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文檔簡(jiǎn)介

第1章微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述

〔習(xí)題1.3〕微型計(jì)算機(jī)主要由哪些基本部件組成?各部件的主要功能是什么?

〔解答〕微機(jī)主要有存儲(chǔ)器、I/O設(shè)備和I/O接口、CPU、系統(tǒng)總線、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件

組成,各部分功能如下:

CPU:統(tǒng)一協(xié)調(diào)和控制系統(tǒng)中的各個(gè)部件

系統(tǒng)總線:傳送信息

存儲(chǔ)器:存放程序和數(shù)據(jù)

I/O設(shè)備:實(shí)現(xiàn)微機(jī)的輸入輸出功能

I/O接口:I/O設(shè)備與CPU的橋梁

操作系統(tǒng):管理系統(tǒng)所有的軟硬件資源

(習(xí)題1.10)簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)中“數(shù)”和“碼”的區(qū)別,計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制和碼制各有哪

些?

(解答)(1)數(shù)一用來直接表征量的大小,包括:定點(diǎn)數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)。

(2)碼一用來指代某個(gè)事物或事物的某種狀態(tài)屬性,包括:二進(jìn)制、八進(jìn)制、

十進(jìn)制,十六進(jìn)制

區(qū)別:使用場(chǎng)合不同,詳見P16.

〔習(xí)題1.12〕請(qǐng)寫出與數(shù)據(jù)+37和-37對(duì)應(yīng)的8位機(jī)器數(shù)原碼'反碼'補(bǔ)碼和移碼,并

分別用二進(jìn)制和十六進(jìn)制表示出來。

〔解答〕

原碼反碼補(bǔ)碼

+3700100101/25H00100101/25H00100101/25H

-3710100101/A5H11011010/DAH11011011/DBH

〔習(xí)題1.13請(qǐng)將上題中+37和-37的8位補(bǔ)碼機(jī)器數(shù)分別擴(kuò)充為16位和32位的形式,

用十六進(jìn)制表示出來。

〔解答〕

+37-37

16位32位16位32位

0025H00000025HFF5BHFFFFFF5BH

第2章微處理器指令系統(tǒng)

〔習(xí)題2.1〕微處理器內(nèi)部具有哪3個(gè)基本部分?8088分為哪兩大功能部件?其各自的

主要功能是什么?

〔解答〕算術(shù)邏輯單元ALU、寄存器組和控制器;

總線接口單元BTU:管理8088與系統(tǒng)總線的接口負(fù)責(zé)cpu對(duì)接口和外設(shè)進(jìn)行訪問

執(zhí)行單元EU:負(fù)責(zé)指令譯碼、執(zhí)行和數(shù)據(jù)運(yùn)算;

8位CPU在指令譯碼前必須等待取指令操作的完成,8088中需要譯碼的指令已經(jīng)

取到了指令隊(duì)列,不需要等待取指令。而取指令是CPU最為頻繁的操作,因此8088的結(jié)

構(gòu)和操作方式節(jié)省了大量等待時(shí)間,比8位CPU節(jié)省了時(shí)間,提高了性能。

〔習(xí)題2.2〕說明8088的8個(gè)8位和8個(gè)16位通用寄存器各是什么?

〔解答〕8個(gè)8位寄存器:AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL;

8個(gè)16位寄存器:累加器AX、基址寄存器BX、計(jì)數(shù)器CX、數(shù)據(jù)寄存器DX、源地

址寄存器SI、目的地址寄存器D1、基址指針BP、堆棧指針SP。

〔習(xí)題2.3〕什么是標(biāo)志?狀態(tài)標(biāo)志和控制標(biāo)志有什么區(qū)別?畫出標(biāo)志寄存器FLAGS,說

明各個(gè)標(biāo)志的位置和含義。

(解答)標(biāo)志用于反映指令執(zhí)行結(jié)果或者控制指令執(zhí)行形式。

狀態(tài)標(biāo)志用于記錄程序運(yùn)行結(jié)果的狀態(tài)信息;

控制標(biāo)志用于控制指令執(zhí)行的形式。

151211109876543210

|OF|DF|IF|TF|SF|ZF||AF||PF||CF

OF--溢出標(biāo)志,若算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果有溢出,則OF=1;否則OF=0

DF--方向標(biāo)志

IF--中斷允許標(biāo)志

TF-陷阱標(biāo)志

SF-符號(hào)標(biāo)志

ZF--零標(biāo)志,若運(yùn)算結(jié)果為0,則ZF=1;否則ZF=0

AF-輔助進(jìn)位標(biāo)志

PF-奇偶標(biāo)志

CF--進(jìn)位標(biāo)志,當(dāng)運(yùn)算結(jié)果的最高有效位有進(jìn)位(加法)或借位(減法)時(shí),進(jìn)位標(biāo)志置

為1,即CF=1;否則CF=0.

(習(xí)題2.5)什么是8088中的邏輯地址和物理地址?邏輯地址如何轉(zhuǎn)換成物理地址?1MB

最多能分成多少個(gè)邏輯段?請(qǐng)將如下邏輯地址用物理地址表達(dá):

(1)FFFFH:0(2)40H:17H(3)2(X)0H:4500H(4)B821H:4567H

〔解答〕

.物理地址:物理存儲(chǔ)單元具有的一個(gè)唯一的20位編號(hào)

邏輯地址:在8088內(nèi)部和用戶編程時(shí),所采用的“段地址:偏移地址”形式

將邏輯地址中的段地址左移二進(jìn)制4位(對(duì)應(yīng)16進(jìn)制是一位,即乘以16),加上偏移

地址就得到20位物理地址

1MB最多能分成1MB+16B=22O+24=216個(gè)邏輯段,因?yàn)槊扛?6個(gè)字節(jié)單元就可以

開始一個(gè)邏輯段

(1)FFFFH:0=FFFF0H

(2)40H:17H=00417H

(3)2000H:4500H=24500H

(4)B821H:4567H=BC777H

〔習(xí)題2.7〕什么是有效地址EA?8088的操作數(shù)如果在主存中,有哪些尋址方式可以存

取它?

(解答)8088的存儲(chǔ)空間分段管理,程序設(shè)計(jì)時(shí)采用邏輯地址。由于段地址在默認(rèn)的或指

定的段寄存器中,所以只需要偏移地址,稱為有效地址EA.

操作數(shù)在主存中有以下幾種尋址方式:直接尋址、寄存器間接尋址、寄存器相對(duì)尋址、基

址變址尋址、相對(duì)基址變址尋址。

(習(xí)題2.8)已知DS=2000H、BX=0100H>SI=0002H,存儲(chǔ)單元[20100H]?[20103H]

依次存放12H、34H、56H、78H,[21200H]?[21203H]依次存放2AH、4cH、B7H、65H,

說明下列每條指令執(zhí)行完后AX寄存器的內(nèi)容,以及源操作數(shù)的尋址方式?

(1)movax,1200h

(2)movax,bx

⑶movax,[1200h]

(4)movax,[bx]

(5)movax,[bx+1100h]

(6)movax,[bx+si]

(7)movax,[bx][si+llOOh]

〔解答〕

(1)movax,1200h;AX=1200H,立即數(shù)尋址

(2)movax,bx;AX=0100H,寄存器尋址

(3)movax,[1200hJ;AX=4C2AH,直接尋址

(4)movax,[bx];AX=3412H,寄存器間接尋址

(5)movax,[bx+llOOh];AX=4C2AH,寄存器相對(duì)尋址

(6)movax,[bx+si];AX=7856H,基址變址尋址

(7)movax,[bx][si+llOOh];AX=65B7H,相對(duì)基址變址尋址

〔習(xí)題2.11〕給出下列各條指令執(zhí)行后AL值,以及CF、ZF、SF、OF和PF的狀態(tài):

moval,89h

addal,al

addal,9dh

cmpal,Obch

subal,al

decal

incal

〔解答〕

moval,89h;AL=89HCFZFSFOFPF

addal,al;AL=12H10011

addal,9dh;AL=0AFH00101

cmpal,Obch;AL=0AFH10101

subal,al;AL=00H01001

decal;AL=0FFH00101

incal;AL=00H01001

〔習(xí)題2.13〕設(shè)X、Y、Z、V均為16位帶符號(hào)數(shù),分別裝在X、Y、Z、V存儲(chǔ)單元中,閱

讀如下程序段,得出它的運(yùn)算公式,并說明運(yùn)算結(jié)果存于何處。

movax,X

imulY

movex,ax

moxbx,dx

movax,Z

cwd

addex,ax

adcbx,dx

subex,540

sbbbx,0

movax,V

cwd

subax,ex

sbbdx,bx

idivX

(解答):[V—(X*Y+Z—540)]/X

〔習(xí)題2.18〕如下是一段軟件延時(shí)程序,請(qǐng)問NOP指令執(zhí)行了多少次?

xorcx,cx

delay:nop

loopdelay

(解答):FFFFH—0001H=2%=65535次

(若將“xorex,ex"改為"movex,0”,則為0次)

第3章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)

簡(jiǎn)化段定義格式的源程序框架完整段定義格式的源程序框架

.modelsmallstacksegmentstack

.stackdb1024dup(O)

.datastackends

datasegment

.code...;在數(shù)據(jù)段定義數(shù)據(jù)

start:movax,@datadataends

movds,axcodesegment'code'

...........assumecs:code,ds:data,ss:stack

movax,4c(X)hstart:movax,data

int21hmovds,ax

..............;在代碼段填入指令序列

endstartmovax,4c00h

int21h

...;子程序代碼

codeends

endstart

〔習(xí)題3.13〕名字和標(biāo)號(hào)有什么屬性?

(解答):包括邏輯地址一名字和標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元的邏輯地址,含有段地址和偏移地址。

類型-標(biāo)號(hào)、子程序名的類型可以是NEAR(近)和FAR(遠(yuǎn)),分別表示

段內(nèi)或段間

變量名的類型可以是BYTE(字節(jié))、WORD(字)和DWORD(雙字)等。

第4章微處理器的外部特性

(習(xí)題4.1)8088一共有20根地址線。在訪問內(nèi)存時(shí)它所使用的地址線是A0?A19,可

直接尋址1MB的內(nèi)存空間:在訪問外設(shè)時(shí)它所使用地址線是A0?A15,共能尋址64K個(gè)

輸入輸出端口。實(shí)際上,PC/XT在尋址外設(shè)時(shí),只使用地址線A0?A9若P=l,說明它要

尋址的I/O端口位于I/O通道o

〔習(xí)題4.22總線操作指的是發(fā)生在總線上的某些特定的操作,總線周期指的是CPU通

過總線操作與外界(存儲(chǔ)器和I/O端口)進(jìn)行一次數(shù)據(jù)交換的過程(時(shí)間),對(duì)8088引

腳信號(hào)來說,其典型的總線周期由2個(gè)T狀態(tài)組成。如果8088的CLK弓|腳接5MHz的時(shí)

鐘信號(hào),那么每個(gè)T狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間為200ns。

〔習(xí)題4.4〕在8088的工作過程中,什么情況下會(huì)產(chǎn)生T.?具體發(fā)生在什么時(shí)刻?

〔解答〕

■當(dāng)8088進(jìn)行讀寫存儲(chǔ)器或I/O接口時(shí),如果存儲(chǔ)器或I/O接口無(wú)法滿足CPU的讀

寫時(shí)序(來不及提供或讀取數(shù)據(jù)時(shí)),需要CPU插入等待狀態(tài)Tw。

■在讀寫總線周期的T3和T4之間插入Tw。

〔習(xí)題4.9〕以最小組態(tài)下的I/O讀為例,說明在Tz?L期間,8088CPU和I/O端口的工

作表現(xiàn)。

〔解答〕:P109-110

〔習(xí)題4.11〕在最小組態(tài)下,當(dāng)8088在進(jìn)行存儲(chǔ)器讀、存儲(chǔ)器寫、輸入和輸出操作時(shí),

其引腳信號(hào)IO/而、而和訴的有效狀態(tài)各是什么情況?

〔解答〕:P1O1

第5章存儲(chǔ)器系統(tǒng)

〔習(xí)題5.2〕在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中,RAM指的是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器,它可讀可寫,但斷電后信

息一般會(huì)丟失;而ROM指的是只讀存儲(chǔ)器,正常工作時(shí)只能從中jOJ言息,但斷電

后信息不會(huì)丟失。以EPROM芯片2764為例,其存儲(chǔ)容量為8KX8位,共有條數(shù)據(jù)線、

13條地址線。用它組成64KB的ROM存儲(chǔ)區(qū)共需8片芯片。

〔習(xí)題5.4〕一個(gè)容量為4KX4位的假想RAM存儲(chǔ)芯片,它應(yīng)該有多少個(gè)地址引腳和多少

個(gè)數(shù)據(jù)引腳?如果讓你來進(jìn)行設(shè)計(jì),那么需要安排哪些控制引腳?這些引腳分別起什么樣

的控制作用?

〔解答〕

■(非雙譯碼設(shè)計(jì),即單譯碼設(shè)計(jì)時(shí))應(yīng)該有12根地址線引腳,以及4根數(shù)據(jù)線引腳

■控制引腳:

?讀取信號(hào)OE*:有效時(shí),表示讀取存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)

>寫入信號(hào)WE*:有效時(shí),表示將數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)單元

?片選信號(hào)CS*:有效時(shí),表示選中該芯片,可以進(jìn)行讀寫操作

〔習(xí)題5.7〕什么是存儲(chǔ)芯片連接中的“位擴(kuò)充”和“地址擴(kuò)充”?采用靜態(tài)RAM芯片2114

(1KX4位)或動(dòng)態(tài)RAM芯片4116(16KX1位)來組成32KB的RAM存儲(chǔ)區(qū),請(qǐng)問各需要

多少芯片?在位方向和地址方向上各需要進(jìn)行什么樣的擴(kuò)充?

〔解答〕

位擴(kuò)充——存儲(chǔ)器芯片數(shù)據(jù)位數(shù)小于主機(jī)數(shù)據(jù)線數(shù)時(shí),利用多個(gè)存儲(chǔ)器芯片在數(shù)據(jù)

“位”方向的擴(kuò)充;

■地址擴(kuò)充(字?jǐn)U充)——當(dāng)一個(gè)存儲(chǔ)器芯片不能滿足系統(tǒng)存儲(chǔ)容量時(shí),利用多個(gè)

存儲(chǔ)器芯片在“地址”方向的擴(kuò)充

■組成32KB存儲(chǔ)空間,用SRAM2114(1KX4)需要64個(gè)芯片;

■組成32KB存儲(chǔ)空間,用DRAM4116(16KX1)需要16個(gè)芯片;

■它們都需要進(jìn)行位擴(kuò)充和地址擴(kuò)充

第6章輸入輸出及接口

〔習(xí)題6.1〕在80x86系統(tǒng)中,I/O口的地址采用I/O端口獨(dú)立編址方式,訪問端口時(shí)要

使用專門的使0(輸入輸出)指令,有2種尋址方式,其具體形式是:直接尋址和通過

DX間接尋址。

〔習(xí)題6.2〕一般的I/O接口電路安排有哪三類寄存器?它們各自的作用是什么?

〔解答〕(1)數(shù)據(jù)寄存器

■保存外設(shè)給CPU和CPU發(fā)往外設(shè)的數(shù)據(jù)

(2)狀態(tài)寄存器

■保存外設(shè)或接口電路的狀態(tài)

(3)控制寄存器

■保存CPU給外設(shè)或接口電路的命令

(習(xí)題6.3)簡(jiǎn)述CPU與外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的幾種常用方式。

(解答):P159

(習(xí)題6.8)什么是中斷源?為什么要安排中斷優(yōu)先級(jí)?什么是中斷嵌套?什么情況下程

序會(huì)發(fā)生中斷嵌套?

〔解答〕

?中斷源:計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引起中斷的事件或原因

?當(dāng)多個(gè)中斷源同時(shí)請(qǐng)求時(shí),CPU需要利用中斷優(yōu)先權(quán)決定首先響應(yīng)哪一個(gè);當(dāng)一

個(gè)中斷正在服務(wù)時(shí),又發(fā)生了新的中斷請(qǐng)求,CPU需要利用中斷優(yōu)先權(quán)確定后者是否優(yōu)

先權(quán)更高,以便實(shí)現(xiàn)中斷嵌套

?中斷嵌套:當(dāng)一個(gè)中斷服務(wù)時(shí)CPU又響應(yīng)新的中斷請(qǐng)求就形成中斷嵌套

?CPU允許中斷(開中斷)、新的中斷請(qǐng)求比正在服務(wù)的中斷優(yōu)先權(quán)更高,通常發(fā)

生中斷嵌套

第8章中斷控制接口

〔習(xí)題8.1〕8088CPU具有哪些中斷類型?各種中斷如何產(chǎn)生,如何得到中斷向量號(hào)?

〔解答1〕:內(nèi)(軟)中斷、外(硬)中斷,具體如下:

?除法錯(cuò)中斷:在執(zhí)行除法指令時(shí),除數(shù)為0或商超過了寄存器所能表達(dá)的范圍產(chǎn)生

?指令中斷:在執(zhí)行中斷指令I(lǐng)NTn時(shí)產(chǎn)生

■溢出中斷:在執(zhí)行溢出中斷指令I(lǐng)NTO時(shí),溢出標(biāo)志OF為1產(chǎn)生

?單步中斷:?jiǎn)尾綐?biāo)志TF為1,在每條指令執(zhí)行結(jié)束后產(chǎn)生

?非屏蔽中斷:外部通過NMI請(qǐng)求信號(hào)向微處理器提出請(qǐng)求時(shí)產(chǎn)生

?可屏蔽中斷:外部通過INTR請(qǐng)求信號(hào)向微處理器提出請(qǐng)求,并在允許可屏蔽中斷

的條件下產(chǎn)生

(解答2):

-除法錯(cuò)中斷、溢出中斷、單步中斷、非屏蔽中斷的向量號(hào)是8086微處理器內(nèi)部已

經(jīng)確定

?指令中斷的操作數(shù)n就是向量號(hào)

■可屏蔽中斷的向量號(hào)在響應(yīng)中斷時(shí)通過數(shù)據(jù)總線從外部獲得

〔習(xí)題8.2〕8088中斷向量表的作用是什么?

(解答):中斷向量表是一種表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。是中斷向量號(hào)與對(duì)應(yīng)中斷服務(wù)程序之間的連接

表。

〔習(xí)題&5〕PC/XT機(jī)的ROM-BIOS對(duì)8259A的初始化程序如下:

moval,13h

out20h,al

moval,08h

out21h,al

moval,09h

out21h,al

請(qǐng)說明其設(shè)定的工作方式。

(解答)

moval,13h;13H=00010011,設(shè)定工作方式:?jiǎn)纹?,邊沿觸發(fā),要寫入ICW4

out20h,al;寫入ICW1:主(單)片地址是20H(參見表8-1)

moval,08h;08H=000()1000,設(shè)定主(單)片IR()的中斷向量號(hào)為08H

out21h,al;寫入ICW2:地址參見表8-1

moval,09h;09H=00001001,設(shè)定為16位80x86CPU、非自動(dòng)中斷結(jié)束、

;該片8259A是從片(按教材是“從”片,個(gè)人認(rèn)為應(yīng)該是“主片”)、

;8259A數(shù)據(jù)線采用緩沖方式、8259A工作于普通全嵌套方式

out21h,al;寫入ICW4:地址參見表8-1

〔習(xí)題8.8〕某一8086CPU系統(tǒng)中,采用一片8259A進(jìn)行中斷管理。設(shè)定8259A工作在普

通全嵌套方式,發(fā)送E0I命令結(jié)束中斷,采用邊沿觸發(fā)方式請(qǐng)求中斷,IRo對(duì)應(yīng)的中斷向

量號(hào)為90H。另外,8259A在系統(tǒng)中的I/O地址是FFDCH(A?=0)和FFDEH(Ao=1)?請(qǐng)編寫

8259A的初始化程序段。

〔解答〕

MOVDX,OFFDCH;地址參考教材表8-1

MOVAL,000")。!!;參見教材圖8-7

OUTDX,AL;

MOVDX,OFFDEH;地址參考教材表8-1

MOVAL,100010()();參見教材圖8-7、204/205頁(yè)例程

OUTDX,AL;

MOVAL,00000111;參見教材圖8-7

OUTDX,AL;

第9章定時(shí)計(jì)數(shù)控制接口

〔習(xí)題9.3〕8253每個(gè)通道有一種工作方式可供選擇。若設(shè)定某通道為方式。后,其輸

出引腳為低電平;當(dāng)寫入計(jì)數(shù)初值(并進(jìn)入減1計(jì)數(shù)器)后通道開始計(jì)數(shù),CLK信

號(hào)端每來一個(gè)脈沖減1計(jì)數(shù)器就減1;當(dāng)計(jì)數(shù)器減為0,則輸出引腳輸出_g_電平,

表示計(jì)數(shù)結(jié)束。8253的CLK。接1.5MHz的時(shí)鐘,欲使OUT。產(chǎn)生頻率為300KHz的方波信號(hào),

則8253的計(jì)數(shù)值應(yīng)為5(=1.5MHz+300KHz),應(yīng)選用的工作方式是

〔習(xí)題9.4〕試按如下要求分別編寫8253的初始化程序,已知8253的計(jì)數(shù)器。?2和控

制字I/O地址依次為204H?207H。

(1)使計(jì)數(shù)器1工作在方式0,僅用8位二進(jìn)制計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)初值為128。

⑵使計(jì)數(shù)器0工作在方式1,按BCD碼計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)值為3000。

⑶使計(jì)數(shù)器2工作在方式2,計(jì)數(shù)值為02F0H。

[解答]為便于理解,在語(yǔ)句后面加了注釋。真正答題時(shí)不需要寫注釋

⑴;寫入方式控制字

MOVAL,50H;50H=01010000,參考圖9-9

MOVDX,207H;地址參考表9-1

OUTDX,AL;寫入方式控制字

;寫入計(jì)數(shù)初值

MOVAL,128;80H:計(jì)數(shù)初值

MOVDX,205H;計(jì)數(shù)器1的地址參考表9-1

OUTDX,AL:向計(jì)數(shù)器1寫入初值

⑵;寫入方式控制字

MOVAL,33.H;33H^00110011,先低后高寫入十進(jìn)制計(jì)數(shù)初值

MOVDX,207H;地址參考表9-1

OUTDX,AL;寫入方式控制字。參考圖9-9

;寫入計(jì)數(shù)初值

MOVDX,204H;計(jì)數(shù)器0的地址參考表9-1

MOVAX,3000H;不是3000,而是BCD碼形式的十進(jìn)制數(shù)

OUTDX,AL;向計(jì)數(shù)器0寫入計(jì)數(shù)初值的低字節(jié)

MOVAL,AH

OUTDX,AL;向計(jì)數(shù)器0寫入計(jì)數(shù)初值的高字節(jié)

⑶;寫入方式控制字

MOVAL,0B4H:B4H=10110100,先低后高寫入二進(jìn)制計(jì)數(shù)初值

MOVDX,207H;地址參考表9-1

OUTDX,AL;寫入方式控制字

;寫入計(jì)數(shù)初值

MOVDX,206H;計(jì)數(shù)器2的地址參考表9-1

MOVAX,02F0H

OUTDX,AL;向計(jì)數(shù)器2寫入計(jì)數(shù)初值的低字節(jié)

MOVAL,AH

OUTDX,AL;向計(jì)數(shù)器2寫入計(jì)數(shù)初值的高字節(jié)

〔習(xí)題9.5〕設(shè)8253計(jì)數(shù)器。?2和控制字的I/O地址依次為F8H-FBH,說明如下程序的

作用。

moval,33h

outOfbh,al

moval,80h

out0f8h9al

moval,50h

out0f8h,al

(解答)

;設(shè)置計(jì)數(shù)器0采用工作方式1,先低后高寫入計(jì)數(shù)值

;BCD

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