DDoop:基于差分式Datalog求解的增量指针分析框架 被引量：1

1

作者 沈天琪 王熙灶 +1 位作者 宾向荣 卜磊 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期2608-2630,共23页

指针分析是对软件进行编译优化、错误检测的核心基础技术之一.现有经典指针分析框架,如Doop,会将待分析程序和分析算法转化成Datalog评估问题并进行求解,如程序规模较大,单次求解分析时间开销较大.在程序频繁变更发布的情况下,相关程序... 指针分析是对软件进行编译优化、错误检测的核心基础技术之一.现有经典指针分析框架,如Doop,会将待分析程序和分析算法转化成Datalog评估问题并进行求解,如程序规模较大,单次求解分析时间开销较大.在程序频繁变更发布的情况下,相关程序分析的开销更是难以负担.近年来,增量分析作为一种在代码频繁变更场景下有效复用已有分析结果提升分析效率的技术受到了越来越多的关注.然而,目前的增量指针分析技术通常针对特定算法设计,支持的指针分析选项有限,其可用性也受到较大限制.针对上述问题,设计并实现一种基于差分式Datalog求解的增量指针分析框架DDoop(Differential Doop).DDoop实现增量输入事实生成技术与增量分析规则自动化重写技术,将多版本程序增量分析问题表达为差分Datalog评估问题,从而可以充分利用成熟的差分式Datalog求解引擎,如DDlog,来实现端到端的增量指针分析,并最大化兼容复用Doop中已有的指针分析实现,提供透明的增量化支持.在广泛应用的真实世界程序上对DDoop进行实验评估,实验结果显示DDoop相较于非增量的Doop框架具有显著的性能优势,同时高度兼容Doop中已有的各种指针分析规则. 展开更多

关键词 指针分析 增量分析 Datalog引擎 增量计算 差分式Datalog

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基于包含的指针分析优化技术综述 被引量：10

2

作者 陈聪明 霍玮 +1 位作者 于洪涛 冯晓兵 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期1224-1238,共15页

指针分析是程序分析和编译优化的基础,针对基于包含的指针分析算法的改进一直是指针分析领域研究的热点之一.文中从该指针分析算法改进的两类技术来总结近二十年来相关的研究工作,包括在线优化技术如约束图上的强连通分量的检测和消除... 指针分析是程序分析和编译优化的基础,针对基于包含的指针分析算法的改进一直是指针分析领域研究的热点之一.文中从该指针分析算法改进的两类技术来总结近二十年来相关的研究工作,包括在线优化技术如约束图上的强连通分量的检测和消除等和离线优化技术如变量替换等.通过实验对比了7种较有影响力的分析算法和三种离线优化算法,并从性能、内存开销等方面进行了评述和总结.文章最后阐述了基于包含的指针分析今后潜在的研究方向. 展开更多

关键词 指针分析 Andersen风格 指向集 约束图 流不敏感

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基于指针分析的内存泄露故障测试方法研究 被引量：7

3

作者 张威 卢庆龄 +1 位作者 李梅 宫云战 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2006年第10期22-24,共3页

提出了一种新的指针分析方法,通过静态分析程序中指针的映射关系来检测内存泄漏故障;给出了指针映射代数系统的概念,在此基础上分析了如何构造指针映射集,并详细叙述了测试步骤;最后通过实例分析了该方法的应用效果,讨论了需要进一步解... 提出了一种新的指针分析方法,通过静态分析程序中指针的映射关系来检测内存泄漏故障;给出了指针映射代数系统的概念,在此基础上分析了如何构造指针映射集,并详细叙述了测试步骤;最后通过实例分析了该方法的应用效果,讨论了需要进一步解决的问题。该方法还考虑了控制流图和路径条件,提高了测试结果的精度。 展开更多

关键词 内存泄漏 软件测试 指针分析

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激进域敏感基于合并的指针分析 被引量：11

4

作者 于洪涛 张兆庆 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期1722-1735,共14页

指针分析是静态程序分析的基础,指针分析的精度直接影响后续的程序分析和优化.域敏感性用来描述指针分析是否需要区分结构体对象的不同域成员.文中提出一种激进的基于合并的域敏感指针分析方法,利用目标机器模型中的数据布局信息进行高... 指针分析是静态程序分析的基础,指针分析的精度直接影响后续的程序分析和优化.域敏感性用来描述指针分析是否需要区分结构体对象的不同域成员.文中提出一种激进的基于合并的域敏感指针分析方法,利用目标机器模型中的数据布局信息进行高层分析,使用基地址和偏移的组合来激进地表示一个结构体域成员以能更精确地区分结构体的不同域成员.文中还对原有类型推导规则做了重要改进,尽量避免在合并类型变量时造成的精度损失.为了保证新类型推导规则的正确性,方法将所有的结构体赋值操作转换成对每个结构体成员的赋值操作.大量实验数据表明,该方法分析精度显著高于以往方法而运行开销几乎相当.该方法还将域成员的激进表示集成至编译器的中间表示中以获得可移植性. 展开更多

关键词 域敏感的 基于合并的 Steensgaard风格 指针分析 别名分析

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程序标准化转换中的指针分析算法研究 被引量：4

5

作者 王甜甜 苏小红 马培军 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1104-1108,共5页

针对已有指针分析算法的程序中间表示不能充分表示程序的语法结构与语义,而导致不适合应用于程序标准化转换的问题,提出基于控制依赖树的流敏感和上下文敏感的过程间指针分析算法.将程序表示为控制依赖树,改进指向表示法用以表示指针别... 针对已有指针分析算法的程序中间表示不能充分表示程序的语法结构与语义,而导致不适合应用于程序标准化转换的问题,提出基于控制依赖树的流敏感和上下文敏感的过程间指针分析算法.将程序表示为控制依赖树,改进指向表示法用以表示指针别名,在此基础上定义数据流公式,对控制依赖树进行流敏感和上下文敏感的指针分析.实验结果表明,该算法的准确性高于Emami指针分析算法的准确性,并且应用于程序标准化时可显著提高代码多样化消除率. 展开更多

关键词 程序标准化 指针分析 指针别名 控制依赖树

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基于指向更新的优先权指针分析算法 被引量：1

6

作者 刘鹏 赵荣彩 +1 位作者 庞建民 姚远 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期2486-2498,共13页

指针分析是数据流分析中的关键性技术,其分析结果是编译优化和程序变换的基础.在基于包含的指针分析算法研究的基础上,对Narse优先权约束评估算法中存在的冗余约束评估和优先权评估模型计算开销较大的问题进行分析,以指针的指向集更新... 指针分析是数据流分析中的关键性技术,其分析结果是编译优化和程序变换的基础.在基于包含的指针分析算法研究的基础上,对Narse优先权约束评估算法中存在的冗余约束评估和优先权评估模型计算开销较大的问题进行分析,以指针的指向集更新信息确定约束评估的候选集,提出了基于指向更新的约束评估算法.采用约束语句间的解,引用依赖和标量依赖构建约束依赖图,通过依赖关系确定约束评估的优先权,提出了基于约束依赖图的优先权算法,简化了既有算法中复杂的优先权评估模型,进一步给出了优化后算法的整体框架.在基准测试集SPEC2000/SPEC 2006上进行实验,其结果表明,该算法与Narse优先权算法相比,在时间开销和存储开销上都有明显的性能提升. 展开更多

关键词 指针分析 数据流分析 指向集 流不敏感

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支持局部调用图生成的指针分析 被引量：1

7

作者 万志远 周波 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1031-1040,共10页

在不分析库代码方法体的前提下,提出一种支持应用部分局部调用图生成的指针分析方法.该方法通过构建一系列规则,对应用部分和库部分的交互行为进行建模,推导库部分的指针信息.基于Soot程序分析框架实现该方法,并在14个Java基准程序上对... 在不分析库代码方法体的前提下,提出一种支持应用部分局部调用图生成的指针分析方法.该方法通过构建一系列规则,对应用部分和库部分的交互行为进行建模,推导库部分的指针信息.基于Soot程序分析框架实现该方法,并在14个Java基准程序上对其性能以及所生成调用图的完整性和精确性进行评估.实验结果表明:该方法的运行速度比Averroes和Spark调用图生成方法分别快4.9倍和13.7倍,并且能够创建完整且精确的局部调用图. 展开更多

关键词 局部调用图 静态分析 指针分析

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面向软件可信性的可信指针分析技术综述 被引量：3

8

作者 姚宇峰 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第2期427-431,共5页

对可信指针分析技术的定义和描述、指针分析对软件可信性的保障、可信指针分析属性以及该领域主要研究成果等方面进行了综述。通过对现有可信指针分析技术的分析和比较,详细讨论了面向软件可信性的可信指针分析的关键技术;此外,重点介... 对可信指针分析技术的定义和描述、指针分析对软件可信性的保障、可信指针分析属性以及该领域主要研究成果等方面进行了综述。通过对现有可信指针分析技术的分析和比较,详细讨论了面向软件可信性的可信指针分析的关键技术;此外,重点介绍了流敏感指针分析及上下文敏感指针分析的方法和理论;最后对进一步研究工作的方向进行了展望。 展开更多

关键词 软件可信 程序分析技术 可信指针分析 流敏感分析 上下文敏感分析

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一种需求驱动的可信指针分析技术

9

作者 章洁 周西柳 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2013年第1期160-164,共5页

针对现有可信指针分析技术中关于精度和效率之间的取舍和权衡的不足,提出一种需求驱动的可信指针分析技术。该技术通过扩展SSA形式,使SSA可以用来表示间接的内存操作,即可以显式地将指针的解引用表示出来;之后利用引用定值分析将每个扩... 针对现有可信指针分析技术中关于精度和效率之间的取舍和权衡的不足,提出一种需求驱动的可信指针分析技术。该技术通过扩展SSA形式,使SSA可以用来表示间接的内存操作,即可以显式地将指针的解引用表示出来;之后利用引用定值分析将每个扩展SSA变量进行抽象存储,即记录每个变量的存储位置和引用位置,然后通过链进行连接;这样能够很容易地将指针,特别是需要分析的指针进行重点的有针对性的分析,这种本着需求驱动策略的分析方法大大提高分析的效率,最后通过实验验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 可信指针分析 控制流分析 数据流分析 静态单赋值 需求驱动

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Java指针分析综述 被引量：4

10

作者 谭添 马晓星 +2 位作者 许畅 马春燕 李樾 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期274-293,共20页

近年来静态程序分析已成为保障软件可靠性、安全性和高效性的关键技术之一.指针分析作为基础程序分析技术为静态程序分析提供关于程序的一系列基础信息,例如程序任意变量的指向关系、变量间的别名关系、程序调用图、堆对象的可达性等.... 近年来静态程序分析已成为保障软件可靠性、安全性和高效性的关键技术之一.指针分析作为基础程序分析技术为静态程序分析提供关于程序的一系列基础信息,例如程序任意变量的指向关系、变量间的别名关系、程序调用图、堆对象的可达性等.介绍了Java指针分析的重要内容:指针分析算法、上下文敏感、堆对象抽象、复杂语言特性处理、非全程序指针分析,特别是对近年来指针分析的研究热点选择性上下文敏感技术进行了梳理和讨论. 展开更多

关键词 指针分析 别名分析 JAVA 静态分析 上下文敏感

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缓冲区溢出静态分析中的指针分析算法 被引量：4

11

作者 张明军 罗军 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第18期41-43,107,共4页

提出一个扩展的流不敏感指针分析算法,主要用于缓冲区溢出静态分析,该算法把程序控制流图(CFG)转换为静态单指派(SSA),然后循环调用一个流不敏感指针分析,生成每个指针变量精确的指向集,更新指针变量的定义-引用链中约束信息。在LLVM编... 提出一个扩展的流不敏感指针分析算法,主要用于缓冲区溢出静态分析,该算法把程序控制流图(CFG)转换为静态单指派(SSA),然后循环调用一个流不敏感指针分析,生成每个指针变量精确的指向集,更新指针变量的定义-引用链中约束信息。在LLVM编译系统下实现了该算法,实验表明其精度和流敏感的指针分析算法相当,但效率高于流敏感指针分析算法,时间复杂度低于流敏感指针分析算法。 展开更多

关键词 缓冲区溢出 指针分析 静态单指派 定义-引用链

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基于域敏感指针分析的细粒度数据随机化技术 被引量：3

12

作者 蔄羽佳 尹青 朱晓东 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2016年第6期1567-1572,共6页

针对传统的数据随机化技术静态分析精度不高的问题,提出一种基于域敏感指针分析算法的细粒度数据随机化技术。在静态分析过程中,首先对中间表示进行语法抽象,得到形式化的语言表示;然后建立非标准类型系统,描述变量之间的指向关系;最后... 针对传统的数据随机化技术静态分析精度不高的问题,提出一种基于域敏感指针分析算法的细粒度数据随机化技术。在静态分析过程中,首先对中间表示进行语法抽象,得到形式化的语言表示;然后建立非标准类型系统,描述变量之间的指向关系;最后按照类型规则进行类型推断并求解,得到域敏感的指向关系。根据指向关系对数据进行随机化加密,得到经过随机化的可执行程序。实验数据表明,基于域敏感指针分析的数据随机化技术与传统的数据随机化技术相比,分析精度显著提高;处理时间开销平均增加了2%,但运行时间开销平均减少了3%。所提技术利用域敏感的指针分析,给程序带来更少的执行开销,并能够更好地提高程序的防御能力。 展开更多

关键词 随机化 指针分析 域敏感 注入型攻击

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5种指针分析算法的精度和效率比较 被引量：2

13

作者 王楠 刘坚 《计算机工程与设计》 CSCD 2003年第12期38-42,共5页

指针分析的研究已经有20多年的历史,也发表了很多相关的算法。对于研究者和工程人员来说,对不同的指针分析算法进行研究并用统一的标准进行精度及效率等内容的对比,是一件有意义的工作。考察了5种具有代表性的指针分析算法,并在固定外... 指针分析的研究已经有20多年的历史,也发表了很多相关的算法。对于研究者和工程人员来说,对不同的指针分析算法进行研究并用统一的标准进行精度及效率等内容的对比,是一件有意义的工作。考察了5种具有代表性的指针分析算法,并在固定外界影响因素的条件下对它们的精度和效率进行了测量和比较,最后分析了指针分析的结果如何影响一些客户分析的精度和效率。 展开更多

关键词 指针分析算法 流敏感分析算法 精度 效率

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改进的基于包含的指针分析在线优化技术 被引量：1

14

作者 邓朝日 张玉萍 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2014年第2期266-270,282,共6页

针对当前最优秀的基于包含的指针分析在线优化技术即横向传播和纵向传播方法的不足之处,提出一个改进的算法。首先简要介绍基于包含的指针分析方法及其在线优化技术;其次描述横向传播和纵向传播方法,进而说明它们存在的一些缺陷;然后针... 针对当前最优秀的基于包含的指针分析在线优化技术即横向传播和纵向传播方法的不足之处,提出一个改进的算法。首先简要介绍基于包含的指针分析方法及其在线优化技术;其次描述横向传播和纵向传播方法,进而说明它们存在的一些缺陷;然后针对这些缺陷提出一个改进的算法,该算法能够在不损失时间开销的条件下以更小的内存开销实现横向传播,能在纵向传播过程中检测出约束图中所有的强连通分量;最后通过一个实例分析及使用CIL工具进行的实验验证了该改进算法的优越性。 展开更多

关键词 指针分析 在线优化 横向传播 纵向传播 约束图 强连通分量

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面向对象程序的上下文敏感指针分析研究 被引量：2

15

作者 李昊峰 孟海宁 +2 位作者 郑恒杰 曹立庆 李炼 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期78-101,共24页

指针分析是编译优化、程序静态分析中的基础,很多应用都需要基于指针分析,低精度的指针分析会给这些应用带来高误报率和漏报率,通过添加上下文敏感信息是提高指针分析的精度的一个重要手段.自从面向对象的概念被提出来之后,该概念得到... 指针分析是编译优化、程序静态分析中的基础,很多应用都需要基于指针分析,低精度的指针分析会给这些应用带来高误报率和漏报率,通过添加上下文敏感信息是提高指针分析的精度的一个重要手段.自从面向对象的概念被提出来之后,该概念得到了广泛的应用,Java、C++、.NET、C#等主流语言都支持面向对象的特性,面向对象程序的指针分析越来越受关注.做了一个系统文献综述(SLR),通过对索引到的相关文献进行分析和归类,总结了面向对象程序的上下文敏感指针分析研究的5个主要问题,并对这5个问题中用到的方法进行了分析讨论. 展开更多

关键词 指针分析 上下文敏感 面向对象语言 系统文献综述

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基于源代码的指针分析算法的安全性改进

16

作者 魏磊 谢立 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2008年第12期9-11,共3页

提出了一种安全性更强的指针分析算法。通过对四种常用的指针分析算法的综合分析,选取了Steensgaard算法进行安全性改进,在该算法的基础上通过添加强制类型转换的语义并对算法的类型系统的推导规则进行改进,使其避免了因精确性损耗而导... 提出了一种安全性更强的指针分析算法。通过对四种常用的指针分析算法的综合分析,选取了Steensgaard算法进行安全性改进,在该算法的基础上通过添加强制类型转换的语义并对算法的类型系统的推导规则进行改进,使其避免了因精确性损耗而导致的攻击的漏报,同时还保持了原有算法复杂度不变。 展开更多

关键词 指针分析 算法 类型系统 函数标签

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过程间流敏感的指针分析技术研究

17

作者 帅东昕 葛丽丽 +5 位作者 谢金言 张迎周 薛渝川 杨嘉毅 密杰 卢跃 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2023年第12期1-13,共13页

指针分析技术是一种基础的静态程序分析技术,也是软件安全方向的研究热点之一,在软件缺陷检测、恶意代码分析、程序验证、编译器优化等应用场景中发挥着重要的作用,指针分析的精度在这些应用场景中至关重要。流敏感分析和过程间分析是... 指针分析技术是一种基础的静态程序分析技术,也是软件安全方向的研究热点之一,在软件缺陷检测、恶意代码分析、程序验证、编译器优化等应用场景中发挥着重要的作用,指针分析的精度在这些应用场景中至关重要。流敏感分析和过程间分析是提高指针分析精度最有效的两种技术。文中对现有的提高过程间流敏感指针分析精度的技术进行总结,从为提高精度所消除的信息入手,将分析方法分为两大类:一类是消除分析中的虚假信息,以避免指向信息沿虚假的返回路径或是虚假调用关系传播;另一类是消除分析中保守的指向关系,在每个程序点处根据设置的规则尽可能确定指针的唯一指向,而不是笼统地计算指针的多个可能指向。据此,详细比较了过程间流敏感指针分析技术的异同,并对指针分析技术未来的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 指针分析 流敏感分析 过程间分析 精度优化 调用上下文

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过程间指针分析算法的改进

18

作者 孙洪浩 王树义 +1 位作者 林晓斌 王晓飞 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期90-92,104,共4页

指针分析对于使用C语言编制程序的数据流分析有着重要的意义。该文介绍指针问题的复杂度、指针分析算法的分类以及指针分析算法的现状,并采用Atkinson提出的基于函数类型过滤得到较为精确的函数调用图的思想,改进刘强提出的上下文敏感... 指针分析对于使用C语言编制程序的数据流分析有着重要的意义。该文介绍指针问题的复杂度、指针分析算法的分类以及指针分析算法的现状,并采用Atkinson提出的基于函数类型过滤得到较为精确的函数调用图的思想,改进刘强提出的上下文敏感的过程间指针分析算法,在对使用函数指针进行函数调用时,使用函数原型过滤限制在函数调用处的函数指针的指向集,提高指针分析的精确度。 展开更多

关键词 指针分析 函数类型过滤 数据流分析

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Java指针指向分析优化 被引量：3

19

作者 李倩 汤恩义 +2 位作者 戴雪峰 王林章 赵建华 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1140-1154,共15页

指针指向分析的主要目的是静态地获取程序在运行时刻的指针指向信息.基于Andersen算法,设计了一种有效的、上下文敏感的指针指向分析算法,支持继承、字段对象等语言特性.不同对象的字段在算法中被分别处理,同时,算法对复合类型的对象实... 指针指向分析的主要目的是静态地获取程序在运行时刻的指针指向信息.基于Andersen算法,设计了一种有效的、上下文敏感的指针指向分析算法,支持继承、字段对象等语言特性.不同对象的字段在算法中被分别处理,同时,算法对复合类型的对象实现了基于字段的处理.为了提高算法的效率和可扩展性,引入了两种优化方式:一种是结点间的拓扑排序以降低分析过程中的迭代次数;另一种是在线的环路侦测与消除,它与拓扑排序过程同步实现,有效地提高了处理效率.实验数据表明,该算法可以用来为较大规模的Java代码生成精确的指向关系集合. 展开更多

关键词 指针指向分析 上下文敏感 字段敏感 环路检测

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一种面向向量化的动态指针别名分析框架 被引量：4

20

作者 刘鹏 赵荣彩 李朋远 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2015年第3期26-30,共5页

指针别名分析是数据流分析中的关键性技术,其分析结果是编译优化和程序变换的基础。在向量化方法和动态指针别名分析相关研究的基础上,设计了一种面向向量化的动态指针别名分析框架。该框架通过动态插桩和试运行提取指针别名信息,并反... 指针别名分析是数据流分析中的关键性技术,其分析结果是编译优化和程序变换的基础。在向量化方法和动态指针别名分析相关研究的基础上,设计了一种面向向量化的动态指针别名分析框架。该框架通过动态插桩和试运行提取指针别名信息,并反馈到向量化阶段指导向量化代码生成。从提取候选别名分析集、插桩及试运行和反馈优化3个方面对整体框架进行分析和研究。该框架基于Open64实现,并以通用测试集GCC-VECT和典型应用进行了实验评估,结果表明,该框架相比静态指针别名分析具有更精确的别名分析结果,该结果能够有效改进向量化程序的加速比。 展开更多

关键词 指针别名分析 向量化 动态分析 依赖分析

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