使用pthread互斥锁保护变量是否保证它也不会被缓存？

使用pthread互斥锁保护变量可以确保它不会被缓存。

互斥锁是一种同步机制，用于保护共享资源的访问。当一个线程获得了互斥锁后，其他线程就无法访问被保护的资源，只能等待该线程释放锁。这样可以避免多个线程同时访问和修改同一个变量，从而保证数据的一致性和正确性。

互斥锁的实现通常会使用一些底层的硬件或操作系统提供的原子操作，这些原子操作可以确保对共享变量的访问是原子的，即不会被中断或打断。因此，当一个线程释放互斥锁时，它所修改的变量会立即写入内存，并且其他线程在获取锁之前会重新从内存中读取该变量的最新值，而不是使用缓存中的旧值。

因此，使用pthread互斥锁保护变量可以确保它不会被缓存，保证了数据的可见性和一致性。这在多线程编程中非常重要，特别是当多个线程同时访问和修改同一个变量时，使用互斥锁可以避免数据竞争和不确定的结果。

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从软件(JavahotspotLinux)到硬件(硬件架构)分析互斥操作的本质

先上结论：一切互斥操作的依赖是自旋锁（spin_lock），互斥量（semaphore）等其他需要队列的实现均需要自选锁保证临界区互斥访问。...前者是保护后者和 counter 变量的互斥锁，保证只有一个线程操作 counter 变量和 condtion 上的等待队列 4. pthread_mutex_wait 依赖于操作系统的 futex...可以使用自旋锁保护资源，在读取资源时，其他线程不能修改资源，那么释放操作就会被放到睡眠之后： ? 　　为何可以使用自旋锁？...当用户线程发现自己争抢不到资源，才委托系统调用帮自己检查一下这个变量还是不是刚才读到的变量，如果是就当前线程休眠，所以是在用户态判断是否可以获取资源，不行再使用系统调用陷入内核态。...还有一个与之对应的解锁方法，pthread_cond_signal ，是唤醒这个队列上的线程。那么怎么保证对这个等待队列的操作是互斥的呢？如果不互斥，就可能发生下面这钟典型的写覆盖并发问题： ?

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Linux多线程【线程互斥与同步】

，[销毁互斥锁] 操作应该在线程运行结束后执行；总结就是使用前先创建，使用后需销毁对于多线程来说，应该让他们看到同一把锁，否则就没有意义不能重复销毁互斥锁已经销毁的互斥锁不能再使用使用 pthread_mutex_init...可重入函数体内使用了静态的数据结构常见可重入的情况不使用全局变量或静态变量不使用 malloc 或 new 开辟空间不调用不可重入函数不返回全局或静态数据，所有的数据都由函数调用者提供...参数2 pthread_mutex_t* 互斥锁，用于辅助条件变量返回值：成功返回 0，失败返回 error number 参数2值得详细说一说，首先要明白条件变量是需要配合互斥锁使用的，需要在获取...[锁资源] 之后，在通过条件变量判断条件是否满足传递互斥锁的理由：条件变量也是临界资源，需要保护当条件不满足时（没有被唤醒），当前持有锁的线程就会被挂起，其他线程还在等待锁资源呢，为了避免死锁问题...，条件变量需要具备自动释放锁的能力当某个线程被唤醒时，条件变量释放锁，该线程会获取锁资源，并进入条件等待状态 6.2.3、唤醒线程条件变量中的线程是需要被唤醒的，否则它也不知道何时对队头线程

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自旋锁和互斥锁区别在哪_互斥锁的实现

)进行保护(另一种常用的同步机制是barrier)。...假设线程A想要通过pthread_mutex_lock操作去得到一个临界区的锁，而此时这个锁正被线程B所持有，那么线程A就会被阻塞 (blocking)，Core0 会在此时进行上下文切换(Context...其作用是为了解决某项资源的互斥使用。因为自旋锁不会引起调用者睡眠，所以自旋锁的效率远高于互斥锁。...虽然它的效率比互斥锁高，但是它也有些不足之处： 1、自旋锁一直占用CPU，他在未获得锁的情况下，一直运行－－自旋，所以占用着CPU，如果不能在很短的时间内获得锁，这无疑会使CPU效率降低。...相当于：spin_unlock()+local_bh_enable() spin_trylock_irqsave(lock, flags) //该宏如果获得自旋锁lock，它也将保存标志寄存器的值到变量

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多线程的同步与互斥

互斥锁可以让多个线程串行的访问资源（即有一个线程在访问资源时，其他线程只能等待），它也可以使得访问资源的动作变成原子性的； ---- 在介绍锁之前补充一些概念：原子性：要么不做，要么做完，它不会被调度机制打断...，简单的理解就是：它的汇编指令只有一条临界资源：被共享的资源都可以叫做临界资源临界区：访问临界资源的代码段就是临界区互斥：任何时刻，互斥保证有且只有一个执行流进入临界区，访问临界资源，通常对临界资源起保护作用...多线程互斥互斥量mutex 大部分情况，线程使用的数据都是局部变量，变量的地址空间在线程栈空间内，这种情况，变量归属单个线程，其他线程无法获得这种变量。...，死锁产生有四个必要条件： 1.互斥：一个共享资源每次被一个执行流使用 2.请求与保持：一个执行流因请求资源而阻塞，对已有资源保持不放 3.不剥夺：一个执行流获得的资源在未使用完之前，不能强行剥夺...条件变量通常配合互斥锁一起使用条件变量函数接口 #include //与互斥锁有些类似 //初始化 int pthread_cond_init(pthread_cond_t

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线程同步与互斥

使用条件变量信号量锁种解决互斥目前最常用的操作就是上锁了吧，来看看有多少锁。...互斥量通过控制对数据的访问实现了同步，而条件变量允许根据实际的数据值来实现同步。没有条件变量，程序员就必须使用线程去轮询（可能在临界区），查看条件是否满足。这样比较消耗资源，因为线程连续繁忙工作。...而条件变量通过允许线程阻塞和等待另一个线程发送信号的方法弥补了互斥锁的不足，它常和互斥锁一起配合使用。使用时，条件变量被用来阻塞一个线程，当条件不满足时，线程往往解开相应的互斥锁并等待条件发生变化。...一旦其他的某个线程改变了条件变量，他将通知相应的条件变量唤醒一个或多个正被此条件变量阻塞的线程。这些线程将重新锁定互斥锁并重新测试条件是否满足。一般说来，条件变量被用来进行线程间的同步。...注意事项（1）必须在互斥锁的保护下唤醒，否则唤醒可能发生在锁定条件变量之前，照成死锁。

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Linux线程-生产消费模型和线程池

，为了避免交易产所中的数据混乱，我们需要将该临界资源用互斥锁保护起来。...，需要使用互斥锁进行保护对于生产者关注的是队列的空间资源，而消费者关注的是数据资源；对于生产和消费之间，使用信号量进行描述空间和数据资源的数量，维护生产和消费的同步与互斥申请信号量是申请资源的使用的权限...多线程在访问任务队列时需要维护同步与互斥，所以需要使用条件变量与互斥锁接口，为了更方便在静态例程函数中使用条件变量和互斥锁，我们需要进一步封装接口便于调用五、线程安全的单例模式设计模式的概念...，所以会在取数据前先加锁（读锁，写锁，行锁等），当其他线程想要访问数据时，被阻塞挂起乐观锁：每次取数据时候，总是乐观的认为数据不会被其他线程修改，因此不上锁。...若不等则失败，失败则重试，一般是一个自旋的过程，即不断重试自旋锁：对于占用互斥锁的时间长短来决定是否选择使用自旋锁，如果占用锁时间长那么不用自旋锁，让线程进行挂起等待就好；如果占用时间短，使用自旋锁进行间断性获取锁申请

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【Linux】线程同步

条件变量的初始化和互斥锁的初始化类似，也可以定义一个全局的条件变量，用法也一样，全局或静态的条件变量可以不用初始化和释放。...() 唤醒所有线程： int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond); （6）使用接口下面我们将上面的接口和互斥接口一起使用起来。...一共要使用两把锁，一把维护生产者线程之间的互斥关系，另一把维护消费者线程之间的互斥关系！那么加锁是在申请信号量之前还是之后呢？在申请信号量之后！...五、其他常见的锁悲观锁：在每次取数据时，总是担心数据会被其他线程修改，所以会在取数据前先加锁（读锁，写锁，行锁等），当其他线程想要访问数据时，被阻塞挂起。也就是互斥锁。...乐观锁：每次取数据时候，总是乐观的认为数据不会被其他线程修改，因此不上锁。但是在更新数据前，会判断其他数据在更新前有没有对数据进行修改。主要采用两种方式：版本号机制和CAS操作。

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Linux线程同步与互斥（一）

互斥量接口首先定义一个互斥量：互斥变量使用特定的数据类型:pthread_mutex_t。 pthread_mutex_t mtx; 初始化互斥量初始化互斥量有两种方法： ①静态分配。...是临界资源就要受保护，必须有安全性，那么该如何保证锁本身的安全呢？接下来我们得去了解互斥量实现的原理！互斥量实现原理让一行代码拥有原子性，是让它的汇编只有一行！我们先记住这个点。...但是在线程被切走的时候，它的上下文会被保存，并且锁的数据也会被保存在这个线程的上下文中！这代表着，这个拥有锁的线程被切走时，是带着锁走的！在此期间其它线程休想申请锁资源，休想进入临界区！...这就保证了锁的作用，保证了线程安全！站在其它线程的视角来看，对它们有意义的状态，要么就是线程A没有申请锁，要么线程A申请锁后已经使用完了，那么其它线程就可以去竞争锁了！...这就保证了线程访问临界区的原子性！可重入与线程安全概念 1.线程安全：多个线程并发同一段代码时，不会出现不同的结果。常见对全局变量或者静态变量进行操作，并且没有锁保护的情况下，会出现该问题。

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C语言边角料2：用纯软件来代替Mutex互斥锁

同步原语包括：互斥锁、条件变量、信号量等，被保护的代码称作“临界区”。这是非常正规的流程，我们基本上也都是这么做的。那有没有想过，这些同步原语对代码的执行效率会产生多大的影响？...是否可以不使用操作系统提供的这些机制，而是用其它纯软件的方法也能达到保护临界区的目的呢？...两个重要的全局变量： 1. flag 数组：有 2 个布尔元素，分别代表一个线程是否申请进入临界区； 2. turn：如果 2 个线程都申请进入临界区，这个变量将会决定让哪一个线程进入临界区；三、测试代码...，比使用操作系统提供的互斥锁表现出了更好的性能。...但是它也有一个缺点：只能使用在 2 个线程中，但是由于它与平台无关，在某些特殊的场合，也许能够拿来为我们所用！ ----

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Linux线程-互斥与同步

访问临界资源的代码，就叫做临界区互斥：任何时刻，互斥保证有且只有一个执行流进入临界区，访问临界资源，通常对临界资源起保护作用原子性：不会被任何调度机制打断的操作，该操作只有两态，要么完成...可重入函数体内使用了静态的数据结构常见可重入的情况：不使用全局变量或静态变量不使用用malloc或者new开辟出的空间不调用不可重入函数不返回静态或全局数据...条件不会无缘无故的突然变得满足了，必然会牵扯到共享数据的变化，所以一定要用互斥锁来保护，没有互斥锁就无法安全的获取和修改共享数据进入访问临界资源时，申请互斥锁，当遇到条件变量等待时，传入第二个参数互斥锁...，等待的同时会将所申请到的互斥锁给释放，被唤醒的时候会同时将互斥锁给竞争上，保证数据安全示图：注：如果不释放互斥锁，那么其他线程无法成功申请到锁进而改变数据，也就没有办法通知等待的线程，那么申请到锁的线程一直等待...，把条件量改成1，把互斥量恢复成原样，也就是不满足条件时，在进行等待前，把互斥锁给解锁，当等待到被唤醒时会自动竞争到互斥锁 4、条件变量使用规范等待条件代码 pthread_mutex_lock(

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线程（二）线程互斥+线程同步

临界区：每个线程内部，访问临界资源的代码，叫做临界区互斥：任何时刻，互斥保证只有一个执行流进入临界区，访问临界资源，通常对临界资源起保护作用。...常见对全局变量或者静态变量进行操作，并且没有锁保护的情况下，会出现该问题。 **可重入：**同一个函数被不同的执行流调用，当前一个流程还没有执行完，就有其他的执行流再次进入，我们称之为重入。...可重入函数体内使用了静态的数据结构常见可重入的情况不使用全局变量或静态变量不使用用malloc或者new开辟出的空间不调用不可重入函数不返回静态或全局数据，所有数据都有函数的调用者提供使用本地数据...形成死锁的四个必要条件互斥条件：一个资源每次只能被一个执行流使用请求与保持条件：一个执行流因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放不剥夺条件:一个执行流已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺...所以一定要用互斥锁来保护。没有互斥锁就无法安全的获取和修改共享数据。由于解锁和等待不是原子操作。

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C语言服务器编程必备常识

重定向用dup2函数 kill -l查看信号种类 pthread_mutex不跨进程，ipc中的信号量跨进程，但linux不支持无名信号量。信号灯的主要用途是保护临界资源。...在信号处理程序被调用时，操作系统建立的新信号屏蔽字包括正在被递送的信号，如果此时这个信号再次发生，将阻塞到前一个处理完，多次发生不排队只处理一次。 sa_mask会被加到信号屏蔽字中。...目前可以实现跨进程的线程同步被pthread_cancel的线程可以决定是否允许被取消以及如何取消。销毁一个已经加锁的互斥量将导致不可知的后果。互斥量属性设置中可以设置跨进程共享互斥量。...使用条件变量时必须保证如果有线程等待，则该线程等待后必然会收到信号（if/while）条件变量可以使线程处于等待状态而不消耗资源。...【条件和锁结合共同保护共享数据】status = pthread_cond_wait(&alarm_cond, &alarm_mutex); 没有条件变量，程序员可用使用轮询某个变量来实现停等-通知同步

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Linux 线程间通信和同步

1、互斥锁互斥锁（mutex），在访问共享资源之前对互斥锁进行上锁，在访问完成后释放互斥锁（解锁）；对互斥锁进行上锁之后，任何其它试图再次对互斥锁进行加锁的线程都会被阻塞，直到当前线程释放互斥锁。...(pthread_mutex_t *mutex); 当互斥锁已经被其它线程锁住时，调用 pthread_mutex_lock()函数会被阻塞，直到互斥锁解锁；如果线程不希望被阻塞，可以使用 pthread_mutex_trylock...2、条件变量条件变量用于自动阻塞线程，直到某个特定事件发生或某个条件满足为止，通常情况下，条件变量是和互斥锁一起搭配使用的。...条件变量通常搭配互斥锁来使用，是因为条件的检测是在互斥锁的保护下进行的，也就是说条件本身是由互斥锁保护的，线程在改变条件状态之前必须首先锁住互斥锁，不然就可能引发线程不安全的问题。...发送信号操作即是通知一个或多个处于等待状态的线程，某个共享变量的状态已经改变，这些处于等待状态的线程收到通知之后便会被唤醒，唤醒之后再检查条件是否满足。等待操作是指在收到一个通知前一直处于阻塞状态。

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【Linux】生产者消费者模型：基于阻塞队列和环形队列 | 单例模式线程池

注意，在有锁保护的临界区中，线程仍然可以被切换，并且会连带着锁一起被切换，在这期间，其它的线程依旧不能访问临界区，因为它们没有申请到锁，锁仍然被那个线程拿着。...线程池是什么一种线程使用模式。线程过多会带来调度开销，进而影响缓存局部性和整体性能。而线程池维护着多个线程，等待着监督管理者分配可并发执行的任务。...乐观锁：每次取数据时候，总是乐观的认为数据不会被其他线程修改，因此不上锁。但是在更新数据前，会判断其他数据在更新前有没有对数据进行修改。主要采用两种方式：版本号机制和CAS操作。...自旋锁：把频繁申请访问临界区的锁，称为自旋锁上文使用的互斥锁。如果申请锁不成功，那就一直被阻塞挂起，直到锁被释放，这种适合，访问临界区时间长的场景。...而自旋锁是即使你申请失败了，也不会被阻塞挂起，而是一直访问，这种适合访问临界区时间短的场景。 linux中也有一批关于自旋锁的接口：用法都和互斥锁的类似。

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Linux多线程【线程池】

条件变量互斥锁的作用是保证多个线程并访问任务队列时的线程安全，而条件变量可以在任务队列为空时，让一批线程进入等待状态，也就是线程同步注：为了方便实现，直接使用系统调用接口及容器，比如...（参数不匹配）填补函数体初始化线程池 init() — 位于 ThreadPool 类当前场景只需要初始化互斥锁和条件变量，在构造函数中完成就行了，所以这里的 init() 函数不需要补充...&_mtx); } } 注意：判断任务队列是否为空需要使用 while，确保在多线程环境中不会出现问题因为任务队列、互斥锁、条件变量是类内成员，而这里的 threadRoutine()..._mtx; // 互斥锁 pthread_cond_t _pro_cond; // 生产者条件变量 pthread_cond_t _con_cond; // 消费者条件变量...4.3.其他常见锁概念悲观锁：总是认为数据会被其他线程修改，于是在自己访问数据前，会先加锁，其他线程想访问时只能等待，之前使用的锁都属于悲观锁乐观锁：并不认为其他线程会来修改数据，因此在访问数据前

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如何设计并实现一个线程安全的 Map ？(下篇)

但是互斥量的使用总会耗费一定的系统资源和时间，使用互斥量的过程总会存在各种博弈和权衡。所以请合理使用互斥量保护好那些涉及共享数据操作的代码。注意：可重入只是线程安全的充分不必要条件，并不是充要条件。...条件变量与互斥量不同，条件变量的作用并不是保证在同一时刻仅有一个线程访问某一个共享数据，而是在对应的共享数据的状态发生变化时，通知其他因此而被阻塞的线程。条件变量总是与互斥变量组合使用的。...售票厅记录着当前 semaphone 的值，它也控制着门卫是否打开临界区。 ? 临界区只允许一个线程进入，当已经有一个线程了，再来一个线程，就会被 lock 住。售票厅也会记录当前阻塞的线程数。 ?...而互斥锁的做法就更加谨慎，总是先假设会有并发的操作修改被操作的值，并需要使用锁将相关操作放入临界区中加以保护。可以说互斥锁的做法趋于悲观，CAS 的做法趋于乐观，类似乐观锁。...只能保证一个共享变量的原子操作 CAS 操作只能保证一个共享变量的原子操作，但是保证多个共享变量操作的原子性。一般做法可能就考虑利用锁了。 ? 不过也可以利用一个结构体，把两个变量合并成一个变量。

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linux线程间的同步与互斥知识点总结

在线程并发执行的时候,我们需要保证临界资源的安全访问,防止线程争抢资源,造成数据二义性。线程同步: 条件变量为什么使用条件变量?...初始化和销毁 pthread_cond_wait 条件不满足会释放锁并阻塞等待 , 这个函数是原子性操作:1.将线程放入条件等待队列 2.释放锁　条件满足则线程会被唤醒并加锁 pthread_cond_signal...一对一唤醒　　唤醒等待队列中的一个线程 pthread_cond_broadcast 广播唤醒唤醒等待队列中的全部线程　为什么等待和解锁需要原子操作/为什么条件变量要使用互斥锁?...因为pthread_cond_wait中的锁是为了保护条件变量,防止错过信号,如果等待解锁不是原子性操作,比如线程A先解锁,此时CPU时间片切换到线程B,线程B加锁并发送条件变量信号,此时再切换到线程A...线程互斥: 互斥锁为什么使用互斥锁? 对临界资源同时间唯一访问,保护临界资源防止修改。场景:黄牛抢票互斥锁是什么? 是一个0/1计数器,1代表有资源能操作,0代表没有资源可以操作。

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Linux线程同步与互斥(二)生产消费者模型

这就只保证了生产者和消费者之间的互斥，保证了共享资源的安全性，但是没有维护好两者的同步关系！因此我们需要引入条件变量来维护同步关系！...用条件变量的逻辑为：加锁----->判断生产和消费条件是否满足----->解锁。其中判断条件也是访问临界资源的一种，需要保护起来。...;//互斥锁 pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;//条件变量 int tickets = 1000; void* start_routine(...，什么是条件变量，并且简单了解了条件变量如何去使用了。...可事实上并不是这样，因为pthread_cond_wait这个函数的第二个参数，必须是我们正在使用的互斥锁，该函数会以原子性的方式将锁释放，并且将自己（线程）挂起，在被唤醒返回的时候，会自动重新获取我们传入的锁

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Posix线程它们那一大家子事儿，要觉得好你就收藏进被窝慢慢看（2）

②互斥锁互斥量原语参数释义互斥量使用死锁 ③条件变量条件变量原语条件变量与互斥锁注意事项虚假唤醒与唤醒丢失 ⑴虚假唤醒 ⑵唤醒丢失使用条件变量 ③线程池 ④Pthread API函数...互斥量通过控制对数据的访问实现了同步，而条件变量允许根据实际的数据值来实现同步。没有条件变量，程序员就必须使用线程去轮询（可能在临界区），查看条件是否满足。这样比较消耗资源，因为线程连续繁忙工作。...而条件变量通过允许线程阻塞和等待另一个线程发送信号的方法弥补了互斥锁的不足，它常和互斥锁一起配合使用。使用时，条件变量被用来阻塞一个线程，当条件不满足时，线程往往解开相应的互斥锁并等待条件发生变化。...一旦其他的某个线程改变了条件变量，他将通知相应的条件变量唤醒一个或多个正被此条件变量阻塞的线程。这些线程将重新锁定互斥锁并重新测试条件是否满足。一般说来，条件变量被用来进行线程间的同步。...注意事项（1）必须在互斥锁的保护下唤醒，否则唤醒可能发生在锁定条件变量之前，照成死锁。

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多线程(四):同步

因为内存障碍和volatile变量都会减少编译器可以执行的优化次数，所以应该谨慎使用，只有在需要确保正确性的情况下才能使用。三、锁锁是最常用的同步工具之一。...您可以使用锁来保护代码的关键部分(一段代码，每次只允许一个线程访问)。锁的种类锁描述互斥锁(Mutex) 互斥（或互斥锁）作为资源周围的保护屏障。互斥锁是一种信号量，一次只能访问一个线程。...由于双重检查的锁可能是不安全的，系统不提供对它们的明确的支持，并且它们的使用是不鼓励的。...自旋锁和互斥锁的区别相同点：都能保证同一时间只有一个线程访问共享资源。都能保证线程安全。不同点：互斥锁：如果共享数据已经有其他线程加锁了，线程会进入休眠状态等待锁。...正是由于自旋锁使用者一般保持锁时间非常短，因此选择自旋而不是睡眠是非常必要的，自旋锁的效率远高于互斥锁。

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