spirv: Initial SPIR-V support
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2930dccecc
21 changed files with 1401 additions and 3300 deletions
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@ -4,18 +4,326 @@
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#pragma once
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#include <sirit/sirit.h>
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#include <boost/container/flat_map.hpp>
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#include "common/common_types.h"
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#include "shader_recompiler/frontend/ir/microinstruction.h"
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#include "shader_recompiler/frontend/ir/program.h"
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namespace Shader::Backend::SPIRV {
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using Sirit::Id;
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class DefMap {
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public:
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||||
void Define(IR::Inst* inst, Id def_id) {
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const InstInfo info{.use_count{inst->UseCount()}, .def_id{def_id}};
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||||
const auto it{map.insert(map.end(), std::make_pair(inst, info))};
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||||
if (it == map.end()) {
|
||||
throw LogicError("Defining already defined instruction");
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||||
}
|
||||
}
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||||
[[nodiscard]] Id Consume(IR::Inst* inst) {
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||||
const auto it{map.find(inst)};
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||||
if (it == map.end()) {
|
||||
throw LogicError("Consuming undefined instruction");
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||||
}
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||||
const Id def_id{it->second.def_id};
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||||
if (--it->second.use_count == 0) {
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||||
map.erase(it);
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||||
}
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||||
return def_id;
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||||
}
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private:
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||||
struct InstInfo {
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||||
int use_count;
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||||
Id def_id;
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};
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||||
boost::container::flat_map<IR::Inst*, InstInfo> map;
|
||||
};
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||||
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class VectorTypes {
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||||
public:
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||||
void Define(Sirit::Module& sirit_ctx, Id base_type, std::string_view name) {
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||||
defs[0] = sirit_ctx.Name(base_type, name);
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||||
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||||
std::array<char, 6> def_name;
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||||
for (int i = 1; i < 4; ++i) {
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||||
const std::string_view def_name_view(
|
||||
def_name.data(),
|
||||
fmt::format_to_n(def_name.data(), def_name.size(), "{}x{}", name, i + 1).size);
|
||||
defs[i] = sirit_ctx.Name(sirit_ctx.TypeVector(base_type, i + 1), def_name_view);
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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||||
[[nodiscard]] Id operator[](size_t size) const noexcept {
|
||||
return defs[size - 1];
|
||||
}
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||||
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||||
private:
|
||||
std::array<Id, 4> defs;
|
||||
};
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||||
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||||
class EmitContext final : public Sirit::Module {
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||||
public:
|
||||
explicit EmitContext(IR::Program& program);
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||||
~EmitContext();
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||||
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||||
[[nodiscard]] Id Def(const IR::Value& value) {
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||||
if (!value.IsImmediate()) {
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||||
return def_map.Consume(value.Inst());
|
||||
}
|
||||
switch (value.Type()) {
|
||||
case IR::Type::U32:
|
||||
return Constant(u32[1], value.U32());
|
||||
case IR::Type::F32:
|
||||
return Constant(f32[1], value.F32());
|
||||
default:
|
||||
throw NotImplementedException("Immediate type {}", value.Type());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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||||
void Define(IR::Inst* inst, Id def_id) {
|
||||
def_map.Define(inst, def_id);
|
||||
}
|
||||
|
||||
[[nodiscard]] Id BlockLabel(IR::Block* block) const {
|
||||
const auto it{std::ranges::lower_bound(block_label_map, block, {},
|
||||
&std::pair<IR::Block*, Id>::first)};
|
||||
if (it == block_label_map.end()) {
|
||||
throw LogicError("Undefined block");
|
||||
}
|
||||
return it->second;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Id void_id{};
|
||||
Id u1{};
|
||||
VectorTypes f32;
|
||||
VectorTypes u32;
|
||||
VectorTypes f16;
|
||||
VectorTypes f64;
|
||||
|
||||
Id workgroup_id{};
|
||||
Id local_invocation_id{};
|
||||
|
||||
private:
|
||||
DefMap def_map;
|
||||
std::vector<std::pair<IR::Block*, Id>> block_label_map;
|
||||
};
|
||||
|
||||
class EmitSPIRV {
|
||||
public:
|
||||
explicit EmitSPIRV(IR::Program& program);
|
||||
|
||||
private:
|
||||
void EmitInst(EmitContext& ctx, IR::Inst* inst);
|
||||
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||||
// Microinstruction emitters
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||||
#define OPCODE(name, result_type, ...) void Emit##name(EmitContext& ctx, IR::Inst* inst);
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||||
#include "shader_recompiler/frontend/ir/opcodes.inc"
|
||||
#undef OPCODE
|
||||
void EmitPhi(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitVoid(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitIdentity(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitBranch(EmitContext& ctx, IR::Inst* inst);
|
||||
void EmitBranchConditional(EmitContext& ctx, IR::Inst* inst);
|
||||
void EmitExit(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitReturn(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitUnreachable(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitGetRegister(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitSetRegister(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitGetPred(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitSetPred(EmitContext& ctx);
|
||||
Id EmitGetCbuf(EmitContext& ctx, const IR::Value& binding, const IR::Value& offset);
|
||||
void EmitGetAttribute(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitSetAttribute(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitGetAttributeIndexed(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitSetAttributeIndexed(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitGetZFlag(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitGetSFlag(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitGetCFlag(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitGetOFlag(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitSetZFlag(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitSetSFlag(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitSetCFlag(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitSetOFlag(EmitContext& ctx);
|
||||
Id EmitWorkgroupId(EmitContext& ctx);
|
||||
Id EmitLocalInvocationId(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitUndef1(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitUndef8(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitUndef16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitUndef32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitUndef64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitLoadGlobalU8(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitLoadGlobalS8(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitLoadGlobalU16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitLoadGlobalS16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitLoadGlobal32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitLoadGlobal64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitLoadGlobal128(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitWriteGlobalU8(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitWriteGlobalS8(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitWriteGlobalU16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitWriteGlobalS16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitWriteGlobal32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitWriteGlobal64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitWriteGlobal128(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitLoadStorageU8(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitLoadStorageS8(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitLoadStorageU16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitLoadStorageS16(EmitContext& ctx);
|
||||
Id EmitLoadStorage32(EmitContext& ctx, const IR::Value& binding, const IR::Value& offset);
|
||||
void EmitLoadStorage64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitLoadStorage128(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitWriteStorageU8(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitWriteStorageS8(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitWriteStorageU16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitWriteStorageS16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitWriteStorage32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitWriteStorage64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitWriteStorage128(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeConstructU32x2(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeConstructU32x3(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeConstructU32x4(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeExtractU32x2(EmitContext& ctx);
|
||||
Id EmitCompositeExtractU32x3(EmitContext& ctx, Id vector, u32 index);
|
||||
void EmitCompositeExtractU32x4(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeConstructF16x2(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeConstructF16x3(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeConstructF16x4(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeExtractF16x2(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeExtractF16x3(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeExtractF16x4(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeConstructF32x2(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeConstructF32x3(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeConstructF32x4(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeExtractF32x2(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeExtractF32x3(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeExtractF32x4(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeConstructF64x2(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeConstructF64x3(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeConstructF64x4(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeExtractF64x2(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeExtractF64x3(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitCompositeExtractF64x4(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitSelect8(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitSelect16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitSelect32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitSelect64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitBitCastU16F16(EmitContext& ctx);
|
||||
Id EmitBitCastU32F32(EmitContext& ctx, Id value);
|
||||
void EmitBitCastU64F64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitBitCastF16U16(EmitContext& ctx);
|
||||
Id EmitBitCastF32U32(EmitContext& ctx, Id value);
|
||||
void EmitBitCastF64U64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitPackUint2x32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitUnpackUint2x32(EmitContext& ctx);
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||||
void EmitPackFloat2x16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitUnpackFloat2x16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitPackDouble2x32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitUnpackDouble2x32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitGetZeroFromOp(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitGetSignFromOp(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitGetCarryFromOp(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitGetOverflowFromOp(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPAbs16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPAbs32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPAbs64(EmitContext& ctx);
|
||||
Id EmitFPAdd16(EmitContext& ctx, IR::Inst* inst, Id a, Id b);
|
||||
Id EmitFPAdd32(EmitContext& ctx, IR::Inst* inst, Id a, Id b);
|
||||
Id EmitFPAdd64(EmitContext& ctx, IR::Inst* inst, Id a, Id b);
|
||||
Id EmitFPFma16(EmitContext& ctx, IR::Inst* inst, Id a, Id b, Id c);
|
||||
Id EmitFPFma32(EmitContext& ctx, IR::Inst* inst, Id a, Id b, Id c);
|
||||
Id EmitFPFma64(EmitContext& ctx, IR::Inst* inst, Id a, Id b, Id c);
|
||||
void EmitFPMax32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPMax64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPMin32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPMin64(EmitContext& ctx);
|
||||
Id EmitFPMul16(EmitContext& ctx, IR::Inst* inst, Id a, Id b);
|
||||
Id EmitFPMul32(EmitContext& ctx, IR::Inst* inst, Id a, Id b);
|
||||
Id EmitFPMul64(EmitContext& ctx, IR::Inst* inst, Id a, Id b);
|
||||
void EmitFPNeg16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPNeg32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPNeg64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPRecip32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPRecip64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPRecipSqrt32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPRecipSqrt64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPSqrt(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPSin(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPSinNotReduced(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPExp2(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPExp2NotReduced(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPCos(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPCosNotReduced(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPLog2(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPSaturate16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPSaturate32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPSaturate64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPRoundEven16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPRoundEven32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPRoundEven64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPFloor16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPFloor32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPFloor64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPCeil16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPCeil32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPCeil64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPTrunc16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPTrunc32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitFPTrunc64(EmitContext& ctx);
|
||||
Id EmitIAdd32(EmitContext& ctx, IR::Inst* inst, Id a, Id b);
|
||||
void EmitIAdd64(EmitContext& ctx);
|
||||
Id EmitISub32(EmitContext& ctx, Id a, Id b);
|
||||
void EmitISub64(EmitContext& ctx);
|
||||
Id EmitIMul32(EmitContext& ctx, Id a, Id b);
|
||||
void EmitINeg32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitIAbs32(EmitContext& ctx);
|
||||
Id EmitShiftLeftLogical32(EmitContext& ctx, Id base, Id shift);
|
||||
void EmitShiftRightLogical32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitShiftRightArithmetic32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitBitwiseAnd32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitBitwiseOr32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitBitwiseXor32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitBitFieldInsert(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitBitFieldSExtract(EmitContext& ctx);
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||||
Id EmitBitFieldUExtract(EmitContext& ctx, Id base, Id offset, Id count);
|
||||
void EmitSLessThan(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitULessThan(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitIEqual(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitSLessThanEqual(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitULessThanEqual(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitSGreaterThan(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitUGreaterThan(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitINotEqual(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitSGreaterThanEqual(EmitContext& ctx);
|
||||
Id EmitUGreaterThanEqual(EmitContext& ctx, Id lhs, Id rhs);
|
||||
void EmitLogicalOr(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitLogicalAnd(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitLogicalXor(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitLogicalNot(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitConvertS16F16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitConvertS16F32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitConvertS16F64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitConvertS32F16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitConvertS32F32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitConvertS32F64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitConvertS64F16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitConvertS64F32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitConvertS64F64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitConvertU16F16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitConvertU16F32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitConvertU16F64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitConvertU32F16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitConvertU32F32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitConvertU32F64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitConvertU64F16(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitConvertU64F32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitConvertU64F64(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitConvertU64U32(EmitContext& ctx);
|
||||
void EmitConvertU32U64(EmitContext& ctx);
|
||||
};
|
||||
|
||||
} // namespace Shader::Backend::SPIRV
|
||||
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