JPH0869386A - プロセススケジューリング方式 - Google Patents
プロセススケジューリング方式Info
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- JPH0869386A JPH0869386A JP6202421A JP20242194A JPH0869386A JP H0869386 A JPH0869386 A JP H0869386A JP 6202421 A JP6202421 A JP 6202421A JP 20242194 A JP20242194 A JP 20242194A JP H0869386 A JPH0869386 A JP H0869386A
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Abstract
当てる計算機システムに関し、対話形式と判定されたプ
ロセスに優先的にCPU時間を割り当て、例えばキーボ
ード入力に対する応答を早めることを目的とする。 【構成】 複数のプロセスの動作状況を監視するプロセ
ス別動作状況監視手段と、プロセス別動作状況監視手段
による監視結果に基づいて、各プロセスを対話型と非対
話型とに分類するプロセス型判定手段とを備えるように
構成する。
Description
ジョブにCPU時間を分割して割り当てる機能を有する
電子計算機システムに係わり、更に詳しくは対話形式の
プロセスに優先的にCPU時間を割り当てることができ
る、電子計算機システムにおけるプロセススケジューリ
ング方式に関する。
セスなど、様々な種類のプロセスに対してCPU時間を
分割して割り当て、並行処理を行う電子計算機システム
においては、当然のこととしてできるだけCPUを効率
的に使用し、また特に対話形式のプロセスに関しては、
例えばオペレータのキーボードによる入力に対してでき
るだけ早急なレスポンスを行うことができるように、プ
ロセス群のスケジューリングを行う必要がある。
説明するブロック図である。同図において、プロセス優
先度制御部1は後述するようにプロセスの優先度の制御
を行い、プロセス選択部2はその優先度制御の結果に応
じてプロセスを選択し、CPU割り当て部3はプロセス
の切り替え時において選択されたプロセスに、例えばタ
イムスライスと呼ばれる一定のCPU時間を割り当て
て、プロセスの実行を行わせるものである。
御部の詳細構成ブロック図である。同図において、プロ
セス優先度制御部はプロセス切り替え時に起動され、後
述するフローチャートに従って優先度を決定する優先度
決定部4、プロセスの実行と並行して動作し、各プロセ
スに対応するタイムスライスと呼ばれるCPU時間の監
視を行うタイムスライス監視部5、および優先度に従っ
てプロセスがキューイングされる実行キュー6によって
構成されている。
ジューリング処理のフローチャートである。同図におい
て処理が開始されると、まずステップ(S)1において
プロセス切り替えの原因が判定され、その原因がタイム
スライス切れである時にはS2で切り替えの前に実行さ
れていたプロセスの優先度が下げられ、切り替えの原因
がスリープである時にはS3で切り替えの前に実行され
ていたプロセスの優先度が上げられる。プロセス切り替
えの原因がその他のものである時には、切り替えの前に
実行されていたプロセスの優先度は変更されず、S4の
処理に移行する。
ロセスに対してタイムスライスの再設定が行われ、S5
で切り替え前のプロセスがその優先度に従って図22の
実行キュー6にキューイングされ、S6で切り替え後の
プロセスに対してタイムスライス監視部5が起動されて
処理を終了する。タイムスライス監視部5は、プロセス
の実行が進むと共にタイムスライスを減少させ、タイム
スライスが0となった時点でそのプロセスの実行を中断
させて、プロセスの切り替えを行わせる。
たように、プロセス切り替えの原因がタイムスライス切
れであるか、スリープであるかなどに応じて、プロセス
の優先度が制御されていた。しかしながら、プロセスが
対話形式であるか否かの判定を行っていなかったため
に、対話形式のプロセスにCPUを優先的に割り当てる
ことができないと言う問題点があった。
ードによる入力に応答してまたすぐに入力待ちになるよ
うな対話形式のプロセスが存在する場合、システムの負
荷が大きくなり、個々のプロセスに割り振られるCPU
時間が不足してくると、対話形式のプロセスに対しての
CPUの割り当て時間も減少するために、入力に対する
応答、すなわちレスポンスが悪くなると言う問題点があ
った。
ープロやエディタのように入出力の多発するプログラム
を実行する場合にユーザのいらつきの原因となる。本発
明は、例えばプロセス切り替えの時点でそのプロセスが
対話形式であるか否かを判定し、対話形式と判定されて
いる間はCPUを優先的に割り当てることにより、対話
形式のプロセスにおけるオペレータのキーボード入力に
対するレスポンスを悪化させないことを目的とする。
ブロック図である。同図は、複数のプロセスを時分割形
式で処理する計算機システムにおけるプロセススケジュ
ーリング方式の原理構成ブロック図である。
段10は複数のプロセスのそれぞれの動作状況を監視す
るものであり、またプロセス型判定手段11は、プロセ
ス別動作状況監視手段10の監視結果に基づいて、それ
ぞれのプロセスを対話型と非対話型とに分類するもので
あり、プロセス型判定手段11によって対話型に分類さ
れたプロセスに対しては計算機システムのCPUが優先
的に割り当てられる。
監視部によって、それぞれのプロセスに対してCPU使
用時間の積算値(連続CPU使用時間)が監視される。
そして例えばプロセスの切り替え時において、図22に
おける説明と同様にプロセスを実行キューにキューイン
グする前に、プロセスの型の判定が行われる。
あるかを判定する基準は、この連続CPU使用時間があ
る一定値を越えているか否かであり、越えている場合に
はそのプロセスは非対話型プロセスに、越えていない場
合には対話型プロセスに分類される。
ーボード入力における入力間隔が長いことなどの原因の
ために、長時間のスリープを行う場合が多い。そこでプ
ロセス別動作状況監視手段1によって、それぞれのプロ
セスがスリープしている時間、すなわちスリープ時間の
監視が行われる。このスリープ時間がある一定値を越え
た場合には、連続CPU使用時間は0クリアされる。
ープをし、かつ連続CPU使用時間が比較的小さな値に
保たれる可能性が大きいプロセスは対話型と分類され、
この対話型プロセスに対して例えば対話型プロセス優先
度制御部によって非対話型プロセスよりも大きな優先度
を与えることによって、対話型プロセスに対するCPU
時間の割り当てが非対話型プロセスに比較して優先的に
行われることになる。
式を用いる計算機システムの全体構成ブロック図であ
る。同図において、オペレータ15は端末16を用いる
ことにより、主計算機17において対話形式のプロセ
ス、または、対話形式ではないプロセスを実行すること
ができる。また副計算機18側からは、通信回線19を
使用して、対話形式ではないプロセスの実行が主計算機
17に依頼される。
U、メモリ、ディスク機器、タイマ等から構成さる。こ
こでプロセスとはCPUが複数のプログラムを実行する
際の処理単位のことである。図3はプロセススケジュー
リングの実行例の説明図である。横軸は経過時間を示
し、時間と共にプロセスの切り替えが発生し、各プロセ
スが時分割方式で実行される様子が示されている。同図
においてプロセス2はスリープを起こすプロセス、その
他のプロセスはスリープを起こさないプロセスであり、
はタイムスライス切れによるプロセス切り替え、は
実行中のプロセスがスリープを開始したことによるプロ
セス切り替え、はスリープが終了したことによるプロ
セス切り替えの発生を示す。
間のスリープが行われることが多い。すなわち、例えば
エディタのように、比較的長時間のスリープにおいてオ
ペレータの入力を待ち、入力があった時点でそれに対す
る短い処理を行うようなプロセスが対話型プロセスの典
型的な例である。これに対してコンパイラのように、実
行中のスリープとしてディスク装置に対するアクセスの
ように時間の短いスリープしか行わないようなプロセス
が、非対話型プロセスの典型的な例である。
方式の実施例の構成ブロック図である。同図において、
プロセス別動作状況監視部21は時分割で実行される個
々のプロセスに対して、連続CPU使用時間とスリープ
時間を監視し、その結果をプロセス別動作状況表22に
記録する。プロセス型判定部23は、プロセス別動作状
況表22に記録された連続CPU使用時間の値に基づい
て、その値が一定値以下のプロセスは対話型プロセスに
分類し、一定値を越えるプロセスは非対話型プロセスに
分類する。これらの処理において時間に関する情報はタ
イマより得られることは言うまでもない。また、各部は
CPUで実行されるプログラムであって、表はメモリ上
に配置される。
ロセス型判定部23によって非対話型と判定されたプロ
セスの優先度を制御するものであり、対話型プロセス優
先度制御部25は、対話型プロセスと判定されたプロセ
スの優先度が非対話型プロセス優先度制御部24によっ
て非対話型プロセスに与えられる優先度よりも高くなる
ように、対話型プロセスの優先度を制御する。
セスおよび非対話型プロセスの中から最も優先度の高い
プロセスを選択し、CPU割り当て部27はプロセスの
切り替え時においてプロセス選択部26によって選択さ
れたプロセスにCPUを割り当てて、プロセスの実行を
行わせるものである。プロセスの実行はメモリ上のプロ
グラムをCPUで実行することで行われる。
に詳細に説明する。まずプロセス別動作状況監視部21
はプロセスの切り替え、プロセスのスリープ開始、およ
びプロセスのスリープ終了のそれぞれの時点で起動され
る。図5はプロセス切り替え時におけるプロセス別動作
状況監視部の処理のフローチャートである。同図におい
て処理が開始されると、まずステップS11において前
回のプロセス切り替え以後に今まで実行していたプロセ
スが消費したCPU時間の算出が行われ、続いてS12
で算出されたCPU時間がプロセス別動作状況表22の
連続CPU使用時間の値に加算される。
る。同図においてプロセス別動作状況表には、時分割に
実行されるそれぞれのプロセスに対して、連続CPU使
用時間格納領域31とスリープ開始時刻格納領域32と
が設けられている。図5のステップS12で行われる処
理では、プロセス切り替え発生時にそれまで処理を実行
していたプロセスの前回のプロセス切り替え発生時から
のCPU使用時間をそのプロセスに対する連続CPU使
用時間の格納値に加算して、加算された値をその領域に
再び格納することになる。
した時のプロセス別動作状況監視部の処理フローチャー
トである。同図において実行中のプロセスがスリープを
開始すると、S15においてスリープ開始時刻が図6の
スリープ開始時刻格納領域32の対応するプロセスの位
置に格納されて、処理を終了する。
セスから覚めた時点におけるプロセス動作状況監視部2
1の処理フローチャートである。同図において処理が開
始されると、まずステップS17でそのプロセスがスリ
ープから覚めた時刻と図6のスリープ開始時刻格納領域
32に格納されているスリープ開始時刻との差が求めら
れ、S18でその差が一定時間を越えるか否かが判定さ
れる。越える場合にはS19でそのプロセスに対応する
図6の連続CPU使用時間格納領域31の値が0クリア
された後に、一定時間を越えていない場合はそのままで
処理を終了する。
の処理フローチャートである。プロセス型判定部は、例
えばプロセスの切り替えが発生し、今まで実行されてい
たプロセスを、プロセス選択部26が選択する対象とし
てのプロセスがキューイングされる実行キューにキュー
イングする際に起動される。そして処理が開始される
と、まずステップS21でそのプロセスの連続CPU使
用時間、すなわち図6の領域31に格納されている値が
一定値を越えているか否かが判定され、越えていない時
にはS22でそのプロセスが対話型プロセスに分類さ
れ、S23で対話型プロセス優先度制御部25が使用す
る実行キューへのそのプロセスのキューイングが指定さ
れて処理を終了する。実行キューはメモリ上に配置され
る。
が一定値を越えていると判定された時にはS24でその
プロセスが非対話型プロセスに分類され、S25で非対
話型プロセス優先度制御部24が使用する実行キューへ
のそのプロセスのキューイングが指定されて処理を終了
する。
成ブロック図である。同図において対話型プロセス優先
度制御部は、図22のプロセス優先度制御部の従来例と
同様に優先度決定部33、タイムスライス監視部34、
および対話型プロセス用実行キュー35によって構成さ
れる。
優先度決定部33による優先度決定処理のフローチャー
トである。同図において処理フローチャートは図23に
おけるプロセススケジューリングの従来例のフローチャ
ートとほぼ同様であるが図23におけるステップS5に
おいて用いられる実行キューが図11においてはS34
に示すように対話型プロセス用実行キューである点が異
なっている。
構成ブロック図である。同図において非対話型プロセス
優先度制御部は、図10における対話型プロセス優先度
制御部と同様に優先度決定部36、タイムスライス監視
部37、および非対話型プロセス用実行キュー38によ
って構成されている。
決定部による優先度制御処理のフローチャートである。
同図を図11の対話型プロセス優先度決定部による処理
フローチャートと比較すると、ステップS44において
用いられる実行キューがS34の対話型プロセス用実行
キューに代わって、非対話型プロセス用実行キューであ
る点のみが異なっている。
チャートである。同図において処理が開始されると、S
46で対話型プロセス優先度制御部25が使用する実行
キューにプロセスが存在するか否かが判定され、存在す
る場合にはS47でその実行キューにキューイングされ
ているプロセスの中で最も優先度の高いプロセスが選択
され、処理を終了する。
度制御部25が使用する実行キューにプロセスが存在し
ないと判定されると、S48で非対話型プロセス優先度
制御部24が使用する実行キューにプロセスが存在する
か否かが判定され、存在する場合にはS49でその実行
キューにキューイングされているプロセスの中で最も優
先度の高いプロセスが選択された後に、またプロセスが
存在しない時にはそのままで処理を終了する。
U使用時間の推移と、プロセスの型の分類の遷移の例を
示す。その中でa,b,c,dはある時点を示す記号で
あり、α,β,γはこのプロセスがしたスリープを示す
記号である。なおこの図では実行待ちの時間は省かれて
いる。
CPU使用時間は0から次第に増加する。この増加の過
程は、プロセスの切り替えが行われるたびに、プロセス
別動作状況監視部21によってプロセス別動作状況表2
2の連続CPU使用時間格納領域31の値に加算されて
記録される。
行うが、そのスリープ時間がある一定値以下であるため
に、連続CPU使用時間の0設定は行われない。更にプ
ロセスがβのスリープを行ってbの時点でスリープから
覚めると、スリープ時間が一定の長さを越えていたため
に、プロセス別動作状況監視部21によって連続CPU
使用時間は0にクリアされる。
は再び0から増加し、cの時点である境界値を越えて更
に増加し、その後γで示されるスリープを行う。そして
dの時点でスリープから覚めると、そのスリープ時間が
一定値を越えているために、再び連続CPU使用時間は
0クリアされる。
ロセス型判定部によるS21の判定での一定値に相当
し、このためこのプロセスはaからcの間では対話型プ
ロセスに分類され、cからdの間では非対話型プロセス
に分類され、dの時点以降は再び対話型プロセスに分類
される。なおこの分類は、前述のようにプロセス切り替
えに伴うプロセスのキューイングに際して行われるもの
であり、その分類のタイミングは図15には示されてい
ない。
スケジューリング方式について詳細に説明したがここで
以上の実施例と異なる実施例について説明する。まず図
16は、対話型プロセスと非対話型プロセスとをキュー
イングする実行キューを2つに区別することなく、1つ
の実行キューを用いる場合の実施例である。同図におい
て、図10の対話型プロセス優先度制御部内に設けられ
ている対話型プロセス用実行キューと、図12の非対話
型プロセス優先度制御部に設けられている非対話型プロ
セス用実行キューとが、それぞれの制御部41と42か
ら外され、1本の実行キュー43として各制御部の外部
に設けられることになる。この実施例では対話型プロセ
ス優先度制御部41と非対話型プロセス優先度制御部4
2は、それぞれ対話型プロセスの優先度と非対話型プロ
セスの優先度を決定し、その優先度に従って実行キュー
43の異なる範囲に、各プロセスをキューイングする。
優先度が決定されたプロセス45は、実行キュー43の
優先度の高い位置、例えば優先度50〜150の範囲に
優先度に従ってキューイングされ、また非対話型プロセ
ス優先度制御部42によって優先度が決定されたプロセ
ス46は、実行キュー43の優先度の低い範囲、例えば
優先度0〜100の範囲にキューイングされ、プロセス
選択部44が実行キュー43の中で最も優先度の高いプ
ロセスを優先して選択することにより、一般的に対話型
プロセスの優先度が高くなるような制御が行われる。
ススケジューリング方式の構成ブロック図である。同図
においてプロセス別動作状況監視部、プロセス別動作状
況表、プロセス型判定部、プロセス選択部、およびCP
U割り当て部の動作は図4におけると同様であるが、プ
ロセス優先度制御部51、プロセスキューイング部5
2、対話型プロセス用実行キュー53および非対話型プ
ロセス用実行キュー54が図4と異なる形式で用いられ
ている。
はプロセス型判定部23によるプロセス型の判定と独立
して優先度を制御するものである。図18はその構成ブ
ロック図であり、プロセス優先度制御部51は優先度決
定部56とタイムスライス監視部57とによって構成さ
れる。
ーチャートである。同図を例えば図23のプロセススケ
ジューリング方式における処理従来例と比較すると、ス
テップS55で切り替え前に実行されていたプロセスに
対してプロセスキューイング部の起動のみが行われる点
が異なっている。
ング部52の処理フローチャートである。前述のよう
に、図17の実施例では、プロセス型判定部23による
プロセス型の判定は優先度制御と独立して行われ、プロ
セスの型の判定結果による実行キューの切り替えは、一
般的に不定期に発生するキューイング処理のタイミング
で行われる。図20においてS57でキューイングすべ
きプロセスの型が対話型であるか否かが判定され、対話
型である時にはS58でプロセス優先度制御部51によ
って決定された優先度に従ってプロセスが対話型プロセ
ス用実行キュー53にキューイングされ、プロセスの型
が非対話型である時にはS59で優先度に従ってプロセ
スが非対話型プロセス用実行キュー54にキューイング
されて処理を終了する。
れば、対話型のプロセスと非対話型のプロセスとを区別
し、対話形式のプロセスにCPU使用時間を優先的に割
り当てることにより、対話形式のプロセスに対するレス
ポンスを早くすることができ、電子計算機システムの実
用性の向上に寄与するところが大きい。
る電子計算機システムの全体構成を示す図である。
図である。
を示すブロック図である。
ト(プロセス切り替え時)である。
る。
ト(スリープ開始時)である。
ト(スリープ終了時)である。
る。
ロック図である。
フローチャートである。
ブロック図である。
理フローチャートである。
る。
の例を示す図である。
図である。
の実施例の構成を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
チャートである。
ーチャートである。
ブロック図である。
構成を示すブロック図である。
ャートである。
Claims (12)
- 【請求項1】 複数のプロセスを時分割形式で処理する
計算機システムにおいて、 該複数の各プロセスの動作状況を監視するプロセス別動
作状況監視手段と、 該プロセス別動作状況監視手段による監視結果に基づい
て、該各プロセスを対話型と非対話型とに分類するプロ
セス型判定手段とを備え、 該対話型に分類されたプロセスに対して該計算機システ
ムのCPUを優先的に割り当てることを特徴とするプロ
セススケジューリング方式。 - 【請求項2】 前記プロセス別動作状況監視手段による
動作状況監視結果が格納されるプロセス別動作状況記憶
手段を更に備えたことを特徴とする請求項1記載のプロ
セススケジューリング方式。 - 【請求項3】 前記プロセス別動作状況監視手段が、プ
ロセスの切替え時に起動され、該切替え前のプロセスが
前回のプロセス切替え後に消費したCPU時間を算出
し、該算出結果を前記プロセス別動作状況記憶手段内で
該プロセスに対応した連続CPU使用時間格納領域に格
納されている値に加算して、該領域に再び格納する手段
であることを特徴とする請求項2記載のプロセススケジ
ューリング方式。 - 【請求項4】 前記プロセス別動作状況監視手段が、C
PUが割り当てられていたプロセスのスリープの開始時
に起動され、該スリープの開始時刻を、前記プロセス別
動作状況記憶手段内で該プロセスに対応したスリープ開
始時刻格納領域に格納する手段であることを特徴とする
請求項2記載のプロセススケジューリング方式。 - 【請求項5】 前記プロセス別動作状況監視手段が、ス
リープしていたプロセスのスリープ終了時に起動され、
該スリープ終了時刻と前記プロセス別動作状況記憶手段
内で該プロセスに対応したスリープ開始時刻格納領域に
格納されているスリープ開始時刻との差を求め、該差が
一定値を越える時該プロセス動作状況記憶手段内で該プ
ロセスに対応した連続CPU使用時間格納領域の値を0
にクリアする手段であることを特徴とする請求項2記載
のプロセススケジューリング方式。 - 【請求項6】 前記プロセス型判定手段が、前記プロセ
ス別動作状況記憶手段に格納されているプロセス別の連
続CPU使用時間の値とあらかじめ定められた値とを比
較し、連続CPU使用時間の方が大きい時該連続CPU
使用時間に対応するプロセスを対話型に分類し、逆の時
に非対話型に分類する手段であることを特徴とする請求
項2記載のプロセススケジューリング方式。 - 【請求項7】 前記非対話型プロセスに対するCPU割
当ての優先度を制御する非対話型プロセス優先度制御手
段と、 前記対話型プロセスに対するCPU割当ての優先度を、
該非対話型プロセス優先度制御手段による優先度に比較
して、より高い優先度に制御する対話型プロセス優先度
制御手段とを更に備えたことを特徴とする請求項1記載
のプロセススケジューリング方式。 - 【請求項8】 前記対話型プロセス優先度制御手段によ
って優先度が制御された対話型プロセスが、該優先度に
対応してキューイングされる対話型プロセス用実行キュ
ーと、 前記非対話型プロセス優先度制御手段によって優先度が
制御された非対話型プロセスが、該優先度に対応してキ
ューイングされる非対話型プロセス用実行キューとをさ
らに備えたことを特徴とする請求項7記載のプロセスス
ケジューリング方式。 - 【請求項9】 前記対話型プロセス用実行キューにプロ
セスがキューイングされている時該キューイングされて
いるプロセスの中で優先度の最も高いプロセスを選択
し、該対話型プロセス用実行キューにプロセスがキュー
イングされていない時、前記非対話型プロセス用実行キ
ューにキューイングされているプロセスの中で優先度が
最も高いプロセスを選択するプロセス選択手段と、 該選択されたプロセスにCPUを割り当てるCPU割当
て手段とを更に備えたことを特徴とする請求項8記載の
プロセススケジューリング方式。 - 【請求項10】 前記対話型プロセス優先度制御手段に
よって優先度が制御された対話型プロセスと、前記非対
話型プロセス優先度制御手段によって優先度が制御され
た非対話型プロセスとがキューイングされる実行キュー
であって、該対話型プロセスが該実行キューの内部で非
対話型プロセスに比較してより優先度の高い範囲にキュ
ーイングされる実行キューをさらに備えたことを特徴と
する請求項7記載のプロセススケジューリング方式。 - 【請求項11】 前記実行キューにキューイングされて
いる対話型プロセス、または非対話型プロセスの中で最
も優先度の高いプロセスを選択するプロセス選択手段
と、 該選択されたプロセスにCPUを割り当てるCPU割当
て手段とを更に備えたことを特徴とする請求項10記載
のプロセススケジューリング方式。 - 【請求項12】 前記プロセス型判定手段によるプロセ
スの型の判定と独立してプロセスの優先度を制御するプ
ロセス優先度制御手段と、 該プロセス優先度制御手段による優先度制御結果と、該
プロセス型判定手段によるプロセスの型の判定結果とに
基づいて対話型プロセスを対話型プロセス用実行キュー
に格納し、非対話型プロセスを非対話型プロセス用実行
キューに格納するプロセスキューイング手段と、 該対話型プロセス用実行キューにプロセスが格納されて
いる時該格納されているプロセスの中で最も優先度の高
いプロセスを選択し、該対話型プロセス用実行キューに
プロセスがキューイングされていない時前記非対話型プ
ロセス用実行キューにキューイングされているプロセス
の中で最も優先度の高いプロセスを選択するプロセス選
択手段と、 該選択されたプロセスにCPUを割り当てるCPU割当
て手段とを更に備えたことを特徴とする請求項1記載の
プロセススケジューリング方式。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20242194A JP3588485B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | プロセススケジューリング方式 |
US08/519,087 US5774718A (en) | 1994-08-26 | 1995-08-24 | Process scheduling system that allocates CPU time with priority to interactive type processes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20242194A JP3588485B2 (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | プロセススケジューリング方式 |
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