文件系统的是用来组织和排列文件存取的,所以它是可见的,在Linux中,我们可以通过ls等工具来查看其结构,在Linux系统中,见到的都是树形结构;比如操作系统安装在一个文件系统中,他表现为由/ 起始的树形结构。linux文件系统的最顶端是/,我们称/为Linux的root,也就是 Linux操作系统的文件系统。Linux的文件系统的入口就是/,所有的目录、文件、设备都在/之下,/就是Linux文件系统的组织者,也是最上级的领导者。

FHS 目录结构(Filesystem Hierarchy Standard )

由于linux是开放源代码,各大公司和团体根据linux的核心代码做各自的操作,编程。这样就造成在根下的目录的不同。这样就造成个人不能使用他人的linux系统的PC。因为你根本不知道一些基本的配置,文件在哪里。。。这就造成了混乱。这就是FHS(Filesystem Hierarchy Standard )机构诞生的原因。该机构是linux爱好者自发的组成的一个团体,主要是是对linux做一些基本的要求,不至于是操作者换一台主机就成了linux的‘文盲’。

FHS是根据过去的经验一直再持续的改版的,FHS依据文件系统使用的频繁与否与是否允许使用者随意更动, 而将目录定义成为四种交互作用的形态,用表格来说有点像底下这样:

 

可分享的(shareable)

不可分享的(unshareable)

不变的(static)

/usr (软件放置处)

/etc (配置文件)

/opt (第三方协力软件)

/boot (开机与核心档)

可变动的(variable)

/var/mail (使用者邮件信箱)

/var/run (程序相关)

/var/spool/news (新闻组)

/var/lock (程序相关)

四中类型:

1. 可分享的:可以分享给其他系统挂载使用的目录,所以包括执行文件与用户的邮件等数据, 是能够分享给网络上其他主机挂载用的目录;

2. 不可分享的:自己机器上面运作的装置文件或者是与程序有关的socket文件等, 由于仅与自身机器有关,所以当然就不适合分享给其他主机了。

3. 不变的:有些数据是不会经常变动的,跟随着distribution而不变动。 例如函式库、文件说明文件、系统管理员所管理的主机服务配置文件等等;

4. 可变动的:经常改变的数据,例如登录文件、一般用户可自行收受的新闻组等。

FHS针对目录树架构仅定义出三层目录底下应该放置什么数据而已,分别是底下这三个目录的定义:

  • / (root, 根目录):与开机系统有关;
  • /usr (unix software resource):与软件安装/执行有关;
  • /var (variable):与系统运作过程有关。

根目录 (/) 的意义与内容:

根目录是整个系统最重要的一个目录,因为不但所有的目录都是由根目录衍生出来的, 同时根目录也与开机/还原/系统修复等动作有关。 由于系统开机时需要特定的开机软件、核心文件、开机所需程序、 函式库等等文件数据,若系统出现错误时,根目录也必须要包含有能够修复文件系统的程序才行。 因为根目录是这么的重要,所以在FHS的要求方面,他希望根目录不要放在非常大的分区, 因为越大的分区内你会放入越多的数据,如此一来根目录所在分区就可能会有较多发生错误的机会。

因此FHS标准建议:根目录(/)所在分区应该越小越好, 且应用程序所安装的软件最好不要与根目录放在同一个分区内,保持根目录越小越好。 如此不但效能较佳,根目录所在的文件系统也较不容易发生问题。说白了,就是根目录和Windows的C盘一个样。

根据以上原因,FHS认为根目录(/)下应该包含如下子目录:

目录

应放置档案内容

/bin

系统有很多放置执行档的目录,但/bin比较特殊。因为/bin放置的是在单人维护模式下还能够被操作的指令。在/bin底下的指令可以被root与一般帐号所使用,主要有:cat,chmod(修改权限), chown, date, mv, mkdir, cp, bash等等常用的指令。

/boot

主要放置开机会使用到的档案,包括Linux核心档案以及开机选单与开机所需设定档等等。Linux kernel常用的档名为:vmlinuz ,如果使用的是grub这个开机管理程式,则还会存在/boot/grub/这个目录。

/dev

在Linux系统上,任何装置与周边设备都是以档案的型态存在于这个目录当中。 只要通过存取这个目录下的某个档案,就等于存取某个装置。比要重要的档案有/dev/null, /dev/zero, /dev/tty , /dev/lp*, / dev/hd*, /dev/sd*等等

/etc

系统主要的设定档几乎都放置在这个目录内,例如人员的帐号密码档、各种服务的启始档等等。 一般来说,这个目录下的各档案属性是可以让一般使用者查阅的,但是只有root有权力修改。 FHS建议不要放置可执行档(binary)在这个目录中。 比较重要的档案有:/etc/inittab, /etc/init.d/, /etc/modprobe.conf, /etc/X11/, /etc/fstab, /etc/sysconfig/等等。 另外,其下重要的目录有:/etc/init.d/ :所有服务的预设启动script都是放在这里的,例如要启动或者关闭iptables的话: /etc/init.d/iptables start、/etc/init.d/ iptables stop

/etc/xinetd.d/ :这就是所谓的super daemon管理的各项服务的设定档目录。

/etc/X11/ :与X Window有关的各种设定档都在这里,尤其是xorg.conf或XF86Config这两个X Server的设定档。

/home

这是系统预设的使用者家目录(home directory)。 在你新增一个一般使用者帐号时,预设的使用者家目录都会规范到这里来。比较重要的是,家目录有两种代号: 
~ :代表当前使用者的家目录,而 ~guest:则代表用户名为guest的家目录。

/lib

系统的函式库非常的多,而/lib放置的则是在开机时会用到的函式库,以及在/bin或/sbin底下的指令会呼叫的函式库而已 。 什么是函式库呢?妳可以将他想成是外挂,某些指令必须要有这些外挂才能够顺利完成程式的执行之意。 尤其重要的是/lib/modules/这个目录,因为该目录会放置核心相关的模组(驱动程式)。

/media

media是媒体的英文,顾名思义,这个/media底下放置的就是可移除的装置。 包括软碟、光碟、DVD等等装置都暂时挂载于此。 常见的档名有:/media/floppy, /media/cdrom等等。

/mnt

如果妳想要暂时挂载某些额外的装置,一般建议妳可以放置到这个目录中。在早时候,这个目录的用途与/media相同。 只是有了/media之后,这个目录就用来暂时挂载用了。

/opt

这个是给第三方协力软体放置的目录 。 什么是第三方协力软体啊?举例来说,KDE这个桌面管理系统是一个独立的计画,不过他可以安装到Linux系统中,因此KDE的软体就建议放置到此目录下了。 另外,如果妳想要自行安装额外的软体(非原本的distribution提供的),那么也能够将你的软体安装到这里来。 不过,以前的Linux系统中,我们还是习惯放置在/usr/local目录下。

/root

系统管理员(root)的家目录。 之所以放在这里,是因为如果进入单人维护模式而仅挂载根目录时,该目录就能够拥有root的家目录,所以我们会希望root的家目录与根目录放置在同一个分区中。

/sbin

Linux有非常多指令是用来设定系统环境的,这些指令只有root才能够利用来设定系统,其他使用者最多只能用来查询而已。放在/sbin底下的为开机过程中所需要的,里面包括了开机、修复、还原系统所需要的指令。至于某些伺服器软体程式,一般则放置到/usr/sbin/当中。至于本机自行安装的软体所产生的系统执行档(system binary),则放置到/usr/local/sbin/当中了。常见的指令包括:fdisk, fsck, ifconfig, init, mkfs等等。

/srv

srv可以视为service的缩写,是一些网路服务启动之后,这些服务所需要取用的资料目录。 常见的服务例如WWW, FTP等等。 举例来说,WWW伺服器需要的网页资料就可以放置在/srv/www/里面。呵呵,看来平时我们编写的代码应该放到这里了。

/tmp

这是让一般使用者或者是正在执行的程序暂时放置档案的地方。这个目录是任何人都能够存取的,所以你需要定期的清理一下。当然,重要资料不可放置在此目录啊。 因为FHS甚至建议在开机时,应该要将/tmp下的资料都删除。

事实上FHS针对根目录所定义的标准就仅限于上表,不过仍旧有些目录也需要我们了解一下,具体如下:

目录

应放置文件内容

/lost+found

这个目录是使用标准的ext2/ext3档案系统格式才会产生的一个目录,目的在于当档案系统发生错误时,将一些遗失的片段放置到这个目录下。 这个目录通常会在分割槽的最顶层存在,例如你加装一个硬盘于/disk中,那在这个系统下就会自动产生一个这样的目录/disk/lost+found

/proc

这个目录本身是一个虚拟文件系统(virtual filesystem)喔。 他放置的资料都是在内存当中,例如系统核心、行程资讯(process)(是进程吗?)、周边装置的状态及网络状态等等。因为这个目录下的资料都是在记忆体(内存)当中,所以本身不占任何硬盘空间。比较重要的档案(目录)例如: /proc/cpuinfo, /proc/dma, /proc/interrupts, /proc/ioports, /proc/net/*等等。

/sys

这个目录其实跟/proc非常类似,也是一个虚拟的档案系统,主要也是记录与核心相关的资讯。 包括目前已载入的核心模组与核心侦测到的硬体装置资讯等等。 这个目录同样不占硬盘容量。

除了这些目录的内容之外,另外要注意的是,因为根目录与开机有关,开机过程中仅有根目录会被挂载, 其他分区则是在开机完成之后才会持续的进行挂载的行为。就是因为如此,因此根目录下与开机过程有关的目录, 就不能够与根目录放到不同的分区去。哪些目录不可与根目录分开呢?:

  1. /etc:配置文件
  2. /bin:重要执行档
  3. /dev:所需要的装置文件
  4. /lib:执行档所需的函式库与核心所需的模块
  5. /sbin:重要的系统执行文件

这五个目录千万不可与根目录分开在不同的分区。

/usr 的意义与内容:

/usr不是user的缩写,其实usr是Unix Software Resource的缩写, 也就是Unix操作系统软件资源所放置的目录,而不是用户的数据啦。这点要注意。 FHS建议所有软件开发者,应该将他们的数据合理的分别放置到这个目录下的次目录,而不要自行建立该软件自己独立的目录。

因为是所有系统默认的软件(distribution发布者提供的软件)都会放置到/usr底下,因此这个目录有点类似Windows 系统的C:\Windows\ + C:\Program files\这两个目录的综合体,系统刚安装完毕时,这个目录会占用最多的硬盘容量。 一般来说,/usr的次目录建议有底下这些:

目录

应放置文件内容

/usr/X11R6/

为X Window System重要数据所放置的目录,之所以取名为X11R6是因为最后的X版本为第11版,且该版的第6次释出之意。

/usr/bin/

绝大部分的用户可使用指令都放在这里。请注意到他与/bin的不同之处。(是否与开机过程有关)

/usr/include/

c/c++等程序语言的档头(header)与包含档(include)放置处,当我们以tarball方式 (*.tar.gz 的方式安装软件)安装某些数据时,会使用到里头的许多包含档。

/usr/lib/

包含各应用软件的函式库、目标文件(object file),以及不被一般使用者惯用的执行档或脚本(script)。 某些软件会提供一些特殊的指令来进行服务器的设定,这些指令也不会经常被系统管理员操作, 那就会被摆放到这个目录下啦。要注意的是,如果你使用的是X86_64的Linux系统, 那可能会有/usr/lib64/目录产生

/usr/local/

统管理员在本机自行安装自己下载的软件(非distribution默认提供者),建议安装到此目录, 这样会比较便于管理。举例来说,你的distribution提供的软件较旧,你想安装较新的软件但又不想移除旧版, 此时你可以将新版软件安装于/usr/local/目录下,可与原先的旧版软件有分别啦。 你可以自行到/usr/local去看看,该目录下也是具有bin, etc, include, lib...的次目录

/usr/sbin/

非系统正常运作所需要的系统指令。最常见的就是某些网络服务器软件的服务指令(daemon)

/usr/share/

放置共享文件的地方,在这个目录下放置的数据几乎是不分硬件架构均可读取的数据, 因为几乎都是文本文件嘛。在此目录下常见的还有这些次目录:/usr/share/man:联机帮助文件

/usr/share/doc:软件杂项的文件说明

/usr/share/zoneinfo:与时区有关的时区文件

/usr/src/

一般原始码建议放置到这里,src有source的意思。至于核心原始码则建议放置到/usr/src/linux/目录下。

/var 的意义与内容:

如果/usr是安装时会占用较大硬盘容量的目录,那么/var就是在系统运作后才会渐渐占用硬盘容量的目录。 因为/var目录主要针对常态性变动的文件,包括缓存(cache)、登录档(log file)以及某些软件运作所产生的文件, 包括程序文件(lock file, run file),或者例如MySQL数据库的文件等等。常见的次目录有:

目录

应放置文件内容

/var/cache/

应用程序本身运作过程中会产生的一些暂存档

/var/lib/

程序本身执行的过程中,需要使用到的数据文件放置的目录。在此目录下各自的软件应该要有各自的目录。 举例来说,MySQL的数据库放置到/var/lib/mysql/而rpm的数据库则放到/var/lib/rpm去

/var/lock/

某些装置或者是文件资源一次只能被一个应用程序所使用,如果同时有两个程序使用该装置时, 就可能产生一些错误的状况,因此就得要将该装置上锁(lock),以确保该装置只会给单一软件所使用。 举例来说,刻录机正在刻录一块光盘,你想一下,会不会有两个人同时在使用一个刻录机烧片? 如果两个人同时刻录,那片子写入的是谁的数据?所以当第一个人在刻录时该刻录机就会被上锁, 第二个人就得要该装置被解除锁定(就是前一个人用完了)才能够继续使用

/var/log/

非常重要。这是登录文件放置的目录。里面比较重要的文件如/var/log/messages, /var/log/wtmp(记录登入者的信息)等。

/var/mail/

放置个人电子邮件信箱的目录,不过这个目录也被放置到/var/spool/mail/目录中,通常这两个目录是互为链接文件。

/var/run/

某些程序或者是服务启动后,会将他们的PID放置在这个目录下

/var/spool/

这个目录通常放置一些队列数据,所谓的“队列”就是排队等待其他程序使用的数据。 这些数据被使用后通常都会被删除。举例来说,系统收到新信会放置到/var/spool/mail/中, 但使用者收下该信件后该封信原则上就会被删除。信件如果暂时寄不出去会被放到/var/spool/mqueue/中, 等到被送出后就被删除。如果是工作排程数据(crontab),就会被放置到/var/spool/cron/目录中。

由于FHS仅是定义出最上层(/)及次层(/usr, /var)的目录内容应该要放置的文件或目录数据, 因此,在其他次目录层级内,就可以随开发者自行来配置了。

文件类型与扩展名

文件类型

Linux文件类型常见的有:普通文件、目录文件、字符设备文件和块设备文件、符号链接文件等,现在我们进行一个简要的说明。

1. 普通文件

我们用 ls -lh 来查看某个文件的属性,可以看到有类似-rwxrwxrwx,值得注意的是第一个符号是 - ,这样的文件在Linux中就是普通文件。这些文件一般是用一些相关的应用程序创建,比如图像工具、文档工具、归档工具... .... 或 cp工具等。这类文件的删除方式是用rm 命令。

另外,依照文件的内容,又大略可以分为:

1>. 纯文本档(ASCII):

这是Linux系统中最多的一种文件类型,称为纯文本档是因为内容为我们人类可以直接读到的数据,例如数字、字母等等。 几乎只要我们可以用来做为设定的文件都属于这一种文件类型。 举例来说,你可以用命令: cat ~/.bashrc 来看到该文件的内容。 (cat 是将一个文件内容读出来的指令).

2>. 二进制文件(binary):

Linux系统其实仅认识且可以执行二进制文件(binary file)。Linux当中的可执行文件(scripts, 文字型批处理文件不算)就是这种格式的文件。 刚刚使用的命令cat就是一个binary file。

3>. 数据格式文件(data):

有些程序在运作的过程当中会读取某些特定格式的文件,那些特定格式的文件可以被称为数据文件 (data file)。举例来说,我们的Linux在使用者登录时,都会将登录的数据记录在 /var/log/wtmp那个文件内,该文件是一个data file,他能够透过last这个指令读出来! 但是使用cat时,会读出乱码~因为他是属于一种特殊格式的文件?

2. 目录文件

当我们在某个目录下执行,看到有类似 drwxr-xr-x ,这样的文件就是目录,目录在Linux是一个比较特殊的文件。注意它的第一个字符是d。创建目录的命令可以用 mkdir 命令,或cp命令,cp可以把一个目录复制为另一个目录。删除用rm 或rmdir命令。

3. 字符设备或块设备文件

您进入/dev目录,列一下文件,会看到类似如下的:

[root@localhost ~]# ls -al /dev/tty

crw-rw-rw- 1 root tty 5, 0 11-03 15:11 /dev/tty

[root@localhost ~]# ls -la /dev/sda1

brw-r----- 1 root disk 8, 1 11-03 07:11 /dev/sda1

我们看到/dev/tty的属性是 crw-rw-rw- ,注意前面第一个字符是 c ,这表示字符设备文件。比如猫等串口设备。

我们看到 /dev/sda1 的属性是 brw-r----- ,注意前面的第一个字符是b,这表示块设备,比如硬盘,光驱等设备。

这个种类的文件,是用mknode来创建,用rm来删除。目前在最新的Linux发行版本中,我们一般不用自己来创建设备文件。因为这些文件是和内核相关联的。

与系统周边及储存等相关的一些文件, 通常都集中在/dev这个目录之下!通常又分为两种:

区块(block)设备档 :

就是一些储存数据, 以提供系统随机存取的接口设备,举例来说,硬盘与软盘等就是啦! 你可以随机的在硬盘的不同区块读写,这种装置就是成组设备!你可以自行查一下/dev/sda看看, 会发现第一个属性为[ b ]!

字符(character)设备文件:

亦即是一些串行端口的接口设备, 例如键盘、鼠标等等!这些设备的特色就是一次性读取的,不能够截断输出。 举例来说,你不可能让鼠标跳到另一个画面,而是滑动到另一个地方!第一个属性为 [ c ]。

4. 数据接口文件(sockets):

数据接口文件(或者:套接口文件),这种类型的文件通常被用在网络上的数据承接了。我们可以启动一个程序来监听客户端的要求, 而客户端就可以透过这个socket来进行数据的沟通了。第一个属性为 [ s ], 最常在/var/run这个目录中看到这种文件类型了。

例如:当我们启动MySQL服务器时,会产生一个mysql.sock的文件。

[root@localhost ~]# ls -lh /var/lib/mysql/mysql.sock

srwxrwxrwx 1 mysql mysql 0 04-19 11:12 /var/lib/mysql/mysql.sock

注意这个文件的属性的第一个字符是 s。

5. 符号链接文件:

当我们查看文件属性时,会看到有类似 lrwxrwxrwx,注意第一个字符是l,这类文件是链接文件。是通过ln -s 源文件名 新文件名 。

符号链接文件的创建方法举例:

[root@localhost test]# ls -lh log2012.log

-rw-r--r-- 1 root root 296K 11-13 06:03 log2012.log

[root@localhost test]# ln -s log2012.log  linklog.log

[root@localhost test]# ls -lh *.log

lrwxrwxrwx 1 root root   11 11-22 06:58 linklog.log -> log2012.log

-rw-r--r-- 1 root root 296K 11-13 06:03 log2012.log

6. 数据输送文件(FIFO,pipe):

FIFO也是一种特殊的文件类型,他主要的目的在解决多个程序同时存取一个文件所造成的错误问题。 FIFO是first-in-first-out的缩写。第一个属性为[p] 。

文件扩展名

1. 扩展名类型

基本上,Linux的文件是没有所谓的扩展名的,一个Linux文件能不能被执行,与他的第一栏的十个属性有关, 与档名根本一点关系也没有。这个观念跟Windows的情况不相同喔!在Windows底下, 能被执行的文件扩展名通常是 .com .exe .bat等等,而在Linux底下,只要你的权限当中具有x的话,例如[ -rwx-r-xr-x ] 即代表这个文件可以被执行。 不过,可以被执行跟可以执行成功是不一样的~举例来说,在root家目录下的install.log 是一个纯文本档,如果经由修改权限成为 -rwxrwxrwx 后,这个文件能够真的执行成功吗? 当然不行~因为他的内容根本就没有可以执行的数据。所以说,这个x代表这个文件具有可执行的能力, 但是能不能执行成功,当然就得要看该文件的内容.

虽然如此,不过我们仍然希望可以藉由扩展名来了解该文件是什么东西,所以,通常我们还是会以适当的扩展名来表示该文件是什么种类的。

底下有数种常用的扩展名:

*.sh : 脚本或批处理文件 (scripts),因为批处理文件为使用shell写成的,所以扩展名就编成 .sh

*Z, *.tar, *.tar.gz, *.zip, *.tgz: 经过打包的压缩文件。这是因为压缩软件分别为 gunzip, tar 等等的,由于不同的压缩软件,而取其相关的扩展名!

*.html, *.php:网页相关文件,分别代表 HTML 语法与 PHP 语法的网页文件。 .html 的文件可使用网页浏览器来直接开启,至于 .php 的文件, 则可以透过 client 端的浏览器来 server 端浏览,以得到运算后的网页结果。

基本上,Linux系统上的文件名真的只是让你了解该文件可能的用途而已,真正的执行与否仍然需要权限的规范才行。例如虽然有一个文件为可执行文件,如常见的/bin/ls这个显示文件属性的指令,不过,如果这个文件的权限被修改成无法执行时,那么ls就变成不能执行。

上述的这种问题最常发生在文件传送的过程中。例如你在网络上下载一个可执行文件,但是偏偏在你的 Linux系统中就是无法执行!呵呵!那么就是可能文件的属性被改变了。不要怀疑,从网络上传送到你的 Linux系统中,文件的属性与权限确实是会被改变的。

2. Linux文件名长度限制:

在Linux底下,使用预设的Ext2/Ext3文件系统时,针对文件名长度限制为:

单一文件或目录的最大容许文件名为 255 个字符

包含完整路径名称及目录 (/) 之完整档名为 4096 个字符

是相当长的档名!我们希望Linux的文件名可以一看就知道该文件在干嘛的, 所以档名通常是很长很长。

3. Linux文件名的字符的限制:

由于Linux在文字接口下的一些指令操作关系,一般来说,你在设定Linux底下的文件名时, 最好可以避免一些特殊字符比较好!例如底下这些:

* ? > < ; & ! [ ] | \ ' " ` ( ) { }

因为这些符号在文字接口下,是有特殊意义的。另外,文件名的开头为小数点“.”时, 代表这个文件为隐藏文件!同时,由于指令下达当中,常常会使用到 -option 之类的选项, 所以你最好也避免将文件档名的开头以 - 或 + 来命名。

文件属性详解

Linux 文件或目录的属性主要包括:文件或目录的节点、种类、权限模式、链接数量、所归属的用户和用户组、最近访问或修改的时间等内容。

具体情况如下:命令: ls -lih

输出:[root@localhost test]# ls -lih

总计 316K

2095120 lrwxrwxrwx 1 root root   11 11-22 06:58 linklog.log -> log2012.log

2095112 -rw-r--r-- 1 root root 296K 11-13 06:03 log2012.log

2095131 drwxrwxr-x 2 root root 4.0K 11-13 05:50 test4

说明:

  • 第一列:inode
  • 第二列:文件种类和权限;
  • 第三列:硬链接个数;
  • 第四列:属主;
  • 第五列:所归属的组;
  • 第六列:文件或目录的大小;
  • 第七列和第八列:最后访问或修改时间;
  • 第九列:文件名或目录名

当然文档的属性不仅仅包括这些,这些是我们最常用的一些属性。

关于inode:

inode 译成中文就是索引节点。每个存储设备或存储设备的分区(存储设备是硬盘、软盘、U盘等等)被格式化为文件系统后,应该有两部份,一部份是inode,另一部份是Block,Block是用来存储数据用的。而inode呢,就是用来存储这些数据的信息,这些信息包括文件大小、属主、归属的用户组、读写权限等。inode为每个文件进行信息索引,所以就有了inode的数值。操作系统根据指令, 能通过inode值最快的找到相对应的文件。

做个比喻,比如一本书,存储设备或分区就相当于这本书,Block相当于书中的每一页,inode 就相当于这本书前面的目录,一本书有很多的内容,如果想查找某部份的内容,我们可以先查目录,通过目录能最快的找到我们想要看的内容。虽然不太恰当,但还是比较形象。

当我们用ls 查看某个目录或文件时,如果加上-i 参数,就可以看到inode节点了;比如我们前面所说的例子:

[root@localhost test]#  ls -li log2012.log

2095112 -rw-r--r-- 1 root root 302108 11-13 06:03 log2012.log

log2012.log 的inode值是 2095112 ; 查看一个文件或目录的inode,要通过ls 命令的的 -i参数。

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