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|
/*
* Copyright (C) 2020 Linux Studio Plugins Project <https://lsp-plug.in/>
* (C) 2020 Vladimir Sadovnikov <sadko4u@gmail.com>
*
* This file is part of lsp-dsp-lib
* Created on: 31 мар. 2020 г.
*
* lsp-dsp-lib is free software: you can redistribute it and/or modify
* it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
* the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
* any later version.
*
* lsp-dsp-lib is distributed in the hope that it will be useful,
* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
* GNU Lesser General Public License for more details.
*
* You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
* along with lsp-dsp-lib. If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
*/
#ifndef PRIVATE_DSP_ARCH_AARCH64_ASIMD_MSMATRIX_H_
#define PRIVATE_DSP_ARCH_AARCH64_ASIMD_MSMATRIX_H_
#ifndef PRIVATE_DSP_ARCH_AARCH64_ASIMD_IMPL
#error "This header should not be included directly"
#endif /* PRIVATE_DSP_ARCH_AARCH64_ASIMD_IMPL */
namespace lsp
{
namespace asimd
{
IF_ARCH_AARCH64(
static const float msmatrix_const[] __lsp_aligned16 =
{
LSP_DSP_VEC4(0.5f)
};
);
void lr_to_ms(float *m, float *s, const float *l, const float *r, size_t count)
{
ARCH_AARCH64_ASM(
__ASM_EMIT("ldp q24, q25, [%[HALF]]") // v24 = 0.5, v25 = 0.5
// x16 blocks
__ASM_EMIT("subs %[count], %[count], #16")
__ASM_EMIT("b.lo 2f")
__ASM_EMIT("1:")
__ASM_EMIT("ldp q0, q1, [%[l], #0x00]") // v0 = l
__ASM_EMIT("ldp q2, q3, [%[l], #0x20]")
__ASM_EMIT("ldp q4, q5, [%[r], #0x00]") // v4 = r
__ASM_EMIT("ldp q6, q7, [%[r], #0x20]")
__ASM_EMIT("fadd v16.4s, v0.4s, v4.4s") // v16 = l + r
__ASM_EMIT("fadd v17.4s, v1.4s, v5.4s")
__ASM_EMIT("fadd v18.4s, v2.4s, v6.4s")
__ASM_EMIT("fadd v19.4s, v3.4s, v7.4s")
__ASM_EMIT("fsub v20.4s, v0.4s, v4.4s") // v20 = l - r
__ASM_EMIT("fsub v21.4s, v1.4s, v5.4s")
__ASM_EMIT("fsub v22.4s, v2.4s, v6.4s")
__ASM_EMIT("fsub v23.4s, v3.4s, v7.4s")
__ASM_EMIT("fmul v0.4s, v16.4s, v24.4s") // v0 = (l + r)/2
__ASM_EMIT("fmul v1.4s, v17.4s, v25.4s")
__ASM_EMIT("fmul v2.4s, v18.4s, v24.4s")
__ASM_EMIT("fmul v3.4s, v19.4s, v25.4s")
__ASM_EMIT("fmul v4.4s, v20.4s, v24.4s") // v4 = (l - r)/2
__ASM_EMIT("fmul v5.4s, v21.4s, v25.4s")
__ASM_EMIT("fmul v6.4s, v22.4s, v24.4s")
__ASM_EMIT("fmul v7.4s, v23.4s, v25.4s")
__ASM_EMIT("stp q0, q1, [%[m], #0x00]")
__ASM_EMIT("stp q2, q3, [%[m], #0x20]")
__ASM_EMIT("stp q4, q5, [%[s], #0x00]")
__ASM_EMIT("stp q6, q7, [%[s], #0x20]")
__ASM_EMIT("subs %[count], %[count], #16")
__ASM_EMIT("add %[l], %[l], #0x40")
__ASM_EMIT("add %[r], %[r], #0x40")
__ASM_EMIT("add %[m], %[m], #0x40")
__ASM_EMIT("add %[s], %[s], #0x40")
__ASM_EMIT("b.hs 1b")
__ASM_EMIT("2:")
// x8 block
__ASM_EMIT("adds %[count], %[count], #8")
__ASM_EMIT("b.lt 4f")
__ASM_EMIT("ldp q0, q1, [%[l], #0x00]") // v0 = l
__ASM_EMIT("ldp q4, q5, [%[r], #0x00]") // v4 = r
__ASM_EMIT("fadd v16.4s, v0.4s, v4.4s") // v16 = l + r
__ASM_EMIT("fadd v17.4s, v1.4s, v5.4s")
__ASM_EMIT("fsub v20.4s, v0.4s, v4.4s") // v20 = l - r
__ASM_EMIT("fsub v21.4s, v1.4s, v5.4s")
__ASM_EMIT("fmul v0.4s, v16.4s, v24.4s") // v0 = (l + r)/2
__ASM_EMIT("fmul v1.4s, v17.4s, v25.4s")
__ASM_EMIT("fmul v4.4s, v20.4s, v24.4s") // v4 = (l - r)/2
__ASM_EMIT("fmul v5.4s, v21.4s, v25.4s")
__ASM_EMIT("stp q0, q1, [%[m], #0x00]")
__ASM_EMIT("stp q4, q5, [%[s], #0x00]")
__ASM_EMIT("sub %[count], %[count], #8")
__ASM_EMIT("add %[l], %[l], #0x20")
__ASM_EMIT("add %[r], %[r], #0x20")
__ASM_EMIT("add %[m], %[m], #0x20")
__ASM_EMIT("add %[s], %[s], #0x20")
__ASM_EMIT("4:")
// x4 block
__ASM_EMIT("adds %[count], %[count], #4")
__ASM_EMIT("b.lt 6f")
__ASM_EMIT("ldr q0, [%[l]]") // v0 = l
__ASM_EMIT("ldr q4, [%[r]]") // v4 = r
__ASM_EMIT("fadd v16.4s, v0.4s, v4.4s") // v16 = l + r
__ASM_EMIT("fsub v20.4s, v0.4s, v4.4s") // v20 = l - r
__ASM_EMIT("fmul v0.4s, v16.4s, v24.4s") // v0 = (l + r)/2
__ASM_EMIT("fmul v4.4s, v20.4s, v24.4s") // v4 = (l - r)/2
__ASM_EMIT("str q0, [%[m]]")
__ASM_EMIT("str q4, [%[s]]")
__ASM_EMIT("sub %[count], %[count], #4")
__ASM_EMIT("add %[l], %[l], #0x10")
__ASM_EMIT("add %[r], %[r], #0x10")
__ASM_EMIT("add %[m], %[m], #0x10")
__ASM_EMIT("add %[s], %[s], #0x10")
__ASM_EMIT("6:")
// x1 blocks
__ASM_EMIT("adds %[count], %[count], #1")
__ASM_EMIT("b.lt 8f")
__ASM_EMIT("7:")
__ASM_EMIT("ld1r {v0.4s}, [%[l]]") // v0 = l
__ASM_EMIT("ld1r {v4.4s}, [%[r]]") // v4 = r
__ASM_EMIT("fadd v16.4s, v0.4s, v4.4s") // v16 = l + r
__ASM_EMIT("fsub v20.4s, v0.4s, v4.4s") // v20 = l - r
__ASM_EMIT("fmul v0.4s, v16.4s, v24.4s") // v0 = (l + r)/2
__ASM_EMIT("fmul v4.4s, v20.4s, v24.4s") // v4 = (l - r)/2
__ASM_EMIT("st1 {v0.s}[0], [%[m]]")
__ASM_EMIT("st1 {v4.s}[0], [%[s]]")
__ASM_EMIT("subs %[count], %[count], #1")
__ASM_EMIT("add %[l], %[l], #0x04")
__ASM_EMIT("add %[r], %[r], #0x04")
__ASM_EMIT("add %[m], %[m], #0x04")
__ASM_EMIT("add %[s], %[s], #0x04")
__ASM_EMIT("b.ge 7b")
__ASM_EMIT("8:")
: [l] "+r" (l), [r] "+r" (r), [m] "+r" (m), [s] "+r" (s),
[count] "+r" (count)
: [HALF] "r" (&msmatrix_const[0])
: "cc", "memory",
"v0", "v1", "v2", "v3",
"v4", "v5", "v6", "v7",
"v16", "v17", "v18", "v19",
"v20", "v21", "v22", "v23",
"v24", "v25"
);
}
void ms_to_lr(float *l, float *r, const float *m, const float *s, size_t count)
{
ARCH_AARCH64_ASM(
// x16 blocks
__ASM_EMIT("subs %[count], %[count], #16")
__ASM_EMIT("b.lo 2f")
__ASM_EMIT("1:")
__ASM_EMIT("ldp q0, q1, [%[m], #0x00]") // v0 = m
__ASM_EMIT("ldp q2, q3, [%[m], #0x20]")
__ASM_EMIT("ldp q4, q5, [%[s], #0x00]") // v4 = s
__ASM_EMIT("ldp q6, q7, [%[s], #0x20]")
__ASM_EMIT("fadd v16.4s, v0.4s, v4.4s") // v16 = m + s
__ASM_EMIT("fadd v17.4s, v1.4s, v5.4s")
__ASM_EMIT("fadd v18.4s, v2.4s, v6.4s")
__ASM_EMIT("fadd v19.4s, v3.4s, v7.4s")
__ASM_EMIT("fsub v20.4s, v0.4s, v4.4s") // v20 = m - s
__ASM_EMIT("fsub v21.4s, v1.4s, v5.4s")
__ASM_EMIT("fsub v22.4s, v2.4s, v6.4s")
__ASM_EMIT("fsub v23.4s, v3.4s, v7.4s")
__ASM_EMIT("stp q16, q17, [%[l], #0x00]")
__ASM_EMIT("stp q18, q19, [%[l], #0x20]")
__ASM_EMIT("stp q20, q21, [%[r], #0x00]")
__ASM_EMIT("stp q22, q23, [%[r], #0x20]")
__ASM_EMIT("subs %[count], %[count], #16")
__ASM_EMIT("add %[l], %[l], #0x40")
__ASM_EMIT("add %[r], %[r], #0x40")
__ASM_EMIT("add %[m], %[m], #0x40")
__ASM_EMIT("add %[s], %[s], #0x40")
__ASM_EMIT("b.hs 1b")
__ASM_EMIT("2:")
// x8 block
__ASM_EMIT("adds %[count], %[count], #8")
__ASM_EMIT("b.lt 4f")
__ASM_EMIT("ldp q0, q1, [%[m], #0x00]") // v0 = m
__ASM_EMIT("ldp q4, q5, [%[s], #0x00]") // v4 = s
__ASM_EMIT("fadd v16.4s, v0.4s, v4.4s") // v16 = m + s
__ASM_EMIT("fadd v17.4s, v1.4s, v5.4s")
__ASM_EMIT("fsub v20.4s, v0.4s, v4.4s") // v20 = m - s
__ASM_EMIT("fsub v21.4s, v1.4s, v5.4s")
__ASM_EMIT("stp q16, q17, [%[l], #0x00]")
__ASM_EMIT("stp q20, q21, [%[r], #0x00]")
__ASM_EMIT("sub %[count], %[count], #8")
__ASM_EMIT("add %[l], %[l], #0x20")
__ASM_EMIT("add %[r], %[r], #0x20")
__ASM_EMIT("add %[m], %[m], #0x20")
__ASM_EMIT("add %[s], %[s], #0x20")
__ASM_EMIT("4:")
// x4 block
__ASM_EMIT("adds %[count], %[count], #4")
__ASM_EMIT("b.lt 6f")
__ASM_EMIT("ldr q0, [%[m]]") // v0 = m
__ASM_EMIT("ldr q4, [%[s]]") // v4 = s
__ASM_EMIT("fadd v16.4s, v0.4s, v4.4s") // v16 = m + s
__ASM_EMIT("fsub v20.4s, v0.4s, v4.4s") // v20 = m - s
__ASM_EMIT("str q16, [%[l]]")
__ASM_EMIT("str q20, [%[r]]")
__ASM_EMIT("sub %[count], %[count], #4")
__ASM_EMIT("add %[l], %[l], #0x10")
__ASM_EMIT("add %[r], %[r], #0x10")
__ASM_EMIT("add %[m], %[m], #0x10")
__ASM_EMIT("add %[s], %[s], #0x10")
__ASM_EMIT("6:")
// x1 blocks
__ASM_EMIT("adds %[count], %[count], #1")
__ASM_EMIT("b.lt 8f")
__ASM_EMIT("7:")
__ASM_EMIT("ld1r {v0.4s}, [%[m]]") // v0 = m
__ASM_EMIT("ld1r {v4.4s}, [%[s]]") // v4 = s
__ASM_EMIT("fadd v16.4s, v0.4s, v4.4s") // v16 = m + s
__ASM_EMIT("fsub v20.4s, v0.4s, v4.4s") // v20 = m - s
__ASM_EMIT("st1 {v16.s}[0], [%[l]]")
__ASM_EMIT("st1 {v20.s}[0], [%[r]]")
__ASM_EMIT("subs %[count], %[count], #1")
__ASM_EMIT("add %[l], %[l], #0x04")
__ASM_EMIT("add %[r], %[r], #0x04")
__ASM_EMIT("add %[m], %[m], #0x04")
__ASM_EMIT("add %[s], %[s], #0x04")
__ASM_EMIT("b.ge 7b")
__ASM_EMIT("8:")
: [l] "+r" (l), [r] "+r" (r), [m] "+r" (m), [s] "+r" (s),
[count] "+r" (count)
: [HALF] "r" (&msmatrix_const[0])
: "cc", "memory",
"v0", "v1", "v2", "v3",
"v4", "v5", "v6", "v7",
"v16", "v17", "v18", "v19",
"v20", "v21", "v22", "v23"
);
}
#define LR_TO_PART(OP) \
__ASM_EMIT("ldp q24, q25, [%[HALF]]") /* v24 = 0.5, v25 = 0.5 */ \
/* x16 blocks */ \
__ASM_EMIT("subs %[count], %[count], #16") \
__ASM_EMIT("b.lo 2f") \
__ASM_EMIT("1:") \
__ASM_EMIT("ldp q0, q1, [%[l], #0x00]") /* v0 = l */ \
__ASM_EMIT("ldp q2, q3, [%[l], #0x20]") \
__ASM_EMIT("ldp q4, q5, [%[r], #0x00]") /* v4 = r */ \
__ASM_EMIT("ldp q6, q7, [%[r], #0x20]") \
__ASM_EMIT(OP " v16.4s, v0.4s, v4.4s") /* v16 = l op r */ \
__ASM_EMIT(OP " v17.4s, v1.4s, v5.4s") \
__ASM_EMIT(OP " v18.4s, v2.4s, v6.4s") \
__ASM_EMIT(OP " v19.4s, v3.4s, v7.4s") \
__ASM_EMIT("fmul v0.4s, v16.4s, v24.4s") /* v0 = (l op r)/2 */ \
__ASM_EMIT("fmul v1.4s, v17.4s, v25.4s") \
__ASM_EMIT("fmul v2.4s, v18.4s, v24.4s") \
__ASM_EMIT("fmul v3.4s, v19.4s, v25.4s") \
__ASM_EMIT("stp q0, q1, [%[dst], #0x00]") \
__ASM_EMIT("stp q2, q3, [%[dst], #0x20]") \
__ASM_EMIT("subs %[count], %[count], #16") \
__ASM_EMIT("add %[l], %[l], #0x40") \
__ASM_EMIT("add %[r], %[r], #0x40") \
__ASM_EMIT("add %[dst], %[dst], #0x40") \
__ASM_EMIT("b.hs 1b") \
__ASM_EMIT("2:") \
/* x8 block */ \
__ASM_EMIT("adds %[count], %[count], #8") \
__ASM_EMIT("b.lt 4f") \
__ASM_EMIT("ldp q0, q1, [%[l], #0x00]") /* v0 = l */ \
__ASM_EMIT("ldp q4, q5, [%[r], #0x00]") /* v4 = r */ \
__ASM_EMIT(OP " v16.4s, v0.4s, v4.4s") /* v16 = l op r */ \
__ASM_EMIT(OP " v17.4s, v1.4s, v5.4s") \
__ASM_EMIT("fmul v0.4s, v16.4s, v24.4s") /* v0 = (l op r)/2 */ \
__ASM_EMIT("fmul v1.4s, v17.4s, v25.4s") \
__ASM_EMIT("stp q0, q1, [%[dst], #0x00]") \
__ASM_EMIT("sub %[count], %[count], #8") \
__ASM_EMIT("add %[l], %[l], #0x20") \
__ASM_EMIT("add %[r], %[r], #0x20") \
__ASM_EMIT("add %[dst], %[dst], #0x20") \
__ASM_EMIT("4:") \
/* x4 block */ \
__ASM_EMIT("adds %[count], %[count], #4") \
__ASM_EMIT("b.lt 6f") \
__ASM_EMIT("ldr q0, [%[l]]") /* v0 = l */ \
__ASM_EMIT("ldr q4, [%[r]]") /* v4 = r */ \
__ASM_EMIT(OP " v16.4s, v0.4s, v4.4s") /* v16 = l op r */ \
__ASM_EMIT("fmul v0.4s, v16.4s, v24.4s") /* v0 = (l op r)/2 */ \
__ASM_EMIT("str q0, [%[dst]]") \
__ASM_EMIT("sub %[count], %[count], #4") \
__ASM_EMIT("add %[l], %[l], #0x10") \
__ASM_EMIT("add %[r], %[r], #0x10") \
__ASM_EMIT("add %[dst], %[dst], #0x10") \
__ASM_EMIT("6:") \
/* x1 blocks */ \
__ASM_EMIT("adds %[count], %[count], #1") \
__ASM_EMIT("b.lt 8f") \
__ASM_EMIT("7:") \
__ASM_EMIT("ld1r {v0.4s}, [%[l]]") /* v0 = l */ \
__ASM_EMIT("ld1r {v4.4s}, [%[r]]") /* v4 = r */ \
__ASM_EMIT(OP " v16.4s, v0.4s, v4.4s") /* v16 = l op r */ \
__ASM_EMIT("fmul v0.4s, v16.4s, v24.4s") /* v0 = (l op r)/2 */ \
__ASM_EMIT("st1 {v0.s}[0], [%[dst]]") \
__ASM_EMIT("subs %[count], %[count], #1") \
__ASM_EMIT("add %[l], %[l], #0x04") \
__ASM_EMIT("add %[r], %[r], #0x04") \
__ASM_EMIT("add %[dst], %[dst], #0x04") \
__ASM_EMIT("b.ge 7b") \
__ASM_EMIT("8:")
void lr_to_mid(float *m, const float *l, const float *r, size_t count)
{
ARCH_AARCH64_ASM(
LR_TO_PART("fadd")
: [l] "+r" (l), [r] "+r" (r), [dst] "+r" (m),
[count] "+r" (count)
: [HALF] "r" (&msmatrix_const[0])
: "cc", "memory",
"v0", "v1", "v2", "v3",
"v4", "v5", "v6", "v7",
"v16", "v17", "v18", "v19",
"v24", "v25"
);
}
void lr_to_side(float *s, const float *l, const float *r, size_t count)
{
ARCH_AARCH64_ASM(
LR_TO_PART("fsub")
: [l] "+r" (l), [r] "+r" (r), [dst] "+r" (s),
[count] "+r" (count)
: [HALF] "r" (&msmatrix_const[0])
: "cc", "memory",
"v0", "v1", "v2", "v3",
"v4", "v5", "v6", "v7",
"v16", "v17", "v18", "v19",
"v24", "v25"
);
}
#undef LR_TO_PART
#define MS_TO_PART(OP) \
/* x16 blocks */ \
__ASM_EMIT("subs %[count], %[count], #16") \
__ASM_EMIT("b.lo 2f") \
__ASM_EMIT("1:") \
__ASM_EMIT("ldp q0, q1, [%[m], #0x00]") /* v0 = m */ \
__ASM_EMIT("ldp q2, q3, [%[m], #0x20]") \
__ASM_EMIT("ldp q4, q5, [%[s], #0x00]") /* v4 = s */ \
__ASM_EMIT("ldp q6, q7, [%[s], #0x20]") \
__ASM_EMIT(OP " v16.4s, v0.4s, v4.4s") /* v16 = m op s */ \
__ASM_EMIT(OP " v17.4s, v1.4s, v5.4s") \
__ASM_EMIT(OP " v18.4s, v2.4s, v6.4s") \
__ASM_EMIT(OP " v19.4s, v3.4s, v7.4s") \
__ASM_EMIT("stp q0, q1, [%[dst], #0x00]") \
__ASM_EMIT("stp q2, q3, [%[dst], #0x20]") \
__ASM_EMIT("subs %[count], %[count], #16") \
__ASM_EMIT("add %[m], %[m], #0x40") \
__ASM_EMIT("add %[s], %[s], #0x40") \
__ASM_EMIT("add %[dst], %[dst], #0x40") \
__ASM_EMIT("b.hs 1b") \
__ASM_EMIT("2:") \
/* x8 block */ \
__ASM_EMIT("adds %[count], %[count], #8") \
__ASM_EMIT("b.lt 4f") \
__ASM_EMIT("ldp q0, q1, [%[m], #0x00]") /* v0 = m */ \
__ASM_EMIT("ldp q4, q5, [%[s], #0x00]") /* v4 = s */ \
__ASM_EMIT(OP " v16.4s, v0.4s, v4.4s") /* v16 = m op s */ \
__ASM_EMIT(OP " v17.4s, v1.4s, v5.4s") \
__ASM_EMIT("stp q0, q1, [%[dst], #0x00]") \
__ASM_EMIT("sub %[count], %[count], #8") \
__ASM_EMIT("add %[m], %[m], #0x20") \
__ASM_EMIT("add %[s], %[s], #0x20") \
__ASM_EMIT("add %[dst], %[dst], #0x20") \
__ASM_EMIT("4:") \
/* x4 block */ \
__ASM_EMIT("adds %[count], %[count], #4") \
__ASM_EMIT("b.lt 6f") \
__ASM_EMIT("ldr q0, [%[m]]") /* v0 = m */ \
__ASM_EMIT("ldr q4, [%[s]]") /* v4 = s */ \
__ASM_EMIT(OP " v16.4s, v0.4s, v4.4s") /* v16 = m op s */ \
__ASM_EMIT("str q0, [%[dst]]") \
__ASM_EMIT("sub %[count], %[count], #4") \
__ASM_EMIT("add %[m], %[m], #0x10") \
__ASM_EMIT("add %[s], %[s], #0x10") \
__ASM_EMIT("add %[dst], %[dst], #0x10") \
__ASM_EMIT("6:") \
/* x1 blocks */ \
__ASM_EMIT("adds %[count], %[count], #1") \
__ASM_EMIT("b.lt 8f") \
__ASM_EMIT("7:") \
__ASM_EMIT("ld1r {v0.4s}, [%[m]]") /* v0 = m */ \
__ASM_EMIT("ld1r {v4.4s}, [%[s]]") /* v4 = s */ \
__ASM_EMIT(OP " v16.4s, v0.4s, v4.4s") /* v16 = m op s */ \
__ASM_EMIT("st1 {v0.s}[0], [%[dst]]") \
__ASM_EMIT("subs %[count], %[count], #1") \
__ASM_EMIT("add %[m], %[m], #0x04") \
__ASM_EMIT("add %[s], %[s], #0x04") \
__ASM_EMIT("add %[dst], %[dst], #0x04") \
__ASM_EMIT("b.ge 7b") \
__ASM_EMIT("8:")
void ms_to_left(float *l, const float *m, const float *s, size_t count)
{
ARCH_AARCH64_ASM(
MS_TO_PART("fadd")
: [m] "+r" (m), [s] "+r" (s), [dst] "+r" (l),
[count] "+r" (count)
:
: "cc", "memory",
"v0", "v1", "v2", "v3",
"v4", "v5", "v6", "v7",
"v16", "v17", "v18", "v19"
);
}
void ms_to_right(float *r, const float *m, const float *s, size_t count)
{
ARCH_AARCH64_ASM(
MS_TO_PART("fsub")
: [m] "+r" (m), [s] "+r" (s), [dst] "+r" (r),
[count] "+r" (count)
:
: "cc", "memory",
"v0", "v1", "v2", "v3",
"v4", "v5", "v6", "v7",
"v16", "v17", "v18", "v19"
);
}
#undef MS_TO_PART
}
}
#endif /* PRIVATE_DSP_ARCH_AARCH64_ASIMD_MSMATRIX_H_ */
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