《操作系统》参考复习题2009电子06

《操作系统》复习题（2009.5）

题型：选择题、填空题、简答题、计算题

一、选择题

1．从用户的观点看，操作系统是 。

A. 用户与计算机之间的接口

B. 控制和管理计算机资源的软件

C. 合理地组织计算机工作流程的软件

D.由若干层次的程序按一定的结构组成的有机体

2．内存分配的最佳适应算法的空闲区表是 。 A. 按大小递减顺序排列 B. 按大小递增顺序排列 C. 按地址由小到大排列

D. 按地址由大到小排列

3．通过破坏产生死锁的四个必要条件之一，可以保证不让死锁发生。其中采用资源有序分配法，是破坏 条件。 A. 互斥 B. 不可剥夺

C. 请求和保持

D. 循环等待

2 1 6 3 7 址转换

4．在一个页式存储管理系统中，页表内容如右图。若页的大小为4KB，则地

机构将逻辑地址0转换成相应的物理地址为 。 A. 8192 C. 2048 5．下列各项工作步骤中， A. 建立一个PCB C. 为进程分配内存等必要资源

B. 4096

D. 1024

不是创建进程所必须的步骤。 B. 为进程调度CPU

D. 将PCB链入进程就绪队列

6．采用段页式存储管理的系统中，若地址用32位表示，其中10位表示段号，页的大小为4KB，则

允许每段的最大页号是 。 A. 1024 B. 1023 C. 4096 D. 4095

7．多道程序系统中，当 时，进程从执行状态转变为就绪状态。 A. 进程被进程调度程序选中 B. 时间片到

C. 等待某一事件 D. 等待的事件发生

8．文件系统中若文件的物理结构采用顺序结构，则文件控制块FCB中关于文件的物理位置的信息

应包含 。 A. 首块地址 C. 索引表地址

B. 首块地址和文件长度

D. 索引表地址和索引表长度

9．为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用 结构的缓冲技术。

A. 单缓冲区 B. 双缓冲区

C. 多缓冲区环

D. 缓冲池

10．进程调度算法有多种， 不是进程调度算法。

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A. 先来先服务调度算法 B. 最短查找时间优先调度算法 C. 静态优先数调度算法 D. 时间片轮转调度算法

11．若采用位示图（100行，32列）表示磁盘块的使用状态。当分配一个盘块号133号时，其在位示图中的行、列数为 。（注：行号0～99，列为0～31，首盘块号为0） A. 4和5

12．UNIX系统中，可实现进程通信的是 文件。 A. 普通 B. 目录 C. 索引 13．下述各项中， 不是引起进程切换的直接原因。 A. 运行进程的时间片用完 C. 运行进程要等待某一事件发生

D. 管道

B. 5和3

C. 4和3

D. 5和4

B. 运行进程出错

D. 有新进程进入就绪状态

14．若信号量S的初值为2，当前值为-1，则表示有 个等待进程。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

15．在虚拟页式存储管理中，下列说法中正确的是 。 A. 页面长度固定，并且是硬件的设计特性 B. 页面长度固定，并且是软件的设计特性 A. 页面长度可变，并且是硬件的设计特性

B. 页面长度可变，并且是软件的设计特性

16．下列文件的物理结构中，不利于文件长度动态增长的是 。 A. 顺序结构 B. 链接结构 C. 索引结构 D. Hash结构

18．CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这一矛盾，可采用 。 A. 并行技术 B. 缓冲技术 C. 同步技术 D. 虚存技术 19．文件系统采用二级目录结构的目的是 。 A. 实现按名存取 B. 实现文件共享 C. 节省主存空间 D. 解决不同用户之间的文件同名问题 20．UNIX System V的进程调度原理基于 算法。 A. 先来先服务 B. 短作业优先

C. 时间片轮转

D. 时间片+优先级

21. UNIX操作系统是一种多用户的、人机交互的 。 A. 多道批处理系统 C. 分时系统

B. 实时系统 D. 分布式系统

D. 操作命令

22．操作系统提供给程序员的接口是 。

A. 进程 B. 线程 C. 系统调用

23．支持多道程序设计的系统中，操作系统的调度程序不断选择新进程运行，来实现CPU的共享。下列叙述中， 不一定是引起操作系统选择新进程的直接原因。 A. 运行进程的时间片用完

B. 运行进程出错

C. 运行进程要等待某一事件发生 D. 有新进程进入就绪队列 24．当一个进程正等待着 时，它处于等待（阻塞）状态。 A. 给它分配处理机

B. 协作进程的一个消息

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C. 给它分配一个时间片 D. 进入内存

25．在操作系统的存储管理中，页式分配（分页）是 __。

A. 把程序的逻辑空间和内存的物理空间按同样的尺寸分成若干页 B. 把作业按其所需空间分成若干页 C. 将内存的空闲空间分成若干页

D. 随机地将每个作业的地址空间分成大小相同的若干页

26． __ 操作系统允许在一台主机上同时连接多台终端，多个用户可以通过各自的终端同时交互地使用计算机。 A. 网络

B. 分布式

C. 分时 D. 实时

27．操作系统中，对信号量S的P原语操作定义中，使进程进入相应等待队列的条件是 。 A. S≠0

B. S<0

C. S=0

D. S>0

28．采用资源剥夺法可以解除死锁，还可以采用 方法解除死锁。

A. 执行并行操作 C. 拒绝分配新资源

B. 撤消进程 D. 修改信号量

29．作业调度程序从 状态的队列中选取适当的作业投入运行。

A. 就绪 B. 提交 C. 等待 D. 后备 30．很好地解决了“零头”（碎片）问题的存储管理方法是 。 A. 分页存储管理 B. 分段存储管理 C. 动态分区存储管理 D. 可重定位分区存储管理

31．采用段页式存储管理的系统中，若地址用32位表示，其中10位表示段号，页的大小为4KB，则允许每段的最大页号是 。 A. 1024 B. 1023 C. 4096 D. 4095

32．进程在执行中发生了缺页中断，经操作系统处理后，应让其执行 指令。

A. 被中断的前一条 B. 被中断的 C. 被中断的后一条 D. 启动时的第一条指令 33．虚拟存储管理系统的理论基础是程序的 原理。 A. 局部性 B. 全局性

C. 动态性 D. 虚拟性 34．系统“抖动”现象的发生是由 引起的。

A. 页面置换算法选择不当 B. 交换的信息量过大

C. 内存容量不足 D. 请求页式管理方案

35．采用段页式存储管理的系统中，若地址用32位表示，其中10位表示段号，页的大小为4KB，则允许每段的最大页号是 。 A. 1024 B. 1023

C. 4096

D. 4095

36．通过硬件和软件的功能扩充，把原来的独占设备改造成能为若干用户共享的设备，这种设备称为 设备。

A. 用户 B. 系统 C. 虚拟 D. 临界 37．在操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用 。

A. 物理设备名

B. 虚拟设备名

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C. 逻辑设备名 36．位示图可用于 。

A. 文件目录的查找

C. 主存空间的共享

D. 绝对设备号 B. 磁盘空间的管理

D. 实现文件的保护和保密

39．在文件的物理结构中， 结构不利于文件长度的动态增长。 A. 顺序 B. 链接 C. 索引 D. Hash 40．UNIX操作系统的SHELL是负责 的模块。

A. 解释并执行来自终端的命令 B. 解释并执行来自终端的内部命令 C. 解释并执行来自终端的外部命令 D. 进行功能调用

41．UNIX系统中， 文件用于把一个进程的输出连接到另一个进程的输入。 A. 普通 B. 特殊 C. 目录 D. 管道

42．对于有两个并发进程的系统，设互斥信号量为mutex，若mutex=0，则 。 A. 表示没有进程进入与mutex相关的临界区

B. 表示有一个进程进入与mutex相关的临界区

C. 表示有一个进程进入与mutex相关的临界区，另一个进程等待进入

D．表示有两个进程进入与mutex相关的临界区

43. 两个进程合作完成一个任务，在并发执行中，一个进程要等待其合作伙伴发来消息，或者建立

某个条件后再向前执行，这种关系称为进程间的 。 A. 同步 B. 互斥 C. 竞争 D. 合作

44. 在下列存储管理方式中，不要求将作业全部装入并不要求一个连续存储空间的管理方式是 。

A. 固定分区存储管理 B. 可变分区存储管理 C. 页式存储管理 D. 页式虚拟存储管理 45．UNIX系统磁盘存储空间的管理采用 的管理方法。 A. 位示图

B. 记录的成组操作

C. 空闲块表

D. 空闲块成组链接

二、填空题

1．操作系统是计算机系统中的一个 ，它管理和控制计算机系统的 。

2．如果信号量的当前值为-3，则表示系统中在该信号量上有 个等待进程。 3．为了感知进程的存在并对它进行控制和管理，系统设置了 。

4．引入缓冲技术，有效地改善了系统CPU与I/O设备之间的 不匹配情况。

5．在UNIX系统V中，如果一个盘块的大小为1KB，每个盘号占4个字节，那么，一个进程要访

问偏移量为263168字节处的数据时，要经过 次间址。 6．多道程序设计能充分发挥 与 之间的并行工作能力。

7．一个结束等待状态的进程，必须先变成 状态，然后才可能运行，进程运行满一个时间片后让出处理器，它的状态应变为 状态。

8．地址重定位可分 和 两种。

9．在分区分配算法中，最先适应算法倾向于优先利用内存中 部分的空闲分区，从而保留了 部分的大空闲区。(低地址 高地址)

10．设备管理中引入缓冲机制的主要原因是为了： 、 和 。（匹配外设和CPU之间的

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处理速度，减少中断次数和处理中断时间，解决DMA或通道方式时的瓶颈问题） 11．设有n个进程使用同一个共享变量（它们都有各自的相关临界区），如果最多允许m（m < n）

个进程同时进入临界区，则信号量的变化范围是 。（m ～ m – n） 12．UNIX操作系统是一种 。（分时多用户操作系统）

13．在磁盘的移臂调度中，读写臂频繁改变移臂方向的调度算法是 。（先来先服务调度算法） 14．通道又称I/O处理机，它能完成 和外设之间的信息传输，并与CPU 操作。 15．进程通常由三部分组成：一是程序；二是数据集合；三是 。

16．多道程序共享同一CPU，但同一时刻只能有一道程序占有处理机，为此把进程分为三种基本状态： 。

17．操作系统的两个最主要的特征是 和 。（程序的并发性，资源的共享性） 18．实时操作系统有如下两个基本特征： 和 。（及时性，可靠性） 19．文件的物理结构可分为 、 和 。（顺序（连续）结构，链接（串联）

结构，索引结构）

20．设系统中有P1、P2、P3三个进程，并按P1、P2、P3的优先次序调度运行，它们的内部计算和I/O操作时间如下：

P1：计算60 ms —— I/O 80 ms —— 计算20 ms P2：计算120 ms—— I/O 40ms —— 计算40ms

P3：计算40 ms —— I/O 80ms —— 计算40ms

设调度程序执行时间忽略不计，完成这三个进程比单道运行节省的时间是 。（160 ms） 21．死锁产生的四个必要条件是 、 、 、 。

22．一个作业可对应于 个进程，一个程序可对应于 个进程。在段页式存储管理技术中，每

个进程可对应于 个段表，一个段可对应于 个页表。 23．当系统采用资源有序分配方法预防死锁时，它破坏了死锁的必要条件中的 条件。

24．通过硬件和软件的功能扩充，把原来独占的设备改造成为若干用户共享的设备，这种设备称

为 。

25．操作系统是计算机系统的一种系统软件，它以尽量合理、有效的方式组织和管理计算机

的 ，并控制程序的运行，使整个计算机系统能高效地运行。 26．在多道程序系统中，进程间逻辑上的相互制约关系称为 ，进程间在使用临界资源方面的制约关系称为 。 27．常用的I/O控制方式有程序直接控制方式、中断控制方式、DMA方式和通道控制方式 。 28．通道是一个独立于CPU的专管输入/输出的 处理机 ，它控制 I/O设备 与内存之间的数据交换。 29．UNIX系统中的每个文件目录项由 文件名 和相应的 索引节点号 组成。 30．UNIX的用户界面包括面向操作的接口SHELL和面向程序的接口 系统调用 。

三、简答题（含名词解释）

1．设计现代OS的主要目标是什么？ 2．OS的作用可表现在哪几个方面？

6．实现分时系统的关键问题是什么？应如何解决？

8．试在交互性、及时性和可靠性方面比较分时系统和实时系统。

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9．OS的几大特征是什么？其最基本的特征是什么？ 10．内存管理有哪些主要功能？它们的主要任务是什么？ 11．设备管理有哪些主要功能？它们的主要任务是什么？ 12．文件管理有哪些主要功能？它们的主要任务是什么？ 13．是什么原因使操作系统具有异步性特征？

14．在OS中为什么要引入进程概念？它会产生什么样的影响？ 15．试从动态性、并发性和独立性上比较进程和程序。 16．当前有哪些高级通信机制？

17．产生死锁的必要条件是什么？解决死锁问题常用哪两类措施？ 必要条件：

①互斥条件：每个资源在一段时间内只能允许一个进程使用，其它想使用该资源的进程必须等待，直到使用资源者归还资源后才允许另一进程使用该资源。

②占有并等待条件：进程因请求资源而被阻塞时，对已分配的资源保持不放。

③不可抢夺条件：任何一个进程不能抢夺其它进程占有的资源，即已被占用的资源只能由占用资源的进程自己来释放。

④循环等待条件：存在一个进程等待序列{P1，P2，P3，...，Pn}，其中P1等待P2所占的资源，P2等待P3所占资源，...，Pn等待P1所占资源。

解决死锁一般有两种方案，一是死锁的检测和解除，二是死锁的预防。 18．什么是SPOOLing技术？

答：它使用直接存取的大容量磁盘作为缓冲，将一个可共享的磁盘空间改造成若干台输入设备和输出设备，并使得I/O设备与CPU并行操作。 19．什么是管态？什么是目态？

答：管态也称核态、特态或系统态，机器处于管态时可以执行硬件提供的所有指令，包括特权指令和非特权指令。通常，操作系统程序在管态下运行。

目态也称常态或用户态，机器处于目态时只能执行硬件机器指令系统的一个子集，即非特权指令集合。通常用户程序运行在目态。

20．什么叫地址重定位？动态地址重定位的特点是什么？

重定位是指作业装入与其地址空间不同的物理空间所引起的地址变换过程。 动态地址重定位的特点： （1）由硬件实现；

（2）在程序运行过程中进行地址变换。

21．页式存储管理有效地解决了什么问题？试叙述其实现原理。 答：页式存储管理有效地解决了存储器碎片（零头）问题。

其实现原理如下：

（1）存储器等分成块，称为存储块（页面框架），是分配的单位，其大小是2的幂次。 （2）作业地址空间分页，页与页面框架大小相等。

（3）通过页表进行地址转换，作业在物理空间上不要求连续存放。 （4）通过地址变换机构动态地实现虚地址到物理地址的映射。 22．简述多道程序设计的主要特点。

答：（1）多道。主存中同时存放两道或两道以上程序，它们都处于执行的开始点和结束点之间。 （2）宏观上并行。从宏观上看，主存中的几道程序在同时执行，即并行。

（3）微观上串行。因为一台处理机上同一时刻只能执行一道程序中的一条指令，所以微观上它

们在交替地执行。

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23．列出文件的三种常见物理结构，并简述其特点。 答：（1）顺序结构。逻辑上相邻的信息存放在文件存储器上的相邻物理块中。它的优点是访问速度

快，缺点是文件长度增加困难。

（2）链接结构。一个文件占有若干不连续的存储块，各块之间以指针相连。其优点是文件长度动态变化容易，缺点是随机访问的速度很慢。

（3）索引结构。一个文件占有若干不连续的存储块，这些块的块号记录于一个索引块中。优点

是访问速度快，长度变化容易，缺点是索引块增加了存储开销。 24．文件目录的作用是什么？一个文件的目录项应包含哪些信息？

答：一个计算机系统中保存着许多文件，用户在使用文件时给出欲访问的文件名，文件系统应当能

够根据文件名找到指定的文件，为此需要为系统中的文件建立目录。

文件目录项中应该包含文件名、文件地址、文件长度、文件建立的时间日期和文件访问权限等。 25．设磁盘块的大小为512个字节，块号用3个字节表示，则磁盘的最大允许容量为多少？若块号用4个字节表示呢？ 名词解释：

操作系统：操作系统是一个系统软件，它是管理和控制系统中的各种软件和硬件资源使其得以充分

利用，方便用户使用计算机系统的程序集合。（周长林） 通道：通道是一种专门负责I/O操作的处理机，可以接收CPU的委托执行通道程序，完成输入输出任务。 死锁：若系统中存在一组进程（两个或多个），它们中的每一个进程都占用了某种资源而又都在等待

其中另一进程所占用的资源，这种等待永远不能结束，这种现象称为进程死锁，简称死锁。

地址重定位：在多道程序系统中，程序所产生的地址为逻辑地址，需要将其转换为存储空间的物理地址，这一转换过程称为地址重定位。它通常需要软件和硬件结合起来实现。

中断响应：处理器每执行完一条指令后，硬件的中断装置立即检查有无中断事件发生，若有中断事件发生，则暂停现行进程的执行，而让操作系统的中断处理程序占用处理器，这一过程称为中断响应。

系统调用：系统调用是操作系统为用户程序提供的一种服务界面。操作系统编制了许多不同功能的

子程序，用户程序在执行中可以调用这些子程序。由操作系统提供的这些子程序称为“系统功能调用”程序，或简称“系统调用”。

进程：一个程序在一个数据集合上的一次执行称为一个进程。

进程控制块（PCB）：进程控制块（PCB）是为了描述进程的运动变化过程而采用的一个与进程相联

系的数据结构，用于记录系统管理进程所需的信息，描述进程的瞬间特征。它是进程的唯一实体，操作系统通过PCB而感知进程的存在。通常PCB包括进程的标识符、进程的现行状态、CPU保护区、进程起始地址、资源清单和进程优先数等相关内容。

文件系统：操作系统中管理信息资源的程序集合称为文件系统，由于信息资源是以文件的形式保存于外存空间的，因而文件系统既需要管理文件，也需要管理用于保存文件的外存空间。

并发执行：所谓程序的并发执行，是指两个或两个以上的程序在计算机系统中处于开始和结束之间的状态，它是宏观上的同时执行，微观上的交替执行。

程序局部性：一个程序在运行的任一阶段只需要使用所占存储空间的一部分，这称为程序的局部性

原理。

进程状态：进程在其生命周期内至少有3种状态：

就绪态：进程已分配到必要的资源，本身具备运行的条件，但由于进程数多于处理机数暂未投入

运行，既相当于等待处理机资源。

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运行态：进程已获得必要的资源，并占有一个处理机，它的程序段正在执行。

等待态：也称挂起态、阻塞态、封锁态、睡眠态。进程本身不具备运行条件，即使分给它处理机

也不能运行。进程正在等待某个事件的发生，如等待某一资源被释放，等待与该进程相

关的I/O传输的完成信号等。

快表：在页式存储管理中，为了提高对页表的存取速度，常利用高速缓存存放页表的一部分，这

个部分页表称为“快表”。

四、计算及综合题

1. 假定有一个成品仓库，总共能存放8台成品，生产者进程把生产成品放入仓库，消费者进程从

仓库中取出成品消费。为了防止积压，仓库满时就停止生产。由于仓库搬运设备只有一套，故成品的存入和取出只能分别进行，试用P、V操作来实现该方案。

2. 今有一个文件F供进程共享，现把这些进程分成A、B两组，规定同组的进程可以同时读文件

F；但当有A组（或B组）的进程在读文件F时就不允许B组（或A组）的进程读文件F。试用P、V操作来进行管理。

3. 有三个进程，Reader进程读入数据number1，将其放入缓冲器B1，Executor进程将B1中数据取

出，处理成数据number2，将其放入缓冲器B2，Printer进程将number2数据取出打印，假设B1 和B2只能存放一个数据，用P、V操作管理这三个进程的执行。

4. 有两个作业A和B，分别在7:00和8:30到达系统，它们估计的计算时间分别为0.8小时和0.1

小时，系统在9:00开始以响应比高者优先算法进行调度。在单道系统中该两个作业被选中时的响应比各为多少？

5. 某系统有A,B,C三类资源（数量分别为17，5，20）和P1~P5五个进程，在T0时刻系统状态如

下表所示：

最大资源需求量 已分配资源数量 进程 A B C A B C P1 5 5 9 2 1 2 P2 5 3 6 4 0 2 P3 4 0 11 4 0 5 P4 4 2 5 2 0 4 P5 4 2 4 3 1 4 系统采用银行家算法实施死锁避免策略,请回答下列问题： ①T0时刻是否为安全状态？若是，请给出安全序列。 ②在T0时刻若进程P2请求资源（0，3，4），是否能实施资源分配？为什么？

③在②的基础上，若进程P4请求资源（2，0，1），是否能实施资源分配？为什么？

6. 某计算机系统有9台磁带机，它们供N个进程竞争使用，每个进程可能需要3台磁带机。请问N为多少时，系统没有死锁的危险，并说明其原因。

7. 某系统有同类资源m个供n个进程共享，如果每个进程最多可能需要x个资源（1≤x≤m）且

各进程的最大需求量之和小于（m + n）。证明系统没有因申请该类资源而发生死锁的危险。 8. 用银行家算法考虑下列系统状态 ：

进程 分配矩阵 最大需求矩阵 资源总数矩阵

A 3 0 1 1 4 1 1 1 6 3 4 2 B 0 1 0 0 0 2 1 2

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C 1 1 1 0 4 2 1 0 D 1 1 0 1 1 1 1 1 E 0 0 0 0 2 1 1 0

问系统是否安全？若进程B请求(0,0,1,0)，可否立即分配？此后进程E也请求(0,0,1,0)，可否分配给它？请分别分析说明。

9. 某系统有A、B、C、D这4类资源供5个进程共享，进程对资源的需求和分配情况如下表所示。

现在系统中A、B、C、D类资源分别还剩1、5、2、0个，请按银行家算法回答下列问题：

进程 P1 P2 P3 P4 P5

(1) 现在系统是否处于安全状态? 为什么？

(2) 如果现在进程P2提出需要(0，4，2，0)个资源的请求，系统能否满足它的请求？为什么？ 10. 有一个虚存系统，某进程占用3个内存块，开始时内存为空，执行如下访问页号序列后：

1，2，3，4，1，2，5，1，2，3，4，5

（1） 采用先进先出（FIFO）淘汰算法，缺页次数是多少？ （2） 采用最近最少使用（LRU）淘汰算法，缺页次数是多少？

（3） 若用最优（OPT）算法呢？

11. 在采用页式存储管理的系统中，某作业的逻辑地址空间为4页（每页2048字节），且已知该作

业的页表如下表。试借助地址转换图（即要求画出页式存储管理系统地址转换示意图）求出逻

辑地址4688所对应的物理地址。

页 表

页 号 内存块号 0 2 1 4 2 6 3 9 12. 某系统采用位示图法实现磁盘空间管理，现有一磁盘有10000个物理块，位示图的每个字有32

位，试问： （1）需要有多少个字？

（2）计算第i个字第j位对应的物理块号（设字号和位号都是从0开始编号）。 （3）求物理块号N对应的字号和位号。

13. 假定在某移动臂磁盘上，刚刚处理了访问143号柱面的请求，目前正在为访问125号柱面的请

求服务，同时有若干请求者在等待服务，它们依次访问的柱面号为 86，147，91，177，94，150，102，175，130 请回答下列问题：

（1） 分别写出用先来先服务算法、最短寻找时间优先算法、电梯算法的实际服务次序。 （2） 计算上述算法下移动臂需移动的距离。

A 0 1 1 0 0 已占资源 B C 0 1 0 0 3 5 6 3 0 1 D 2 0 4 2 4 A 0 1 2 0 0 最大需求数 B C 0 1 7 5 3 5 6 5 6 5 D 2 0 6 2 6

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