JP5418670B2 - バス制御装置及びバス制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ホストCPU(Central Processing Unit)が搭載されているマスタ側の回路パーツと、制御対象デバイスが搭載されているスレーブ側の回路パーツとを、バックワイヤリングボード経由で接続し、シリアルバスを介して互いに通信するように構成されたバス制御装置及びバス制御方法に関する。
ネットワーク装置等の情報処理装置は、ホストCPUが搭載されているマスタ側の回路パーツと、制御対象デバイスが搭載されているスレーブ側の回路パーツとを、バックワイヤリングボード経由で接続し、送信と受信とが物理的に分離したシリアルバスを介して互いに通信するように構成されている。このような構成では、ホストCPUが搭載されている回路パーツと制御対象デバイスが搭載されている複数の回路パーツとの間で、シリアルバスを介してメッセージを送受信して、ホストCPUが制御対象デバイスに間接的にアクセスしている。
また、特許文献1は、複数のモジュールを持つシステムにおける監視制御方式に関し、各モジュールの集中監視および制御について記載している。この特許文献1は、各モジュール間での階層的なバス変換についても記載している。
日本特開平5−250344号公報
情報処理装置においては、制御対象デバイスに障害が発生した場合、ホストCPUは、障害の発生の通知を受信した後、制御バス配下の該当デバイスの障害情報格納エリアを読み出して、障害情報の収集を行っている。しかしながら、上述のように、ホストCPUが搭載されているマスタ側の回路パーツと、制御対象デバイスが搭載されているスレーブ側の回路パーツとをシリアルバスを介して接続する構成では、障害情報格納エリアを読み出す際に、メッセージの生成を行う必要がある。このため、シリアルバス経由で障害情報を取得するのに時間がかかるという問題がある。また、特許文献1では、障害データを応答データに付加しているため、障害情報が迅速に取得できない。
上述の課題を鑑み、本発明は、ホストCPUが搭載されているマスタ側の回路パーツと、制御対象デバイスが搭載されているスレーブ側の回路パーツとをシリアルバスを介して接続する構成で、制御対象デバイスの情報をホストCPUに迅速に通知できるバス制御装置及びバス制御方法を提供することを目的とする。
上述の課題を解決するために、本発明に係るバス制御装置は、制御部が搭載されるマスタ回路と、制御対象を搭載し、前記マスタ回路とメッセージ通信を行うスレーブ回路と、前記マスタ回路と前記スレーブ回路を接続するバスとを具備し、前記マスタ回路は、前記制御対象にアクセスするためのアクセスメッセージを生成するマスタ側メッセージ生成部と、前記アクセスメッセージを前記スレーブ回路に送信するマスタ側送信部とを有し、前記スレーブ回路は、前記制御対象の情報を収集する収集部と、前記アクセスメッセージに対する応答メッセージを生成すると共に前記制御対象の情報に基づく情報メッセージを生成するスレーブ側メッセージ生成部と、前記応答メッセージおよび前記情報メッセージを前記マスタ回路に送信するスレーブ側送信部とを有し、前記収集部は、前記制御対象の情報を取得したことを示す割り込み情報を前記スレーブ側メッセージ生成部に出力し、
前記スレーブ側メッセージ生成部は、前記応答メッセージの生成中に前記割り込み情報を受信すると、前記応答メッセージの生成を停止して前記情報メッセージを生成した後に、改めて前記応答メッセージの生成を行う
本発明に係るバス制御方法は、制御部が搭載されるマスタ回路が、バスを介して前記マスタ回路と接続するスレーブ回路に搭載される制御対象にアクセスするためのアクセスメッセージを生成し、前記スレーブ回路に対して前記アクセスメッセージを送信し、前記スレーブ回路が、前記制御対象の情報を収集し、前記アクセスメッセージに対する応答メッセージを生成すると共に前記制御対象の情報に基づく情報メッセージを生成し、前記応答メッセージおよび前記情報メッセージを前記マスタ回路に送信し、前記スレーブ回路は、前記応答メッセージの生成中に前記制御対象の情報を取得すると、前記応答メッセージの生成を停止して前記情報メッセージを生成した後に、改めて前記応答メッセージの生成を行う
本発明によれば、スレーブ回路に搭載された制御対象で障害が発生した場合に、障害情報メッセージがスレーブ回路で自律的に生成され、バスを介してマスタ回路に通知される。スレーブ回路では、アクセスメッセージに対する応答メッセージの生成と、障害情報メッセージの生成とが競合する場合には、障害情報メッセージが優先して生成される。このため、マスタ回路に搭載された制御部は、スレーブ回路の障害情報を迅速に取得でき、障害処理に要する時間を短縮できる。
本発明の第1の実施形態に係るバス制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係るバス制御装置における転送フォーマットの説明図である。 本発明の第1の実施形態に係るバス制御装置における競合整理機能の説明に用いるブロック図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係るバス制御装置の構成を示すブロック図である。
図1において、カード10(マスタ回路)は、ホストCPU(Central Processing Unit)(制御部)101を含むマスタ側の電子回路が搭載された回路パーツである。
カード20(スレーブ回路)は、制御対象デバイス202−1〜202−n(制御対象)を含むスレーブ側の電子回路が搭載された回路パーツである。制御対象デバイス202−1〜202−nは、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)やフレーマ等のデバイスである。
カード10とカード20とは、バックワイヤリングボード(図示せず)経由で接続されており、シリアルバス30を介して互いにメッセージを送受信することでアクセスを行う。
図2は、本発明の第1の実施形態に係るバス制御装置における転送フォーマットの説明図である。
シリアルバス30を用いた通信では、データの送信と受信とが物理的に分離されている。すなわち、シリアルバス30は、カード10からカード20へのメッセージの送信に用いる回線とカード20からカード10へのメッセージの送信に用いる回線とを別個に備える。カード10とカード20との間では、シリアルバス30を介して図2に示すようなフォーマットのメッセージを送受信する。
図2に示すように、メッセージは、メッセージ種別と、アクセスタイプと、アクセス先アドレスと、データの各フィールドからなる。
メッセージ種別のフィールドには、当該メッセージが、読み出し、書き込み、または障害情報のいずれのメッセージであるかを示す識別子が格納される。
アクセスタイプのフィールドには、当該メッセージによるアクセスがシングルアクセスなのかバーストアクセスなのかを示すタイプが格納される。
アクセス先アドレスのフィールドには、読み出し/書き込みを行うアドレスが格納される。なお、このアドレスは、バーストアクセスが指定されている場合には、バーストアクセスの先頭アドレスとなる。
データのフィールドには、書き込みアクセスの場合には指定されたアドレスに書き込まれるデータが格納され、読み出しアクセスの場合には指定されたアドレスから読み出されたデータが格納され、障害通知の場合は障害に関する情報が格納される。
カード10には、マスタ側バス変換回路102が設けられる。マスタ側バス変換回路102は、ホストCPU101とシリアルバス30との間のバス変換を行うための回路であり、物理的な信号変換の機能及びシリアルバス30を介してカード20に出力するメッセージを生成する機能を有している。
マスタ側バス変換回路102は、バスインタフェース111と、レジスタ部112(記憶部)と、メッセージ組立部113(マスタ側メッセージ生成部)と、P/S(Parallel/Serial)部114(マスタ側送信部)と、S/P(Serial/Parallel)部115と、メッセージ判定部116とから構成される。
バスインタフェース111は、ホストCPU101とマスタ側バス変換回路102との間のインタフェースである。バスインタフェース111は、ホストCPU101が具備する制御バス(PCI(Peripheral Component Interconnect)バス等)の終端及びレジスタ部112とのインタフェースを行う。
レジスタ部112は、ホストCPU101がシリアルバス30経由でカード20にアクセスするためのアクセスメッセージを生成するためのデータを格納する。また、レジスタ部112は、メッセージ判定部116からの応答メッセージの種別ごとに、当該応答メッセージに含まれるデータを格納する。ここで、応答メッセージとは、カード20から受信するメッセージのうち、書き込み/読み出しに対する応答を示すメッセージのことを言う。
メッセージ組立部113は、レジスタ部112に設定されたカード20へのアクセス情報(アクセス先のアドレス、読み出し/書き込み種別、書き込みの場合には書き込みデータ)を用いて、図2に示したように、シリアルバス30上で転送できるようなフォーマットのメッセージを生成する。
P/S部114は、メッセージ組立部113で生成されたメッセージをカード10内部の伝送で用いるパラレルデータからシリアルバス30を介した伝送に用いるシリアルデータに変換して、変換されたシリアルデータをシリアルバス30に出力する。
S/P部115は、シリアルバス30を介してカード20から受信したメッセージをシリアルデータからパラレルデータに変換して、変換されたパラレルデータをメッセージ判定部116に出力する。
メッセージ判定部116は、カード20から受信したメッセージが、書き込み/読み出しに対する応答を示す応答メッセージであるか、障害情報メッセージであるかを判定する。また、カード20から受信したメッセージが応答メッセージである場合、メッセージ判定部116は、さらに、書き込みに対する応答であるか又は読み出しに対する応答であるかを識別する。また、メッセージ判定部116は、カード20から受信したメッセージの内容に応じて、書き込み応答、読み出し応答(読み出しデータ)、又は障害通知の情報をレジスタ部112に出力すると共に、応答メッセージの到着又は障害情報メッセージの到着を個別にホストCPU101に通知する。
カード20には、スレーブ側バス変換回路201が設けられる。スレーブ側バス変換回路201は、シリアルバス30を介して、マスタ側バス変換回路102とのインタフェースを行い、マスタ側バス変換回路102で生成されたアクセスメッセージを解析/分解する。ここで、メッセージの分解とは、カード10から受信したメッセージを、当該メッセージが格納するメッセージ種別(読み込み・書き込み)とアクセスタイプ(バーストアクセス・シングルアクセス)とに分ける処理のことを言う。
そして、スレーブ側バス変換回路201は、分解されたメッセージのメッセージ種別に応じて、配下に接続される制御対象デバイス202−1〜202−nへのアクセスを行う。また、スレーブ側バス変換回路201は、制御対象デバイス202−1〜202−nの応答データからメッセージを組み立て、この組み立てたメッセージをマスタ側バス変換回路102に出力する。さらに、スレーブ側バス変換回路201は、制御対象デバイス202−1〜202−nで発生した障害に関する障害情報を収集すると、この障害情報から障害情報メッセージを組み立て、この障害情報メッセージをマスタ側バス変換回路102に出力する。
スレーブ側バス変換回路201は、S/P部211と、メッセージ分解部212と、アクセス制御部213と、アラーム収集部214(収集部)と、メッセージ組立部215(スレーブ側メッセージ生成部)と、P/S部216(スレーブ側送信部)とから構成される。
S/P部211は、カード10からシリアルバス30を介して送られてきたメッセージをシリアルデータからパラレルデータに変換する。
メッセージ分解部212は、カード10から送られてきたアクセスメッセージを分解してバスアクセス情報を取得し、このバスアクセス情報をアクセス制御部213に通知する。
アクセス制御部213は、メッセージ分解部212から受信したバスアクセス情報を元に、制御対象デバイス202−1〜202−nのアクセス方式(PCIバス等)に合わせて、バス変換およびバスアクセスを行い、アクセス結果(書き込みの正常終了を示す情報、または読み出しデータ)をメッセージ組立部215に出力する。
アラーム収集部214は、制御対象デバイス202−1〜202−nで検出される障害に関する障害情報を収集し、収集した障害情報をメッセージ組立部215に出力する。
メッセージ組立部215は、アクセス制御部213から受信したアクセス結果及びアラーム収集部214からの障害情報をシリアルバス通信用メッセージに組み立て、このシリアルバス通信用メッセージをP/S部216に出力する。また、アクセス制御部213が出力するアクセス結果とアラーム収集部214が出力する障害情報とが競合した場合、メッセージ組立部215は、障害情報を優先してP/S部216に出力する。
P/S部216は、メッセージ組立部215で生成されたメッセージをパラレルデータからシリアルデータに変換する機能を有する。
次に、本発明の第1の実施形態の動作について説明する。
図1において、カード10に搭載されているホストCPU101が、カード20に搭載されている制御対象デバイス202−1〜202−nに対して制御を行う場合、ホストCPU101は、バスインタフェース111を介して、レジスタ部112にアクセス情報(読み出し/書き込み種別、アクセス先のアドレス、書き込みの場合には書き込みデータ)を設定する。レジスタ部112は、アクセス情報が設定されると、メッセージ組立部113に対してアクセス情報を出力する。レジスタ部112からアクセス情報が出力されると、メッセージ組立部113は、図2に示すようなフォーマットのアクセスメッセージを生成し、生成されたアクセスメッセージをP/S部114に出力する。次に、P/S部114は、シリアルバス30のシリアルバスインタフェースに合致するように、このアクセスメッセージをパラレルデータからシリアルデータに変換して、シリアルデータのアクセスメッセージをシリアルバス30に送出する。このアクセスメッセージは、シリアルバス30を介して、カード10からカード20に送信され、カード20のS/P変換部211で受信される。
S/P部211は、カード10からシリアルデータのアクセスメッセージを受信すると、受信したシリアルデータをパラレルデータに変換して、パラレルデータのアクセスメッセージをメッセージ分解部212に出力する。メッセージ分解部212は、アクセスメッセージを受信すると、アクセス種別(読み出し/書き込み)、アクセス先アドレス、アクセス単位(バーストアクセスの場合はシングルアクセス)ごとに受信したアクセスメッセージを分解する。そして、メッセージ分解部212は、アクセス種別が読み出しを示す場合、アクセス指示として、読み出し指示とアクセス先アドレスをアクセス制御部213に出力する。これに対して、アクセス種別が書き込みを示す場合、メッセージ分解部212は、アクセス指示として、書き込み指示とアクセス先アドレスと書き込みデータを、アクセス制御部213に出力する。
アクセス制御部213は、メッセージ分解部212からアクセス指示を取得すると、制御対象デバイス202−1〜202−nに対応するアクセス方式を用いて、読み出し又は書き込みアクセスを実行する。制御対象デバイス202−1〜202−nへのアクセスが正常終了した場合、アクセス制御部213は、実施したアクセスが書き込みアクセスである場合は書き込み完了通知をメッセージ組立部215に出力し、実施したアクセスが読み出しアクセスである場合は読み出しデータをメッセージ組立部215に出力する。
メッセージ組立部215は、アクセス制御部213からのアクセス結果を受信すると、当該アクセス結果を示す応答メッセージを組み立て、組み立てられた応答メッセージをP/S部216に出力する。なお、アクセスが正常に終了した場合、メッセージ組立部215が生成するメッセージには、図2に示すメッセージ種別のフィールドに「読み出し」又は「書き込み」が格納され、データフィールドにアクセス結果(書き込みの正否、または指定されたアドレスから読み出された読み出しデータ)が格納される。
また、カード20のアラーム収集部214は、制御対象デバイス202−1〜202−nからの割り込み通知を受信し、又は、アラーム収集部214が周期的に制御対象デバイス202−1〜202−nにアクセスすることで、制御対象デバイス202−1〜202−nの障害の有無を検出している。そして、障害が存在する場合、アラーム収集部214は、当該障害を示す障害情報をメッセージ組立部215に出力する。
メッセージ組立部215は、アラーム収集部214から障害情報を取得すると、当該障害情報を示す障害情報メッセージを生成する。障害が発生した場合、メッセージ組立部215が生成するメッセージには、図2に示すメッセージ種別のフィールドに「障害情報」が格納され、データフィールドに障害に関する情報が格納される。
P/S部216は、メッセージ組立部215から受信した応答メッセージ又は障害情報メッセージをパラレルデータからシリアルデータに変換して、変換されたシリアルデータをシリアルバス30に出力する。この応答メッセージ又は障害情報メッセージは、シリアルバス30を介して、カード20からカード10に送信され、カード10のS/P変換部115で受信される。
S/P部115は、カード20からのメッセージを受信すると、このメッセージをシリアルデータからパラレルデータに変換し、変換されたパラレルデータのメッセージをメッセージ判定部116に出力する。
メッセージ判定部116は、S/P部115から取得したメッセージのメッセージ種別フィールドから、受信したメッセージが、書き込み/読み出しに対する応答メッセージであるか、障害情報メッセージであるかを判定する。さらに、メッセージ判定部116は、カード20から返されたメッセージが応答メッセージならば、書き込みに対する応答か又は読み出しに対する応答かを識別する。
受信したメッセージが書き込み/読み出しに対する応答メッセージである場合、メッセージ判定部116は、メッセージのデータフィールドに格納されたアクセス結果(書き込みの正否、読み出しデータ)をレジスタ部112に格納する。他方、受信したメッセージが障害情報メッセージである場合、メッセージ判定部116は、メッセージのデータフィールドに格納された障害情報をレジスタ部112に格納する。
そして、メッセージ判定部116は、カード20から受信したメッセージの内容に応じて、レジスタ部112に書き込み応答、読み出し応答(読み出しデータ)、又は障害通知の情報を出力すると共に、応答メッセージの到着又は障害メッセージの到着を個別にホストCPU101に通知する。
ホストCPU101は、メッセージ判定部116からの通知が書き込みアクセスの結果を示す場合、バスインタフェース111を介して、書き込みアクセスの結果をレジスタ部112から読み出す。一方、メッセージ判定部116からの通知が読み出しアクセスの結果を示す場合、ホストCPU101は、バスインタフェース111を介して、読み出しデータをレジスタ部112から読み出す。他方、メッセージ判定部116からの通知が障害通知を示す場合、ホストCPU101は、バスインタフェース111を介して、レジスタ部112に格納されている障害情報を読み出し、障害情報の内容に従って障害処理を実施する。ここで、障害処理とは、より具体的には、障害を検知したカードの切り離し、機能が重複する冗長のカードがある場合には、カードの切り替え等が挙げられる。
次に、本発明の第1の実施形態においてメッセージ組立部215が実施する競合整理機能について、図3を参照しながら説明する。
図3に示すように、アクセス制御部213は、アクセス制御受信部300と、制御対象デバイス202−1〜202−nから読み出しデータを格納するメッセージエリア301−1〜301−nとを備える。
アクセス制御受信部300は、制御対象デバイス202−1〜202−nに対する処理結果を受信し、受信した処理結果をメッセージエリア301−1〜301−nにそれぞれ書き込む。
メッセージエリア301−1〜301−nには、アクセス応答が格納される。なお、バーストアクセスの場合には、メッセージエリア301−1〜301−nには、バーストアクセスの応答をシングルアクセスの応答に変換した後に、これらシングルアクセスの応答が格納される。例えば、n個のデータをバーストアクセスした場合には、バーストアクセスの応答がn個のシングルアクセスの応答に変換され、n個のメッセージエリア301−1〜301−nにそれぞれ応答データが格納される。
また、アラーム収集部214は、障害情報受信部400とステータスエリア401とを備える。
障害情報受信部400は、制御対象デバイス202−1〜202−nから障害情報を受信し、受信した障害情報をステータスエリア401に書き込む。また、障害情報受信部400は、障害情報を受信した場合、メッセージ組立部215に障害情報を受信したことを示す割り込み情報を出力する。
ステータスエリア401には、障害情報が格納される。
メッセージ組立部215は、アクセス制御部213のメッセージエリア301−1〜301−n上のデータの格納と、アラーム収集部214のステータスエリア401上のデータの格納との競合整理を行っており、競合が発生した場合には、ステータスエリア401上のデータの格納を優先している。このため、メッセージ組立部215は、メッセージエリア301−1〜301−nからのデータの引き取り中に、障害情報受信部400から障害情報を収集したことを示す割り込み情報を受信すると、メッセージエリア301−1〜301−nからの引き取りを停止して、ステータスエリア401からのデータの引き取りを行い、障害情報メッセージの生成を行う。障害情報メッセージの生成が完了し、障害情報メッセージをP/S部216に出力すると、メッセージ組立部215は、改めてメッセージエリア301−1〜301−nからデータの引き取りを行う。
以上説明したように、本発明の第1の実施形態では、カード20にアラーム収集部214が設けられ、制御対象デバイス202−1〜202−nの障害がアラーム収集部214で検出されると、メッセージ組立部215で、障害情報メッセージが自律的に生成される。この障害情報メッセージは、応答メッセージより優先して、シリアルバス30を介して、カード20からカード10に送られ、制御対象デバイスの障害の情報がレジスタ部112に格納される。これにより、ホストCPU101は、カード20にアクセスせずに、レジスタ部112を読み出すだけで、制御対象デバイスの障害を検知できる。
なお、上述の実施形態では、カード20からカード10に障害情報を送信しているが、本発明は、障害情報以外の情報を送信する場合にも利用できる。例えば、本発明は、回線の故障や復旧情報、回線の品質(ビットエラー等)の情報をカード10に送信するのにも利用することができる。この場合にも、ホストCPU101は、レジスタ部112を読み出すだけで情報を取得できるので、処理時間を短縮することができる。
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に記載の範囲に限定されるものではない。上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることが可能であることが、当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
この出願は、2010年5月21日に出願された日本出願特願2010−117400号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
本発明は、例えば、ホストCPUが搭載されているマスタ側の回路パーツと、制御対象デバイスが搭載されているスレーブ側の回路パーツとがシリアルバスを介して互いに通信するように構成されたバス制御装置に利用することできる。本発明では、ホストCPUが、スレーブ回路の障害情報を迅速に取得でき、障害処理に要する時間を短縮できる。
10,20:カード
30:シリアルバス
101:ホストCPU
102:マスタ側バス変換回路
111:バスインタフェース
112:レジスタ部
113:メッセージ組立部
116:メッセージ判定部
201:スレーブ側バス変換回路
202−1〜202−n:制御対象デバイス
212:メッセージ分解部
213:アクセス制御部
214:アラーム収集部
215:メッセージ組立部

Claims (5)

  1. 制御部が搭載されるマスタ回路と、
    制御対象を搭載し、前記マスタ回路とメッセージ通信を行うスレーブ回路と、
    前記マスタ回路と前記スレーブ回路を接続するバスと
    を具備し、
    前記マスタ回路は、前記制御対象にアクセスするためのアクセスメッセージを生成するマスタ側メッセージ生成部と、前記アクセスメッセージを前記スレーブ回路に送信するマスタ側送信部とを有し、
    前記スレーブ回路は、前記制御対象の情報を収集する収集部と、前記アクセスメッセージに対する応答メッセージを生成すると共に前記制御対象の情報に基づく情報メッセージを生成するスレーブ側メッセージ生成部と、前記応答メッセージおよび前記情報メッセージを前記マスタ回路に送信するスレーブ側送信部とを有し、
    前記収集部は、前記制御対象の情報を取得したことを示す割り込み情報を前記スレーブ側メッセージ生成部に出力し、
    前記スレーブ側メッセージ生成部は、前記応答メッセージの生成中に前記割り込み情報を受信すると、前記応答メッセージの生成を停止して前記情報メッセージを生成した後に、改めて前記応答メッセージの生成を行う
    バス制御装置。
  2. 前記マスタ回路は、前記スレーブ回路から受信したメッセージを保持する記憶部を有し、
    前記制御部は、前記記憶部に保持された前記メッセージに基づいて前記制御対象の情報を取得する請求項1に記載のバス制御装置。
  3. 前記収集部は、前記制御対象からの割り込み通知に従って前記制御対象の情報を収集する請求項1又は2に記載のバス制御装置。
  4. 前記収集部は、前記制御対象に周期的にアクセスして前記制御対象の情報を収集する請求項1又は2に記載のバス制御装置。
  5. 制御部が搭載されるマスタ回路が、バスを介して前記マスタ回路と接続するスレーブ回路に搭載される制御対象にアクセスするためのアクセスメッセージを生成し、前記スレーブ回路に対して前記アクセスメッセージを送信し、
    前記スレーブ回路が、前記制御対象の情報を収集し、前記アクセスメッセージに対する応答メッセージを生成すると共に前記制御対象の情報に基づく情報メッセージを生成し、前記応答メッセージおよび前記情報メッセージを前記マスタ回路に送信し、
    前記スレーブ回路は、前記応答メッセージの生成中に前記制御対象の情報を取得すると、前記応答メッセージの生成を停止して前記情報メッセージを生成した後に、改めて前記応答メッセージの生成を行う
    バス制御方法。
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