以及，当所述切频请求为保持请求时，所述DDR保持当前的工作频率点。
具体的，本发明实施例提供的切频装置的说明可以参考实施例一的切频方法的说明，本发明实施例在此不再赘述。
在实际应用中，所述确定模块501、生成模块502和切换模块503均可由位于切频装置5中的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微处理器(Micro Processor Unit，MPU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、或现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)等实现。
本发明实施例提供了一种切频装置，获得DDR切换频率的时间点之后，通过对DDR所需工作频率点和DDR当前工作频率点的比较，再结合DDR的工作带宽占用率得到DDR的切频请求，然后根据切频请求对DDR进行频率切换，防止了切频过程中系统崩溃，同时降低了功耗，防止了资源浪费。
实施例三
对图5所示的装置，参见图6，其示出了本发明实施例提供的硬件实现装置，所述硬件实现装置具体可以包括5个部分：采集模块、监控模块、同步模块、判断模块和自动切换模块；其中，
所述采集模块，用于获取所有CPU的带宽请求，确定DDR所需工作频率点。该采集模块接收系统内的每一个CPU的带宽请求，本实施例中例举了四个CPU与采集模块相连接，并且传输带宽请求至采集模块，所述采集模块还与判断模块相连。
在采集模块进行处理之前，系统上电后，对DDR逐个频率点进行上电初始化，获得DDR各个频率点的配置参数。该采集模块在接收到系统内的每一个CPU的带宽请求之后，根据系统内的每一个CPU的带宽请求和DDR各个频率点的门限值，将DDR所需工作频率点计算出来，将所述DDR所需工作频率点发送至判断模块。
进一步地，所述监控模块，用于根据DDR忙闲状态指示信号，确定DDR的工作带宽占用率，分别与判断模块和DDR相连。
监控模块根据DDR提供的忙闲状态指示信号，对DDR工作与空闲的状态进行判断。根据DDR忙闲状态指示信号可以确定DDR的工作带宽占用率。系统根据所述DDR的工作带宽占用率和系统内DDR当前工作频率点，可以判断DDR的工作带宽占用率程度。由于DDR的工作带宽占用率程度过高或是过低的信息作为DDR频率切换的依据，因此所述监控模块将工作带宽占用率程度发送至判断模块，作为频率切换判断的依据。
进一步地，所述同步模块，用于根据系统的实时工作状态，确定DDR切换频率的时间点，分别与判断模块与系统内其他实时性要求较高的模块相连。这里实时性要求较高的模块，可以是显示器等设备。
同步模块对系统内其他实时性要求较高的模块的工作状态进行检测，以便确定DDR切换频率的时间点，防止数据丢失和系统崩溃的情况发生。在确定确定DDR切换频率的时间点之后，同步模块将该信息发送至判断模块。
进一步地，所述判断模块，用于在所述DDR切换频率的时间点，根据所述DDR所需工作频率点和DDR当前工作频率点，生成切频请求，分别与采集模块、监控模块、同步模块和自动切换模块这四个模块均进行连接。所述采集模块、监控模块、同步模块和自动切换模块均将各自产生的相关信号发送至判断模块，由判断模块裁决DDR的频率切换情况。判断模块根据判断出的切频情况向自动切换模块发送切频请求。
进一步地，所述自动切换模块，用于根据所述切频请求，对DDR进行频率切换，分别与判断模块、时钟控制器与多路转换器相连。
所述自动切换模块接收到判断模块发送的切频请求之后，控制配置接口，启动切频流程，对DDR进行频率切换。在完成频率切换之后，自动切换模块释放对DDR配置接口的控制。
需要进一步说明的是，自动切换模块根据不同的DDR控制器及其切频流程，该模块发出其所需要的命令队列，通过外围总线接口自动完成DDR的切频流程。当切频完成以后，发送切频完成的信号给判断模块，判断模块启动新一轮的频率切换判断过程。
本发明实施例提供了基于切频装置的硬件实现装置，获得DDR切换频率的时间点之后，通过对DDR所需工作频率点和DDR当前工作频率点的比较，再结合DDR的工作带宽占用率得到DDR的切频请求，然后根据切频请求对DDR进行频率切换，防止了切频过程中系统崩溃，同时降低了功耗，防止了资源浪费。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种切频方法，其特征在于，所述方法包括：
获取所有CPU的带宽请求，确定DDR所需工作频率点；
根据DDR忙闲状态指示信号，确定DDR的工作带宽占用率；
根据系统的实时工作状态，确定DDR切换频率的时间点；
在所述DDR切换频率的时间点，当所述DDR所需工作频率点小于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率小于第一预设阈值时，生成降频请求；或者，当所述DDR所需工作频率点等于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率小于第二预设阈值时，生成降频请求；
根据所述降频请求，将所述DDR的工作频率点根据预设的降频范围做降频处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
当所述DDR所需工作频率点大于DDR当前工作频率点时，生成升频请求。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
当所述DDR所需工作频率点小于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率大于第一预设阈值时，生成保持请求。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
当所述DDR所需工作频率点等于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率大于第二预设阈值时，生成升频请求。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
当生成升频请求时，将所述DDR的工作频率点根据预设的升频范围做升频处理；
当生成保持请求时，所述DDR保持当前的工作频率点。
6.一种切频装置，其特征在于，所述装置包括：确定模块、生成模块和切换模块；其中，
所述确定模块，用于获取所有CPU的带宽请求，确定DDR所需工作频率点；
以及，根据DDR忙闲状态指示信号，确定DDR的工作带宽占用率；
以及，根据系统的实时工作状态，确定DDR切换频率的时间点；
所述生成模块，用于在所述DDR切换频率的时间点，当所述DDR所需工作频率点小于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率小于第一预设阈值时，生成降频请求；或者，当所述DDR所需工作频率点等于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率小于第二预设阈值时，生成降频请求；
所述切换模块，用于根据所述降频请求，将所述DDR的工作频率点根据预设的降频范围做降频处理。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述生成模块，还用于当所述DDR所需工作频率点大于DDR当前工作频率点时，生成升频请求。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述生成模块，还用于当所述DDR所需工作频率点小于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率大于第一预设阈值时，生成保持请求。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述生成模块，还用于当所述DDR所需工作频率点等于DDR当前工作频率点，且当前DDR的工作带宽占用率大于第二预设阈值时，生成升频请求。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述切换模块，还用于当所述生成模块生成升频请求时，将所述DDR的工作频率点根据预设的升频范围做升频处理；
以及，当所述生成模块生成保持请求时，所述DDR保持当前的工作频率点。
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