JPH1165927A - キャッシュ制御方式 - Google Patents
キャッシュ制御方式Info
- Publication number
- JPH1165927A JPH1165927A JP9227733A JP22773397A JPH1165927A JP H1165927 A JPH1165927 A JP H1165927A JP 9227733 A JP9227733 A JP 9227733A JP 22773397 A JP22773397 A JP 22773397A JP H1165927 A JPH1165927 A JP H1165927A
- Authority
- JP
- Japan
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- cache
- data
- priority
- file
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- Pending
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- Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ネットワークサーバなどのシステムにおけるデ
ィスクなどのストレージリソースに対するキャッシュシ
ステムにおいて、キャッシュ方式の異なる複数のキャッ
シュを組み合わせて使用することで、ディスクキャッシ
ュのヒット率を向上させ、システム全体のパフォーマン
スを向上させる。 【解決手段】通常のＬＲＵ方式のキャッシュの他に、優
先度の高いファイルを格納する方式のキャッシュを設け
る。方式の異なる複数のキャッシュを設けることによっ
て、１つのキャッシュにＯＳの持つファイル、または、
ＡＰの持つファイルなど特定のファイルをキャッシング
するためのキャッシュとして使用する事ができる。さら
に、そのファイルに優先順位を付けることで、ネットワ
ークベースのシステムなどの様に大量のファイルがアク
セスされ、頻繁に使用されているにも関わらずキャッシ
ュに残らないファイルをもう１つのキャッシュに保持し
ておくことができる。これにより、キャッシュのヒット
率が向上し、システム全体のパフォーマンスを向上する
ことができる。
ィスクなどのストレージリソースに対するキャッシュシ
ステムにおいて、キャッシュ方式の異なる複数のキャッ
シュを組み合わせて使用することで、ディスクキャッシ
ュのヒット率を向上させ、システム全体のパフォーマン
スを向上させる。 【解決手段】通常のＬＲＵ方式のキャッシュの他に、優
先度の高いファイルを格納する方式のキャッシュを設け
る。方式の異なる複数のキャッシュを設けることによっ
て、１つのキャッシュにＯＳの持つファイル、または、
ＡＰの持つファイルなど特定のファイルをキャッシング
するためのキャッシュとして使用する事ができる。さら
に、そのファイルに優先順位を付けることで、ネットワ
ークベースのシステムなどの様に大量のファイルがアク
セスされ、頻繁に使用されているにも関わらずキャッシ
ュに残らないファイルをもう１つのキャッシュに保持し
ておくことができる。これにより、キャッシュのヒット
率が向上し、システム全体のパフォーマンスを向上する
ことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、システムにおける
ディスクなどのストレージリソースに対するキャッシュ
において、方式の異なる複数のストレージに対するキャ
ッシュを持つことにより、キャッシュのヒット率を向上
させるためのキャッシュ方式に関するものである。
ディスクなどのストレージリソースに対するキャッシュ
において、方式の異なる複数のストレージに対するキャ
ッシュを持つことにより、キャッシュのヒット率を向上
させるためのキャッシュ方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】キャッシュを管理するために一般的に利
用される方式がＬＲＵである。ＬＲＵは、キャッシュに
保持されているデータの中で最も古いデータを捨ててい
くといった方式である。
用される方式がＬＲＵである。ＬＲＵは、キャッシュに
保持されているデータの中で最も古いデータを捨ててい
くといった方式である。
【０００３】図２は、そのＬＲＵキャッシュ方式の一実
施例を示した図表である。これは、任意のデータ（２０
１）をアクセスした場合のキャッシュ（２０２）の動作
を示したものである。データ（２０１）にアクセスする
と、データａ，ｂ，ｃがキャッシュ（２０２）に保持さ
れる（２０３）。キャッシュが（２０３）の状態で、次
のデータｄがアクセスされると、キャッシュの中で最も
古いデータａが破棄され、データｄがキャッシュに保持
される（２０４）。次にデータｃがアクセスされると、
キャッシュ内にデータｃがあるので、キャッシュ内のデ
ータｃのアクセス更新情報が更新される（２０５）。
施例を示した図表である。これは、任意のデータ（２０
１）をアクセスした場合のキャッシュ（２０２）の動作
を示したものである。データ（２０１）にアクセスする
と、データａ，ｂ，ｃがキャッシュ（２０２）に保持さ
れる（２０３）。キャッシュが（２０３）の状態で、次
のデータｄがアクセスされると、キャッシュの中で最も
古いデータａが破棄され、データｄがキャッシュに保持
される（２０４）。次にデータｃがアクセスされると、
キャッシュ内にデータｃがあるので、キャッシュ内のデ
ータｃのアクセス更新情報が更新される（２０５）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ネットワークにおいて
サーバ上にＯＳ／アプリケーションを置き、クライアン
トＰＣはサーバからファイルをダウンロードし、ＯＳ／
アプリケーションを起動するネットワークベースのシス
テムなどでは、クライアントからサーバに対してファイ
ルのアクセスが頻繁に発生する。この場合、従来のキャ
ッシュ方式では、大量のファイルがランダムに何度も呼
ばれるとさまざまなファイルがキャッシュに入るため、
長期的に見ると頻繁に使用されるファイルがキャッシュ
に残らなくなる。このため、キャッシュのヒット率が低
下し、クライアントＰＣのパフォーマンスが低下する。
また、サーバのキャッシュはネットワークからアクセス
されたファイルで使用されることが多くなるため、サー
バシステムや、サーバ上のアプリケーションが使用する
ファイルに対するヒット率も低下し、サーバのパフォー
マンス劣化も引き起こる。
サーバ上にＯＳ／アプリケーションを置き、クライアン
トＰＣはサーバからファイルをダウンロードし、ＯＳ／
アプリケーションを起動するネットワークベースのシス
テムなどでは、クライアントからサーバに対してファイ
ルのアクセスが頻繁に発生する。この場合、従来のキャ
ッシュ方式では、大量のファイルがランダムに何度も呼
ばれるとさまざまなファイルがキャッシュに入るため、
長期的に見ると頻繁に使用されるファイルがキャッシュ
に残らなくなる。このため、キャッシュのヒット率が低
下し、クライアントＰＣのパフォーマンスが低下する。
また、サーバのキャッシュはネットワークからアクセス
されたファイルで使用されることが多くなるため、サー
バシステムや、サーバ上のアプリケーションが使用する
ファイルに対するヒット率も低下し、サーバのパフォー
マンス劣化も引き起こる。
【０００５】図３は、従来技術での問題点の一例を示し
たものである。まず、任意のデータ（３０１）をアクセ
スすると、キャッシュ（３０２）にデータが保持される
（３０３）。ここでは、キャッシュ（３０２）にデータ
が保持されていないため、データはディスクから読まれ
る。次のデータｅがアクセスされると、キャッシュには
存在しないため、ディスクから読まれ、キャッシュにも
保持される（３０４）。続いてデータ（３０１）がアク
セスされていくと、（３０５）（３０６）（３０７）の
ようにデータがキャッシングされる。図３の例では、２
回しかキャッシュにヒットしていない（３０１）。これ
をネットワークベースのシステムで行うと、クライアン
トの台数分ファイルのアクセスが多くなり、さらにさま
ざまなファイルが使用されるため、キャッシュのヒット
率はさらに悪くなる。
たものである。まず、任意のデータ（３０１）をアクセ
スすると、キャッシュ（３０２）にデータが保持される
（３０３）。ここでは、キャッシュ（３０２）にデータ
が保持されていないため、データはディスクから読まれ
る。次のデータｅがアクセスされると、キャッシュには
存在しないため、ディスクから読まれ、キャッシュにも
保持される（３０４）。続いてデータ（３０１）がアク
セスされていくと、（３０５）（３０６）（３０７）の
ようにデータがキャッシングされる。図３の例では、２
回しかキャッシュにヒットしていない（３０１）。これ
をネットワークベースのシステムで行うと、クライアン
トの台数分ファイルのアクセスが多くなり、さらにさま
ざまなファイルが使用されるため、キャッシュのヒット
率はさらに悪くなる。
【０００６】本発明では、このような従来のキャッシュ
方式の欠点を補い、キャッシュのヒット率の低下を改善
し、システム全体のパフォーマンスを向上させることを
目的とするものである。
方式の欠点を補い、キャッシュのヒット率の低下を改善
し、システム全体のパフォーマンスを向上させることを
目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、通常のＬＲＵ方式のキャッシュの他に、優先度の高
いファイルを格納する方式の優先度方式のキャッシュを
設ける。方式の異なる複数のキャッシュを設けることに
よって、１つのキャッシュをＯＳの持つファイル、また
は、ＡＰの持つファイルなど特定のファイルをキャッシ
ングするためのキャッシュとして使用する事ができる。
さらに、そのファイルに優先順位を付けることで、ネッ
トワークベースのシステムなどの様に大量のファイルが
アクセスされ、頻繁に使用されているにも関わらずキャ
ッシュに残らないファイルをもう１つのキャッシュに保
持しておくことができる。これにより、キャッシュのヒ
ット率が向上し、システム全体のパフォーマンスを向上
することができる。
め、通常のＬＲＵ方式のキャッシュの他に、優先度の高
いファイルを格納する方式の優先度方式のキャッシュを
設ける。方式の異なる複数のキャッシュを設けることに
よって、１つのキャッシュをＯＳの持つファイル、また
は、ＡＰの持つファイルなど特定のファイルをキャッシ
ングするためのキャッシュとして使用する事ができる。
さらに、そのファイルに優先順位を付けることで、ネッ
トワークベースのシステムなどの様に大量のファイルが
アクセスされ、頻繁に使用されているにも関わらずキャ
ッシュに残らないファイルをもう１つのキャッシュに保
持しておくことができる。これにより、キャッシュのヒ
ット率が向上し、システム全体のパフォーマンスを向上
することができる。
【０００８】類似したキャッシュ方式に関する公知例
に、１次キャッシュと２次キャッシュを階層化し、１次
キャッシュメモリのリプレースを高速に行う（特願平４
−１２８７５５号公報）があるが、キャッシュ方式の異
なる複数のストレージに対するキャッシュを利用して、
キャッシュのヒット率を向上させ、システム全体のパフ
ォーマンスを向上させる本発明とは異なる。
に、１次キャッシュと２次キャッシュを階層化し、１次
キャッシュメモリのリプレースを高速に行う（特願平４
−１２８７５５号公報）があるが、キャッシュ方式の異
なる複数のストレージに対するキャッシュを利用して、
キャッシュのヒット率を向上させ、システム全体のパフ
ォーマンスを向上させる本発明とは異なる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を、図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１０】図１は、本発明の一実施例を示す概略構成
図である。１０１はハードディスク、１０２はＬＲＵ方
式のキャッシュ、１０３は優先度方式のキャッシュであ
る。本発明でのキャッシュは、通常の１次／２次キャッ
シュとの関係とは異なり、互いに独立したもので、並列
に動作するものである。
図である。１０１はハードディスク、１０２はＬＲＵ方
式のキャッシュ、１０３は優先度方式のキャッシュであ
る。本発明でのキャッシュは、通常の１次／２次キャッ
シュとの関係とは異なり、互いに独立したもので、並列
に動作するものである。
【００１１】図６、図７は、キャッシュ方式のフローチ
ャートである。ファイルがアクセスされた場合（６０
１）、アクセスされたデータが優先度の付いたものであ
るか判定する（６０２）。優先度の付いていないデータ
である場合、ＬＲＵキャッシュにデータを保持するだけ
の空きがあるか判定する（６０３）。ＬＲＵキャッシュ
に空きがある場合、新データをＬＲＵキャッシュに保持
する（６０５）。ＬＲＵキャッシュに空きがない場合、
ＬＲＵキャッシュ内の最も古いデータを破棄し（６０
４）、新データをＬＲＵキャッシュに保持する（６０
５）。アクセスされたデータが優先度付きのデータある
場合、まず優先度キャッシュに格納するデータに優先度
を付けるため、ファイル毎にアクセス回数をカウントす
る（６０６）。次に優先度キャッシュのキャッシング処
理を行う（６０７）。まず、優先度キャッシュに新デー
タを保持するだけの空きがあるか判定する（７０１）。
空きがある場合、優先度キャッシュに新データを保持す
る（７０４）。空きがない場合、新データより優先順位
の低いデータが優先度キャッシュにあるか判定する（７
０２）。新データより優先順位の低いデータがない場
合、新データは破棄される（７０５）。新データより優
先順位の低いデータがある場合、優先度キャッシュ内で
最も優先順位の低いデータを破棄し（７０３）、新デー
タを優先度キャッシュに保持する（７０４）。
ャートである。ファイルがアクセスされた場合（６０
１）、アクセスされたデータが優先度の付いたものであ
るか判定する（６０２）。優先度の付いていないデータ
である場合、ＬＲＵキャッシュにデータを保持するだけ
の空きがあるか判定する（６０３）。ＬＲＵキャッシュ
に空きがある場合、新データをＬＲＵキャッシュに保持
する（６０５）。ＬＲＵキャッシュに空きがない場合、
ＬＲＵキャッシュ内の最も古いデータを破棄し（６０
４）、新データをＬＲＵキャッシュに保持する（６０
５）。アクセスされたデータが優先度付きのデータある
場合、まず優先度キャッシュに格納するデータに優先度
を付けるため、ファイル毎にアクセス回数をカウントす
る（６０６）。次に優先度キャッシュのキャッシング処
理を行う（６０７）。まず、優先度キャッシュに新デー
タを保持するだけの空きがあるか判定する（７０１）。
空きがある場合、優先度キャッシュに新データを保持す
る（７０４）。空きがない場合、新データより優先順位
の低いデータが優先度キャッシュにあるか判定する（７
０２）。新データより優先順位の低いデータがない場
合、新データは破棄される（７０５）。新データより優
先順位の低いデータがある場合、優先度キャッシュ内で
最も優先順位の低いデータを破棄し（７０３）、新デー
タを優先度キャッシュに保持する（７０４）。
【００１２】優先度キャッシュに使用するデータは、Ｏ
Ｓの持っているファイル、ＡＰの持っているファイルな
ど、頻繁にアクセスされそうなファイルに設定し、その
中でさらに各ファイルに優先度を付ける。優先順位の付
けかたとしては、ファイル毎にアクセス回数をカウント
しておき、アクセス頻度の統計をとって優先度を決め
る。
Ｓの持っているファイル、ＡＰの持っているファイルな
ど、頻繁にアクセスされそうなファイルに設定し、その
中でさらに各ファイルに優先度を付ける。優先順位の付
けかたとしては、ファイル毎にアクセス回数をカウント
しておき、アクセス頻度の統計をとって優先度を決め
る。
【００１３】次に、方式の異なるキャッシュを２つ（Ｌ
ＲＵ／優先度キャッシュ）使用した場合の一実施例を示
す（図４）。データａ、ｂは優先度の属性の付いたデー
タである（４０１）。キャッシュには、通常のＬＲＵ方
式のキャッシュ（４０４）、優先度方式のキャッシュ
（４０２）の２つを使用する。まず、データａ、ｂがア
クセスされると、このデータは優先度の属性が付いてい
るので、優先度キャッシュにデータが保持される（４０
３）。続いてデータｃ、ｄにアクセスされると、このデ
ータは優先度の属性が付いていないデータであるため、
ＬＲＵキャッシュに保持される（４０５）。データｅの
アクセスでは、キャッシュに空きがないため、キャッシ
ュ内の最も古いデータｃを破棄し、データｅがキャッシ
ュに保持される（４０６）。続いてデータａ、ｂ、ｅの
アクセスでは、すでにキャッシュにデータがあるため、
キャッシュからデータが読まれる。データｃのアクセス
では、キャッシュにデータがないため、キャッシュ内の
古いデータｄを破棄し、データｃをキャッシュに保持す
る（４０７）。最後にデータａは、キャッシュに存在す
るので、キャッシュからデータが読まれる。この例で
は、キャッシュに４回ヒットしている。図３のＬＲＵだ
けのキャッシュに比べて、同じデータをアクセスしても
ヒット率は向上している。
ＲＵ／優先度キャッシュ）使用した場合の一実施例を示
す（図４）。データａ、ｂは優先度の属性の付いたデー
タである（４０１）。キャッシュには、通常のＬＲＵ方
式のキャッシュ（４０４）、優先度方式のキャッシュ
（４０２）の２つを使用する。まず、データａ、ｂがア
クセスされると、このデータは優先度の属性が付いてい
るので、優先度キャッシュにデータが保持される（４０
３）。続いてデータｃ、ｄにアクセスされると、このデ
ータは優先度の属性が付いていないデータであるため、
ＬＲＵキャッシュに保持される（４０５）。データｅの
アクセスでは、キャッシュに空きがないため、キャッシ
ュ内の最も古いデータｃを破棄し、データｅがキャッシ
ュに保持される（４０６）。続いてデータａ、ｂ、ｅの
アクセスでは、すでにキャッシュにデータがあるため、
キャッシュからデータが読まれる。データｃのアクセス
では、キャッシュにデータがないため、キャッシュ内の
古いデータｄを破棄し、データｃをキャッシュに保持す
る（４０７）。最後にデータａは、キャッシュに存在す
るので、キャッシュからデータが読まれる。この例で
は、キャッシュに４回ヒットしている。図３のＬＲＵだ
けのキャッシュに比べて、同じデータをアクセスしても
ヒット率は向上している。
【００１４】図５は、優先度キャッシュの動作の例であ
る。（５０１）のような優先度を持ったデータがアクセ
スされた場合、キャッシュ（５０２）には何も入ってい
ないので、データａ、ｂ、ｃはそのまま保持される（５
０２）（５０３）（５０４）。続いてデータｄがアクセ
スされた場合、キャッシュに空きがないため、キャッシ
ュ内のデータで、データｄより優先度の低いデータｂを
キャッシュから破棄し、データｄをキャッシュに保持す
る。
る。（５０１）のような優先度を持ったデータがアクセ
スされた場合、キャッシュ（５０２）には何も入ってい
ないので、データａ、ｂ、ｃはそのまま保持される（５
０２）（５０３）（５０４）。続いてデータｄがアクセ
スされた場合、キャッシュに空きがないため、キャッシ
ュ内のデータで、データｄより優先度の低いデータｂを
キャッシュから破棄し、データｄをキャッシュに保持す
る。
【００１５】このような方式を用いることにより、ネッ
トワークサーバなどのシステムにおけるキャッシュにお
いて、キャッシュのヒット率が向上し、システム全体の
パフォーマンスを向上させることができる。
トワークサーバなどのシステムにおけるキャッシュにお
いて、キャッシュのヒット率が向上し、システム全体の
パフォーマンスを向上させることができる。
【００１６】
【発明の効果】キャッシュ方式の異なる複数のキャッシ
ュを利用することにより、クライアントＰＣがサーバに
アクセスする際、アクセスするタイミングがランダムな
場合でも、頻繁に使用するファイルに対するアクセス性
能を向上することができ、クライアントＰＣの性能を向
上することができる。また、優先度方式キャッシュのみ
のシステムに比べ、１次キャッシュはすべてのファイル
が利用できるため、新規ファイルや通常あまり利用され
ず優先度は低いが短時間に集中してアクセスされるファ
イルなどもディスクキャッシュを利用でき、ファイルの
利用状況に柔軟に対応できる。また、通常１次キャッシ
ュはネットワークから頻繁にアクセスされるファイルで
使用される頻度が低くなるため、サーバの性能を向上す
ることができる。また、図３、図４の例からも本発明を
利用することにより、キャッシュのヒット率は向上さ
れ、システム全体のパフォーマンスを向上させることが
できる。
ュを利用することにより、クライアントＰＣがサーバに
アクセスする際、アクセスするタイミングがランダムな
場合でも、頻繁に使用するファイルに対するアクセス性
能を向上することができ、クライアントＰＣの性能を向
上することができる。また、優先度方式キャッシュのみ
のシステムに比べ、１次キャッシュはすべてのファイル
が利用できるため、新規ファイルや通常あまり利用され
ず優先度は低いが短時間に集中してアクセスされるファ
イルなどもディスクキャッシュを利用でき、ファイルの
利用状況に柔軟に対応できる。また、通常１次キャッシ
ュはネットワークから頻繁にアクセスされるファイルで
使用される頻度が低くなるため、サーバの性能を向上す
ることができる。また、図３、図４の例からも本発明を
利用することにより、キャッシュのヒット率は向上さ
れ、システム全体のパフォーマンスを向上させることが
できる。
【図１】本発明の実施例を示した概略構成図である。
【図２】従来の代表的なキャッシュ方式の一実施例であ
る。
る。
【図３】従来技術の問題点を示す一実施例である。
【図４】本発明の一実施例である。
【図５】本発明の優先度キャッシュの動作を示す一実施
例である。
例である。
【図６】本発明の一実施例における処理の流れ図であ
る。
る。
【図７】本発明の優先度キャッシュにおける処理の流れ
図である。
図である。
１０１…ハードディスク、 １０２…ＬＲＵ方式
のキャッシュ、１０３…優先度方式のキャッシュ。
のキャッシュ、１０３…優先度方式のキャッシュ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松房 裕之 神奈川県海老名市下今泉810番地株式会社 日立製作所オフィスシステム事業部内 (72)発明者 加藤 雄一朗 神奈川県海老名市下今泉810番地株式会社 日立製作所オフィスシステム事業部内
Claims (1)
- 【請求項１】ネットワークサーバなどのシステムにおけ
るディスクなどのストレージリソースに対するキャッシ
ュにおいて、キャッシュ方式の異なる複数のキャッシュ
を持つことで、ストレージに対するキャッシュのヒット
率を向上させ、システム全体のパフォーマンスを向上さ
せることを特徴とするキャッシュ制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9227733A JPH1165927A (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | キャッシュ制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9227733A JPH1165927A (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | キャッシュ制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1165927A true JPH1165927A (ja) | 1999-03-09 |
Family
ID=16865518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9227733A Pending JPH1165927A (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | キャッシュ制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1165927A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003234000A (ja) * | 2002-02-08 | 2003-08-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体集積回路装置、ｉｃカードおよび検査装置 |
| US6813684B2 (en) | 2002-05-10 | 2004-11-02 | Hitachi, Ltd. | Disk drive system and method for controlling a cache memory |
| US6834329B2 (en) | 2001-07-10 | 2004-12-21 | Nec Corporation | Cache control method and cache apparatus |
| JP2008293397A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Kyocera Mita Corp | ファイルシステム |
-
1997
- 1997-08-25 JP JP9227733A patent/JPH1165927A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6834329B2 (en) | 2001-07-10 | 2004-12-21 | Nec Corporation | Cache control method and cache apparatus |
| JP2003234000A (ja) * | 2002-02-08 | 2003-08-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体集積回路装置、ｉｃカードおよび検査装置 |
| US6813684B2 (en) | 2002-05-10 | 2004-11-02 | Hitachi, Ltd. | Disk drive system and method for controlling a cache memory |
| JP2008293397A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Kyocera Mita Corp | ファイルシステム |
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