计算机组成与系统结构(第2版) ..
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计算机培训..
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图书简介
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商品基本信息,请以下列介绍为准 商品名称: 计算机组成与系统结构(第2版) 作者: 市场价: 39.8元 文轩网价: 31.4元【79折】 ISBN号: 9787560964379 出版社: 华中科技大学出版社 商品类型: 图书
其他参考信息(以实物为准) 装帧: 开本: 语种: 出版时间:2010-09-01 版次:1 页数: 印刷时间:2011-08-01 印次:1 字数:
主编推荐 《计算机组成与系统结构(第2版)》:普通高等教育“十二五”规划教材,高等院校计算机系列教材。
内容简介 《计算机组成与系统结构(第2版)》包括“计算机组成原理”和“系统结构”两门课程的主要内容,力求与当代先进的计算机科学与技术相结合,全书共分为12章:计算机系统概论、数据的表示方法和数据校验、运算方法及算术逻辑运算部件、主存储器与Cache、指令系统的设计、中央处理器(CPU)与设计(流水线CPU和多核CPU)、辅助存储器与虚拟存储器、系统总线、输入/输出(I/O)系统、输入/输出(I/O)设备、流水线与流水处理机、并行技术与多处理机等。本教材根据计算机科学的理论、抽象和设计三种形态,力求贯彻“一条红线,三个结合”,以符合社会的需要,适用、实用、能用、通用,方便教学和自学,形成完整的知识体系结构,培养学生的初步设计能力为红线贯通全书。坚持理论知识与实际应用相结合,抽象概念与基本原理相结合,设计技术与功能部件相结合。
《计算机组成与系统结构(第2版)》内容全面新颖、结构合理、概念清楚、讲述严谨、逻辑性强,可作为普通高等院校的计算机专业及相关专业学生学习“计算机组成原理”和“系统结构”课程的教科书,也可作高等职业技术院校的有关计算机专业学生学习“计算机组成原理”课程的教科书,还可供从事计算机研发的工程技术人员参考。
目录 第1章计算机系统概论
1.1电子计算机的发展概况
1.1.1计算机的产生
1.2国外计算机发展简介
1.1.3中国计算机发展简介
1.1.4计算机的发展趋势
1.2计算机的分类、特点和技术指标
1.2.1计算机的分类
1.2.2计算机的特点
1.2.3计算机的主要技术指标
1.3计算机基本结构及设计思想
1.3.1冯·诺依曼计算机的设计思想
1.3.2计算机的基本结构
1.4计算机的软件与计算机的工作过程
1.4.1软件的发展演变
1.4.2计算机的工作过程
1.5计算机软件与硬件的逻辑等价性
1.6计算机系统结构的基本概念
1.6.1计算机的层次结构
1.6.2计算机组成与系统结构的概念
1.6.3计算机系统结构中并行性的发展
1.7计算机的应用
习题
第2章数据的表示方法和数据校验
2.1数据的表示方法及其转换
2.1.1数制
2.1.2计算机为什么采用二进制
2.1.3不同数制问的数据转换
2.1.4数据符号的表示
2.1.5十进制数的编码与运算
2.2无符号数和有符号数
2.2.1无符号数
2.2.2有符号数及其编码
2.3定点数和浮点数
2.3.1数的定点表示
2.3.2数的浮点表示
2.3.3IEEE754标准
2.4非数值数据的表示方法
2.4.1逻辑数据
2.4.2字符的表示方法
2.4.3汉字的表示方法
2.4.4其他信息的表示
2.5数据校验
2.5.1奇偶校验
2.5.2海明码校验
2.5.3循环冗余校验
习题二
第3章运算方法及运算部件
3.1二进制串行加法器和十进制加法器
3.2定点数的运算
3.2.1定点补码加、减运算
3.2.2加、减运算的溢出处理
3.3定点数乘法运算
3.3.1定点数的位移运算
3.3.2原码一位乘法和两位乘法
3.3.3补码一位乘法和两位乘法
3.3.4阵列乘法器
3.4定点数除法运算
3.4.1原码一位除法
3.4.2原码加减交替除法
3.4.3补码一位除法
3.4.4阵列除法器
3.5定点运算器的组成与结构
3.5.1二进制并行加法器
3.5.2多功能算术逻辑单元SN74181
3.5.3双极型位片式运算器AM29c101
3.5.4定点运算器的基本结构
3.6浮点数的运算方法与浮点运算器
3.6.1浮点数的加、减运算
3.6.2浮点数的乘、除法运算
3.6.3浮点运算器的组成
习题三
第4章主存储器与Cache
4.1存储器系统概述
4.1.1存储器系统的Cache-主存层次结构
4.1.2存储器分类
4.1.3主存储器的主要性能指标
4.2半导体读/写存储器
4.2.1静态随机读/写存储器(SRAM)
4.2.2动态随机读/写存储器(DRAM)
4.2.3存储器芯片的读/写时序
4.2.4DRAM的刷新
4.3半导体只读存储器和闪速存储器
4.3.1固定掩膜只读存储器(ROM)
4.3.2一次编程只读存储器(PROM)
4.3.3可擦除可编程只读存储器(EPROM)
4.3.4闪速存储器
4.4主存储器的组成与设计
4.4.1主存储器存储单元的分配
4.4.2主存储器与CPU的连接
4.4.3主存储器的设计
4.5并行读/写存储器
4.5.1双端口存储器
4.5.2单体多字存储器
4.5.3多体交叉存储器
4.6相联存储器
4.6.1相联存储器的基本原理
4.6.2相联存储器的基本组成
4.7高速缓冲存储器(Cache)
4.7.1Cache的功能
4.7.2cache的基本原理及结构
4.7.3Cache的读/写操作和命中率
4.7.4地址映像
4.7.5替换算法
4.7.6PentiumⅡ的Cache组织
习题四
第5章指令系统的设计
5.1指令系统的作用和性能要求
5.1.1指令系统的作用
5.1.2对指令系统的性能要求
5.2机器指令的设计要素
5.2.1机器指令的组成要素
5.2.2指令的表示和类型
5.2.3指令集应考虑的各种因素
5.3指令的基本格式
5.3.1指令的一般格式
5.3.2操作码的编码技术
5.3.3地址码的安排
5.3.4指令的字长
5.4操作类型和操作数类型
5.4.1操作类型
5.4.2操作数类型
5.5指令寻址方式和操作数寻址方式
5.5.1指令寻址方式(包括顺序寻址、跳跃寻址)
5.5.2操作数寻址方式
5.6CISC和RISC的指令系统
5.6.1复杂指令系统计算机CISC
5.6.2精简指令系统计算机RISC
5.6.3RISC和CISC的比较
习题五
第6章中央处理器与设计
6.1CPU的基本功能与结构
6.1.1CPU的基本功能
6.1.2CPU的基本结构
6.1.3算术/逻辑运算器的功能
6.1.4控制器的结构及功能
6.1.5寄存器与总线接口
6.2时序与控制
6.2.1指令周期
6.2.2时序信号发生器
6.2.3控制方式
6.3硬布线控制器的组成与设计
6.3.1基本概念
6.3.2硬布线控制器的基本原理
6.3.3硬布线控制器的设计步骤
6.3.4硬布线控制器设计举例
6.3.5阵列逻辑控制器
6.3.6指令执行过程举例
6.4微程序控制器结构原理
6.4.1微程序控制的基本概念
6.4.2微程序控制器的基本结构
6.4.3微程序控制的基本原理
6.4.4微程序控制器和硬布线控制器的比较
6.5微程序设计技术
6.5.1微指令的编码方式
6.5.2微地址的形成方法
6.5.3微指令的格式
6.S.4微程序设计举例
6.6流水线式CPU
6.6.1并行处理技术
6.6.2流水线式CPU的结构
6.6.3流水线中的主要问题及解决方法
6.7CPU举例
6.7.1早期Intel系列CPU简介
6.7.2早期Pentium系列CPU
6.7.3RISC处理器
6.8多核处理器
6.8.1为什么要发展多核处理器
6.8.2多核处理器的技术关键
习题六
第7章辅存与虚拟存储器系统
7.1存储器系统的层次结构
7.1.1局部性原理
7.1.2多级存储器体系结构
7.1.3主存-辅存层次结构
7.1.4三级存储层次结构
7.2辅助存储器
7.2.1磁表面记录原理及记录方式
7.2.2磁盘存储器
7.2.3磁带存储器
7.2.4光盘存储器
7.3微型可移动U盘和SSD固态硬盘
7.3.1微型司移动U盘
7.3.2SSD固态硬盘
7.4虚拟存储器技术
7.4.1虚拟存储器的基本概念
7.4.2虚拟存储器的管理方式
7.4.3虚拟存储器的工作过程
习题七
第8章系统总线及其互连结构
8.1计算机系统的互连结构
8.2总线的基本概念
8.2.1总线的作用及分类
8.2.2总线的特性与标准
8.2.3总线的连接方式
8.2.4总线的数据传送方式
8.3总线仲裁和协议
8.3.1总线仲裁
8.3.2总线协议
8.4PCI总线
8.4.1PCI总线的特点
8.4.2PCI总线信号定义
8.4.3PCI总线周期类型和操作
8.4.4PCI总线仲裁器
8.5外部通信总线
8.5.1RS-232C串行通信总线
8.5.2通用串行总线USB
8。6总线设计要素
习题八
第9章输入/输出组成与设计
9.1输入/输出系统概述
9.1.1I/O接口的基本功能
9.1.2I/O接口的基本组成
9.1.3I/O设备的编址方式
9.1.4I/O接口的类型
9.2程序直接控制方式
9.2.1无条件传送方式
9.2.2程序查询方式
9.2.3程序查询方式的接口
9.3程序中断方式
9.3.1中断的基本概念及分类
9.3.2中断的请求和中断屏蔽
9.3.3中断响应和中断处理
9.3.4中断判优和多重中断
9.3.5程序中断设备接口和工作原理
9.4直接存储器访问(DMA)方式
9.4.1DMA方式的基本概念
9.4.2DMA控制器组成
9.4.3DMA传送过程
9.4.4DMA传输方式
9.4.5DMA控制器与系统的连接方式
9.5通道控制方式和输入/输出处理机
9.5.1I/O通道的基本概念
9.5.2I/O通道的基本功能
9.5.3I/O通道的类型
9.5.4通道型I/O处理机(IOP)和外围处理机
9.6输入/输出(I/O)系统的设计
习题九
第10章输入/输出(I/O)设备
10.1概述
10.1.1I/O设备的基本功能
10.1.2I/O设备的特点
10.1.3I/O设备的分类
10.1.4I/O设备与主机的连接
10.2输入设备
10.2.1键盘
10.2.2鼠标器
10.2.3触摸屏
10.2.4语音与文字输入系统
10.2.5数码相机
10.2.6数码摄像机
10.3输出设备
10.3.1CRT显示器
10.3.2液晶显示器
10.3.3等离子显示技术
10.3.4打印设备
习题十
第11章流水技术与流水处理机
11.1指令重叠与先行控制
11.1.1重叠方式
11.1.2先行控制技术
11.2流水线的时空图与流水线的分类
11.2.1流水线的时空图
11.2.2流水线分类
11.2.3流水技术的特点
11.3流水线的性能
11.3.1吞吐率(throughputrate)
11.3.2加速比(speedupratio)
11.3.3效率(efficiency)
11.3.4举例
11.4流水线的相关处理和控制机构
11.4.1局部相关及处理方法
11.4.2全局性相关及其处理
11.4.3流水机器的中断处理
11.4.4非线性流水线调度
11.5向量流水处理与向量流水处理机
11.5.1向量的流水处理
11.5.2向量流水处理机
11.6指令级高度并行的超级处理机
11.6.1超标量处理机
11.6.z超长指令字(VLIW)处理机
11.6.3超流水线处理机
习题十
第12章并行处理机与多处理机
12.1并行处理机
12.1.1并行处理机的基本结构
12.1.2并行处理机的特点
12.1.3并行处理机的算法
12.2并行处理机的互连网络与存储分配
12.2.1并行处理机互连网络的设计目标
12.2.2基本的单级互连网络
12.2.3多级互连网络
12.2.4并行处理机的质数存储系统
12.3多处理机系统
12.3.1多处理机系统的特点和分类
12.3.2多处理机Cache一致性问题及其解决方法
12.4多处理机的并行算法
12.4.1并行程序设计语言的特点
12.4.2并行程序设计模型
12.4.3并行程序设计算法
12.5多处理机的操作系统
12.5.1多处理机操作系统的复杂性和特点
12.5.2多处理机操作系统的类型
12.6多处理机实例与机群系统及计算模型简介
习题十二
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《计算机组成与系统结构(第2版)》包括“计算机组成原理”和“系统结构”两门课程的主要内容,力求与当代先进的计算机科学与技术相结合,全书共分为12章:计算机系统概论、数据的表示方法和数据校验、运算方法及算术逻辑运算部件、主存储器与Cache、指令系统的设计、中央处理器(CPU)与设计(流水线CPU和多核CPU)、辅助存储器与虚拟存储器、系统总线、输入/输出(I/O)系统、输入/输出(I/O)设备、流水线与流水处理机、并行技术与多处理机等。本教材根据计算机科学的理论、抽象和设计三种形态,力求贯彻“一条红线,三个结合”,以符合社会的需要,适用、实用、能用、通用,方便教学和自学,形成完整的知识体系结构,培养学生的初步设计能力为红线贯通全书。坚持理论知识与实际应用相结合,抽象概念与基本原理相结合,设计技术与功能部件相结合。 《计算机组成与系统结构(第2版)》内容全面新颖、结构合理、概念清楚、讲述严谨、逻辑性强,可作为普通高等院校的计算机专业及相关专业学生学习“计算机组成原理”和“系统结构”课程的教科书,也可作高等职业技术院校的有关计算机专业学生学习“计算机组成原理”课程的教科书,还可供从事计算机研发的工程技术人员参考。 |
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第1章计算机系统概论 1.1电子计算机的发展概况 1.1.1计算机的产生 1.2国外计算机发展简介 1.1.3中国计算机发展简介 1.1.4计算机的发展趋势 1.2计算机的分类、特点和技术指标 1.2.1计算机的分类 1.2.2计算机的特点 1.2.3计算机的主要技术指标 1.3计算机基本结构及设计思想 1.3.1冯·诺依曼计算机的设计思想 1.3.2计算机的基本结构 1.4计算机的软件与计算机的工作过程 1.4.1软件的发展演变 1.4.2计算机的工作过程 1.5计算机软件与硬件的逻辑等价性 1.6计算机系统结构的基本概念 1.6.1计算机的层次结构 1.6.2计算机组成与系统结构的概念 1.6.3计算机系统结构中并行性的发展 1.7计算机的应用 习题 第2章数据的表示方法和数据校验 2.1数据的表示方法及其转换 2.1.1数制 2.1.2计算机为什么采用二进制 2.1.3不同数制问的数据转换 2.1.4数据符号的表示 2.1.5十进制数的编码与运算 2.2无符号数和有符号数 2.2.1无符号数 2.2.2有符号数及其编码 2.3定点数和浮点数 2.3.1数的定点表示 2.3.2数的浮点表示 2.3.3IEEE754标准 2.4非数值数据的表示方法 2.4.1逻辑数据 2.4.2字符的表示方法 2.4.3汉字的表示方法 2.4.4其他信息的表示 2.5数据校验 2.5.1奇偶校验 2.5.2海明码校验 2.5.3循环冗余校验 习题二 第3章运算方法及运算部件 3.1二进制串行加法器和十进制加法器 3.2定点数的运算 3.2.1定点补码加、减运算 3.2.2加、减运算的溢出处理 3.3定点数乘法运算 3.3.1定点数的位移运算 3.3.2原码一位乘法和两位乘法 3.3.3补码一位乘法和两位乘法 3.3.4阵列乘法器 3.4定点数除法运算 3.4.1原码一位除法 3.4.2原码加减交替除法 3.4.3补码一位除法 3.4.4阵列除法器 3.5定点运算器的组成与结构 3.5.1二进制并行加法器 3.5.2多功能算术逻辑单元SN74181 3.5.3双极型位片式运算器AM29c101 3.5.4定点运算器的基本结构 3.6浮点数的运算方法与浮点运算器 3.6.1浮点数的加、减运算 3.6.2浮点数的乘、除法运算 3.6.3浮点运算器的组成 习题三 第4章主存储器与Cache 4.1存储器系统概述 4.1.1存储器系统的Cache-主存层次结构 4.1.2存储器分类 4.1.3主存储器的主要性能指标 4.2半导体读/写存储器 4.2.1静态随机读/写存储器(SRAM) 4.2.2动态随机读/写存储器(DRAM) 4.2.3存储器芯片的读/写时序 4.2.4DRAM的刷新 4.3半导体只读存储器和闪速存储器 4.3.1固定掩膜只读存储器(ROM) 4.3.2一次编程只读存储器(PROM) 4.3.3可擦除可编程只读存储器(EPROM) 4.3.4闪速存储器 4.4主存储器的组成与设计 4.4.1主存储器存储单元的分配 4.4.2主存储器与CPU的连接 4.4.3主存储器的设计 4.5并行读/写存储器 4.5.1双端口存储器 4.5.2单体多字存储器 4.5.3多体交叉存储器 4.6相联存储器 4.6.1相联存储器的基本原理 4.6.2相联存储器的基本组成 4.7高速缓冲存储器(Cache) 4.7.1Cache的功能 4.7.2cache的基本原理及结构 4.7.3Cache的读/写操作和命中率 4.7.4地址映像 4.7.5替换算法 4.7.6PentiumⅡ的Cache组织 习题四 第5章指令系统的设计 5.1指令系统的作用和性能要求 5.1.1指令系统的作用 5.1.2对指令系统的性能要求 5.2机器指令的设计要素 5.2.1机器指令的组成要素 5.2.2指令的表示和类型 5.2.3指令集应考虑的各种因素 5.3指令的基本格式 5.3.1指令的一般格式 5.3.2操作码的编码技术 5.3.3地址码的安排 5.3.4指令的字长 5.4操作类型和操作数类型 5.4.1操作类型 5.4.2操作数类型 5.5指令寻址方式和操作数寻址方式 5.5.1指令寻址方式(包括顺序寻址、跳跃寻址) 5.5.2操作数寻址方式 5.6CISC和RISC的指令系统 5.6.1复杂指令系统计算机CISC 5.6.2精简指令系统计算机RISC 5.6.3RISC和CISC的比较 习题五 第6章中央处理器与设计 6.1CPU的基本功能与结构 6.1.1CPU的基本功能 6.1.2CPU的基本结构 6.1.3算术/逻辑运算器的功能 6.1.4控制器的结构及功能 6.1.5寄存器与总线接口 6.2时序与控制 6.2.1指令周期 6.2.2时序信号发生器 6.2.3控制方式 6.3硬布线控制器的组成与设计 6.3.1基本概念 6.3.2硬布线控制器的基本原理 6.3.3硬布线控制器的设计步骤 6.3.4硬布线控制器设计举例 6.3.5阵列逻辑控制器 6.3.6指令执行过程举例 6.4微程序控制器结构原理 6.4.1微程序控制的基本概念 6.4.2微程序控制器的基本结构 6.4.3微程序控制的基本原理 6.4.4微程序控制器和硬布线控制器的比较 6.5微程序设计技术 6.5.1微指令的编码方式 6.5.2微地址的形成方法 6.5.3微指令的格式 6.S.4微程序设计举例 6.6流水线式CPU 6.6.1并行处理技术 6.6.2流水线式CPU的结构 6.6.3流水线中的主要问题及解决方法 6.7CPU举例 6.7.1早期Intel系列CPU简介 6.7.2早期Pentium系列CPU 6.7.3RISC处理器 6.8多核处理器 6.8.1为什么要发展多核处理器 6.8.2多核处理器的技术关键 习题六 第7章辅存与虚拟存储器系统 7.1存储器系统的层次结构 7.1.1局部性原理 7.1.2多级存储器体系结构 7.1.3主存-辅存层次结构 7.1.4三级存储层次结构 7.2辅助存储器 7.2.1磁表面记录原理及记录方式 7.2.2磁盘存储器 7.2.3磁带存储器 7.2.4光盘存储器 7.3微型可移动U盘和SSD固态硬盘 7.3.1微型司移动U盘 7.3.2SSD固态硬盘 7.4虚拟存储器技术 7.4.1虚拟存储器的基本概念 7.4.2虚拟存储器的管理方式 7.4.3虚拟存储器的工作过程 习题七 第8章系统总线及其互连结构 8.1计算机系统的互连结构 8.2总线的基本概念 8.2.1总线的作用及分类 8.2.2总线的特性与标准 8.2.3总线的连接方式 8.2.4总线的数据传送方式 8.3总线仲裁和协议 8.3.1总线仲裁 8.3.2总线协议 8.4PCI总线 8.4.1PCI总线的特点 8.4.2PCI总线信号定义 8.4.3PCI总线周期类型和操作 8.4.4PCI总线仲裁器 8.5外部通信总线 8.5.1RS-232C串行通信总线 8.5.2通用串行总线USB 8。6总线设计要素 习题八 第9章输入/输出组成与设计 9.1输入/输出系统概述 9.1.1I/O接口的基本功能 9.1.2I/O接口的基本组成 9.1.3I/O设备的编址方式 9.1.4I/O接口的类型 9.2程序直接控制方式 9.2.1无条件传送方式 9.2.2程序查询方式 9.2.3程序查询方式的接口 9.3程序中断方式 9.3.1中断的基本概念及分类 9.3.2中断的请求和中断屏蔽 9.3.3中断响应和中断处理 9.3.4中断判优和多重中断 9.3.5程序中断设备接口和工作原理 9.4直接存储器访问(DMA)方式 9.4.1DMA方式的基本概念 9.4.2DMA控制器组成 9.4.3DMA传送过程 9.4.4DMA传输方式 9.4.5DMA控制器与系统的连接方式 9.5通道控制方式和输入/输出处理机 9.5.1I/O通道的基本概念 9.5.2I/O通道的基本功能 9.5.3I/O通道的类型 9.5.4通道型I/O处理机(IOP)和外围处理机 9.6输入/输出(I/O)系统的设计 习题九 第10章输入/输出(I/O)设备 10.1概述 10.1.1I/O设备的基本功能 10.1.2I/O设备的特点 10.1.3I/O设备的分类 10.1.4I/O设备与主机的连接 10.2输入设备 10.2.1键盘 10.2.2鼠标器 10.2.3触摸屏 10.2.4语音与文字输入系统 10.2.5数码相机 10.2.6数码摄像机 10.3输出设备 10.3.1CRT显示器 10.3.2液晶显示器 10.3.3等离子显示技术 10.3.4打印设备 习题十 第11章流水技术与流水处理机 11.1指令重叠与先行控制 11.1.1重叠方式 11.1.2先行控制技术 11.2流水线的时空图与流水线的分类 11.2.1流水线的时空图 11.2.2流水线分类 11.2.3流水技术的特点 11.3流水线的性能 11.3.1吞吐率(throughputrate) 11.3.2加速比(speedupratio) 11.3.3效率(efficiency) 11.3.4举例 11.4流水线的相关处理和控制机构 11.4.1局部相关及处理方法 11.4.2全局性相关及其处理 11.4.3流水机器的中断处理 11.4.4非线性流水线调度 11.5向量流水处理与向量流水处理机 11.5.1向量的流水处理 11.5.2向量流水处理机 11.6指令级高度并行的超级处理机 11.6.1超标量处理机 11.6.z超长指令字(VLIW)处理机 11.6.3超流水线处理机 习题十 第12章并行处理机与多处理机 12.1并行处理机 12.1.1并行处理机的基本结构 12.1.2并行处理机的特点 12.1.3并行处理机的算法 12.2并行处理机的互连网络与存储分配 12.2.1并行处理机互连网络的设计目标 12.2.2基本的单级互连网络 12.2.3多级互连网络 12.2.4并行处理机的质数存储系统 12.3多处理机系统 12.3.1多处理机系统的特点和分类 12.3.2多处理机Cache一致性问题及其解决方法 12.4多处理机的并行算法 12.4.1并行程序设计语言的特点 12.4.2并行程序设计模型 12.4.3并行程序设计算法 12.5多处理机的操作系统 12.5.1多处理机操作系统的复杂性和特点 12.5.2多处理机操作系统的类型 12.6多处理机实例与机群系统及计算模型简介 习题十二 参考文献 |
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