開始使用MASM

 這篇教程翻譯自《Inetl組合語言程式設計》一書的作者Kip R. Irvine的文章Getting Started with MASM ，翻譯的目的在於方便學習。本人翻譯水平有限，有興趣的大俠可以直接閱讀原文。

      同時感謝Adam_syd的中肯意見。

  

 

      本教程將在指導你在輕鬆、有序的過程中，完成學習《Inetl組合語言程式設計》（第5版）所需的軟體環境配置，使你將更多的精力投入到組合語言的學習當中去。如果你急於開始工作，那麼你可以直接閱讀第1節。

1. 32位應用程式必須完成的設定工作；
2. 建立16位的應用程式；
3. 專案屬性設定；
4. 頭開始建立一個專案；
5. 生成一個原始碼列表檔案；
6. 使用 Visual Studio 2005 進行除錯；
7. MASM語法的高亮顯示；
8. 用批處理檔案進行彙編、連結和除錯。

    在本篇教程中發現錯誤？請立即發郵件通知我。除了明確標示，本篇教程的所有方法都可以同時應用於Visual Studio 2005 和 Visual C++ 2005 Express。

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1. 32位應用程式必須完成的設定工作

    如果你使用的是Visual Studio 2005 專業版或團隊版，那麼這些版本的產品中已經包含了微軟的彙編器 8.0（Microsoft Assembler 8.0）。你可以跳過步驟1和步驟2，直接開始步驟3了。

步驟1：安裝Visual C++ 2005 Express

    在你購買《Intel 組合語言程式設計》（第5版）時，該書應該附有隨書光碟。在光碟中包含Visual C++ 2005 Express。你將使用它來編寫、編輯、編譯、除錯並執行你的組合語言程式。如果購買該書時，沒有隨書光碟，那麼你可以到微軟的網站上直接下載該工具軟體。

    注意：微軟已經表示，在Visual C++ 2008 Express 中可以直接構建組合語言程式。我們希望這一天能夠早日到來！

    當你完成Visual C++的安裝後，請留意你的C++編譯的安裝目錄。這些資訊將對你以後的工作有所幫助。
從現在起，我們將從Visual C++ 2005 Express這詞中省略“2005”，直接稱之為Visual C++ Express。

步驟2：下載微軟彙編器

    訪問微軟的 MASM 8.0 下載站點。

    遵從微軟頁面上的下載和安裝指令完成安裝。

步驟3：安裝《Intel 組合語言程式設計》（第5版）中的示例程式

    點選這個連結獲得該書的最新連結庫和示例程式。這些示例程式是由自解壓程式，將自動將檔案解壓到你c:/Irvine目錄下。除非這個目錄你有其他的特殊用途，否則最好不要改動它。如果你要改動這個解壓目錄的位置，請參考修改專案屬性中的相關內容。

    解壓到c:/Irvine目錄中的檔案應該有：

檔名	描述
GraphWin.inc	編寫Windows程式所需的標頭檔案
Irvine16.inc	Irvine16連結庫所使用的標頭檔案（16位應用程式）
Irvine16.lib	書中用到的16位連結函式庫
Irvine32.inc	Irvine32連結庫所使用的標頭檔案（32位應用程式）
Link16.exe	16位連結器
Irvine32.lib	書中用到的32位連結函式庫
Macros.inc	包含巨集定義的標頭檔案
SmallWin.inc	Irvine32.inc使用的標頭檔案。（這個檔案一點都不小，所謂的小是相對於windows.h來說的。內容基本上都是作者參照windows api 翻譯過來的32位 windows 彙編函式api。呵呵，這個最值錢了……）
User32.lib	Windows函式的連結庫
make16.bat	構建16位應用程式使用的批處理檔案
VirtualKeys.inc	Irvine32.inc使用的，定義虛擬鍵盤碼的標頭檔案

    一個名為Examples的子目錄將包含書中所有的示例程式。

步驟4：構建一個組合語言例子程式
預備步驟: 將製表符大小設為5個空格

    執行Visual C++ Express，在Tools選單中選擇Options選單項，選擇Text Editor，選擇All Languages，在選擇Tabs：



    設定Tab尺寸和縮排尺寸為5。

開啟一個專案

    Visual Studio和Visual C++ 快遞版中所有的組合語言原始碼都必須依附於一個類似於容器的專案中。專案檔案用於儲存各種配置資訊，例如彙編器、聯結器和各種所需庫檔案的位置。一個專案擁有自己的目錄，該目錄儲存各種屬於專案的檔名稱和路徑。在c:/Irvine/目錄下，我們用於一個名為Project_Sample的示例專案目錄。

    依次完成下列步驟：

1. 執行Visual Studio或Visual C++ Express；
2. 如果你使用的是Visual Studio，從File選單中選擇Open Project。或者，如果你使用的是Visual C++ Express，選擇Open，再選擇Project/Solution；
3. 瀏覽到c:/Irvine/Examples/Project_Sample目錄，開啟名為Project.sln的檔案；
4. 在Solution Explorer視窗，點選符號+，展開名為Project的子項。雙擊main.asm檔案，在editing視窗開啟它。(Visual Studio使用者可能會看到一個彈出對話方塊，詢問對asm檔案的編碼方式。點選OK按鈕繼續。)

    提示：如果看不到Solution Explorer視窗，在View選單中選擇Solution Explorer項即可。又或者，你在Solution Explorer視窗中看不見main.asm檔案，在視窗的底部，順著tab頁，點選選擇Solution Explorer頁。

    你在editor視窗中應該可以看見下面的程式清單：

    稍後，我們將向你展示如何複製這個程式，並以此為切入點開始編寫你自己的彙編程式。

構建程式

    下一步，你將要構建（彙編和連結）這個例子程式：

• 如果你使用的是Visual C++ Express，從Build選單中選擇Build Solution；
• 如果你使用的是Visual Studio，從Build選單中選擇Build Project。

    在螢幕底部的輸出視窗中，你應該可以看到如下資訊，只是構建的程式：

    如果你沒有看到上述提示資訊，這說明你的專案在上次構建以後可能沒有修改過。沒問題——只要在文件的任何空白出隨意加一個空格，儲存後重新構建即可。

執行程式

    從Debug選單中選擇Start without Debugging項。就會出現如下所示的命令列視窗：



    “Press any key to continue...”提示資訊是由Visual C++ Express自動生成的。

    恭喜你，你已經成功地執行了你的第一個組合語言程式了！

    按任意鍵關閉這個命令列視窗。

    當你彙編和連結這個專案時，一個名為Project.exe在專案目錄中的/Debug子目錄中被建立。這是執行程式時用的可執行檔案。你可以在資源管理器中通過雙擊這個檔案執行你的程式，但是它只在螢幕上閃一下就消失了，這是因為資源管理器並沒有在關閉命令列視窗之前暫停這個程式。

建立一個你自己的新專案

    不久以後，你將想要建立自己的專案了。最簡單的方法就是複製整個c:/Irvine/Examples/Project_Sample目錄到一個新的路徑下，你對這個路徑應該擁有讀/寫許可權。

步驟5：在除錯模式下執行例子程式

    在這一步中，我們將在例子程式中設定斷點。然後你就可以使用Visual C++偵錯程式跟蹤這個程式，逐條語句的執行例子程式了。

1. 按F10鍵，開始進入你的程式的跟蹤模式；
2. 一個黃色的箭頭將會出現在你程式的第一條語句出（call Clrscr）。這個箭頭指示出下一條應該執行的語句；
3. 按F10鍵（稱為逐過程）執行當前語句。繼續按F10鍵直到將要執行exit語句；
4. 一個小的黑色Windows圖示應該出現在你的Windows狀態列上。開啟它檢視這個命令列視窗，你將會在視窗中看到“MASM program example”資訊；
5. 在按一次F10鍵退出程式。

暫存器

    如果你想顯示CPU暫存器，那麼請完成下列步驟：開始除錯程式，在Debug選單中選擇Windows項。在下拉選單中選擇Registers項。則在視窗的底部將會顯示出暫存器的內容。在該子視窗中右鍵單擊，選中Flags項，該視窗中就會顯示出條件標誌的內容。

    從Debug選單中選擇Stop Debugging項，你可以在任何時候終止除錯會話過程。點選工具欄上的藍色方塊按鈕也可以完成同樣的工作。要取消一個斷點，只要點選左側的紅點，讓它消失即可。

設定斷點

    如果你設定了一個斷點，在到達斷點之前，偵錯程式將按正常速度執行程式。當到達斷點時，偵錯程式進入單步模式。

1. 沿著WriteString語句的左側邊界點選滑鼠，一個較大的紅點將會出現該語句左側的頁邊空白出；
2. 從Debug選單中選擇Debugging項。程式將會執行，並停止在設定斷點的那一行上，顯示與前面所述相同的黃色箭頭；
3. 按F10鍵直到程式終止。

    要移除斷點，只需用滑鼠點選欲消除斷點處的紅色圓點即可。使用幾分鐘感受一下Debug選單中的命令，多設定一些斷點，再重新執行程式。從現在開始，你可以使用F11鍵（逐語句）的跟蹤程式的執行，就像使用F10鍵一樣。

構建並執行其他的程式

    假如你想執行其他的示例程式，或者可能要建立自己的程式。你可以編輯和修改main.asm，或者將main.asm從專案中刪除，再插入其他的.asm檔案到專案中來。

• 要從專案中刪除一個檔案但並不是從磁碟上物理刪除，只要在Solution Explorer視窗中右鍵單擊該檔案，在彈出的上下文選單中，選擇Exclude from Project項即可。如果你以後改變主意，又要將這個檔案新增到專案中來，可以在Solution Explorer視窗中單擊右鍵，選擇Add項，選擇Existing item項，再選擇你欲新增到專案中的檔案即可。
• 要從專案中刪除一個檔案，同時從磁碟上物理刪除，使用滑鼠選中該檔案，然後按Del鍵。或者右鍵單擊該檔名，選擇Remove項刪除。

新增一個檔案到專案中

    將彙編原始檔新增到專案中來最簡單的方法就是，在資源管理器中用滑鼠拖拉檔名到Solution Explorer視窗中你指定的專案中。一個檔案的引用（不是副本）將會新增到你的專案目錄中來。現在就可以試試：

1. 從你的專案中刪除main.asm檔案；
2. 新增檔案c:/Irvine/Examples/ch03/AddSub.asm的引用到專案中來；
3. 構建並執行程式。

    下面是你將會看到的命令列視窗，可惜的是，除了EAX暫存器中值與我們的可能相同外，你自己執行的程式中其他暫存器的值都可能和下圖不同：



    當你按下任意鍵，該命令列視窗將會關閉。

複製一份原始檔

    如果你項建立一份已存在檔案的副本，使用資源管理器複製這個檔案到專案所在的目錄中。然後，在Solution Explorer視窗中單擊右鍵，選擇Add，選擇Existing item項，再選擇你欲新增的檔案即可。

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2. 建立16位的應用程式

    只有在書中的12章到16章才需要建立16位的應用程式。除非書中特別指出，你的16位應用程式將執行在Windows XP和Windows Vista系統之上。

    如果你計劃構建16位應用程式，那麼你需要在Visual C++ Express（或Visual Studio）的Tools選單中增加兩個新的命令。要增加命令，需要在Tools選單中選擇External Tools項。將會彈出下面的對話方塊，儘管對話方塊左側列表中有許多選項，但我們現在只需完成如下操作：


 
步驟1：建立Build 16-bit ASM命令

    點選Add按鈕，並參照下面的截圖填寫Title、Command、Arguments，和Initial directory域。如果你點選Arguments或Initial directory域右側的箭頭按鈕，會彈出一個便捷列表，你可以直接從中選擇你需要的項，而不用再擔心拼寫出錯的問題了：



    點選Apply按鈕儲存命令。

步驟2：建立Run 16-bit ASM命令

    點選Add按鈕，建立一個新的Run 16-bit ASM命令：



    點選OK按鈕儲存命令並關閉External Tools對話方塊。

測試你的新建立的16位彙編命令

    從下載的書中示例程式的ch03目錄中，開啟名為16-bit.asm的檔案，測試你的16位命令。從Tools選單中選擇Build 16-bit ASM項，會出現類似下圖的命令列視窗，顯示成功地呼叫了彙編器和聯結器，緊接著的是與此程式相關的所有檔案的列表：



    按任意鍵關閉這個視窗。接下來，你將要執行這個這個程式。從Tools選單中選擇Run 16-bit ASM項，會出現類似下圖的命令列視窗，除了EAX暫存器以外，其他暫存器的值可能都與下圖不同：



    按任意鍵關閉這個視窗。

    現在，你已經完成了構建和執行16位組合語言程式的設定工作。

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3. 專案屬性的設定

    掌握了上述內容後，你可能仍然覺得意猶未盡。為了以後更好地運用Visual C++工具進行組合語言程式設計，你可能還想更多地瞭解一些關於如何設定Visual C++專案屬性方面的資訊。在這一節我們將指導你如何設定專案屬性的一些關鍵資訊。

    假設我們的例子程式還是開啟著的，從Project選單中選擇Project Properties項。展開Configuration Properties項的所有子項，在展開Microsoft Macro Assembler 8.0項。如下圖所示：



    單擊Microsoft Macro Assembler 8.0項下的General子項。注意此時Include Paths選項的值設定為c:/Irvine。這是告訴彙編器到哪裡去找字尾名為.inc的檔案。如下圖所示：



    在Configuration Properties項下找到Linker子項。選擇Input子項，注意到此時有兩個檔名新增到Additional Dependencies選擇中。其中user32.lib是標準的MS Windows檔案；irvine32.lib是支援書中示例的連結庫。兩個檔名中間至少要有一個空格分隔：



    接下來，在Configuration Properties項下找到Linker子項，選擇General子項。Additional Library Directories選項被設定為c:/Irvine，這樣連結器就知道Irvine32.lib檔案的位置了：



    在Configuration Properties項下找到Linker子項，選擇Debugging子項。注意此時Generate Debug Info選項被設定為Yes：



    在Linker項下找到System子項。注意此時SubSystem選項被設定為Console：



    我們使用Console設定，是因為這樣會使組合語言程式向命令列視窗輸出資訊更加容易。命令列視窗是在Windows系統Start->Run選單下執行cmd.exe命令後顯示出的視窗。

    點選OK按鈕關閉專案屬性對話方塊視窗。

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4. 從頭開始建立一個專案

    你完全沒有必要自己從頭建立一個完全屬於自己的專案。坦白地說，這其中還有許多工作要做。我們已經在每一個書中示例程式的資料夾中，放置了一份Project_sample專案的拷貝。你只要簡單地將程式檔案新增到這些專案中即可。但是，我們仍將在此介紹如何構建一個屬於你自己的專案：

 

    你可以為你的專案任意命名。在下面的示例中，我們假定你的專案將被命名為MyProject，同時你將把專案儲存在c:/temp目錄中。根據你所使用的軟體，這裡介紹的命令可能與你具體使用的有些許區別：

 

Visual C++ Express

 

1. 從File選單中選擇New項，在選擇Project。
2. 在New Project視窗中，選擇Genernal，再選中Empty Project作為專案的型別：

 

 

 

    你可能習慣於不選中Create directory for solution選項。

 

1. 點選OK按鈕，建立一個空白專案。

 

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5. 生成一個原始碼列表檔案
 

 

    在本書2006年7月6日以前提供的下載檔案中，Visual Express示例專案並生成原始碼列表檔案。在此，我們將演示如何修改一個獨立專案的屬性，使之能夠產生原始碼列表檔案。

 

     開啟專案。在Project選單中，選擇Project Properties項。在左側的列表框中選中Microsoft Macro Assembler項，然後再選擇List File子項。將Assembled Code Listing file選項設為$(InputName).lst。

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6. 使用 Visual Studio 2005 進行除錯

（待續）

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7. MASM語法的高亮顯示
 

    當一款文字編輯器使用語言高亮時，語言中關鍵詞，字串，和其他一些元素將會分別以不同的顏色顯示出來。Visual Studio和Visual C++ Express可以高亮顯示MASM的保留字和字串，如下圖所示：

 

 

    但是這種高亮顯示不會自動完成，你可以建立一個包含MASM關鍵字的語法定義檔案，Usertype.dat。以後一旦啟動Visual Studio（或Visual C++ Express），將會自動讀取該語法檔案高亮顯示MASM關鍵字。

 

    在此列出使Visual Studio或Visual C++ Express高亮顯示MASM語法的設定步驟：

    1) 下載Usertype.dat檔案到一個你擁有讀/寫許可權的資料夾中。如果你使用的是Windows Vista，下載該檔案到我的文件，或C:/temp，或其它任何沒有安全限制的資料夾中。

    2) 將Usertype.dat檔案複製到C:/Program Files/Microsoft Visual Studio 8/Common7/IDE資料夾。如果你使用的是Windows Vista，它將在複製之前顯示出一個認證視窗。

    3) 開啟Visual Studio或Visual C++ Express，選擇Options選單項，選擇Text Editor子項，再選擇File Extension子項。在對話方塊的右邊（如下圖所示），在Extension欄中輸入asm, 在Editor下拉選單框中選中Microsoft Visual C++，單擊Add按鈕。點選OK按鈕儲存你的設定。

 

 

     關閉Visual Studio並重新啟動。開啟專案並顯示ASM檔案。你將會在編輯器中看到語法高亮顯示。

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8. 用批處理檔案進行彙編、連結和除錯

 

很多程式設計師喜歡使用批處理檔案進行彙編和連結。一個批處理檔案是包含了一個命令序列的文字檔案，執行起來就像是在命令列視窗輸入了相應命令一樣。實際上，批處理檔案非常強大，它可以包含變數，迴圈，IF語句等等。

 

執行批處理檔案最簡單的方法就是在一個開啟的命令列視窗中，輸入該批處理檔案的檔名（可以攜帶引數）。要開啟一個命令列視窗，你必須使用一個名為cmd.exe的程式。在此我們將這個過程簡化處理，以方便你的使用：

 

右鍵單擊這裡下子包含寫列檔案的zip檔案:

• cmd.exe的快捷方式, 它將在當前目錄開啟一個命令列視窗
• asm32.bat, 一個用於完成對程式進行彙編和連結的批處理檔案
• main.asm, 一個組合語言的示例程式

 

將ZIP檔案解壓縮到c:/Irvine/Examples目錄。然後完成如下操作：

• 複製asm32.bat檔案到任何系統路徑包含的目錄下。如果你安裝的時Windows XP，你可以複製到c:/Windows資料夾中。（如果你使用的是Windows 2000，可以複製到c:/winnt資料夾中）。將asm32.bat複製到你的系統路徑中，你可以保證在任何時候，當你在命令列視窗中輸入asm32時，都保證這是一條合法的命令。
• 雙擊cmd.exe的快捷方式。將彈出一個命令列視窗。
• 在這個彈出的命令視窗中，執行asm32批處理檔案，並顯示它的幫助資訊。輸入：

           

              asm32  main.asm的原始檔:

 

輸入如下命令將會彙編和連結一個名為

    asm32 main

 

你應該會看到如下的提示資訊：     事實上，上述命令會生成如下幾個檔案。

 

• main.obj - 物件檔案
• main.ilk - 增量連結狀態檔案
• main.pdb - 除錯符號檔案

    如果程式中有錯誤，你將會看到彙編器給出的錯誤提示資訊。例如：

 

 Assembling: main.asm

main.asm(9) : error A2008: syntax error : myMessage

main.asm(15) : error A2006: undefined symbol : myMessage

 

    你可以使用文字編輯器開啟main.asm檔案，修正錯誤，然後重新使用asm32批處理檔案彙編、連結。

 

    儘管本例中使用檔名為main.asm，但是asm32批處理檔案工作於任何組合語言原始檔，而與檔名無關。唯一的需求就是組合語言原始檔要以.asm為字尾。

 

彙編其它目錄中的程式

 

    毋庸置疑，你肯定希望能夠在任何不同的資料夾中進行彙編程式，而不僅僅是侷限於前述示例中提到的batch_sample資料夾。為了實現這個目標，你所需要做的只是將cmd.exe快捷方式複製到你的組合語言原始檔所在的工作目錄中。當你雙擊這個快捷方式，將會產生一個當前目錄下的命令列視窗。

 

彙編、連結、和除錯

 

    除了進行彙編和連結，你還可以使用asm32.bat檔案將你的程式在Visual Studio偵錯程式中開啟。使用如下的命令：

    asm32 /D main

 

如果程式彙編、連結過程中沒有錯誤，你的程式將會在Visual Studio中被載入。當你第一次使用這種方式時，將不會載入原始檔。此時，你需要做的就是按F10鍵開始除錯，你的源程式將被載入，以黃色背景高亮顯示第一條可執行語句：

 

 

（根據Visual Studio的不同設定，你可能需要按F8鍵來完成上述工作。）

    從這條語句開始，你就可以步進跟蹤你的程式了。當你到達呼叫WriteString函式的行時，按F11鍵，你將可以跟蹤進入到WriteString函式中。除錯完成後，關閉Visual Studio即可。

 

    在以後使用這種方式在Visual Studio偵錯程式中載入相同的程式時，你的源程式將會被正確的顯示出來。

 

彙編而不連結

 

    在某些情況下，你可能需要僅僅彙編程式，而不想連結它們。比如，當你想建立一個多模組專案，在連結成最終的exe檔案前，需要將每個asm檔案分別彙編成obj檔案時；或者，你彙編一個模組，想最終將它插入到一個連結庫中去（比如，Irvine32.lib）。

 

    如果是僅僅彙編原始檔，則使用/C引數：

    asm32 /C main

 

    你應該看到如下的輸出資訊：

 

 Assembling: main.asm

The file main.obj was produced.
..................................

 

    如果你希望瞭解更多關於批處理檔案方面的資訊，你可以參考下列連結提供的資源：

• Allenware.com: Batch file tutorial
• Microsoft TechNet article: Creating Truly Powerful Batch Files, by Brien Posey
• Microsoft TechNet article: Using Batch Files in Windows NT, by Troy Thompson

 

以上鍊接可能很快就會過期，不過你可以通過google搜尋Windows batch files，將會得到大量有用的連結。

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Visual Studio

 

1. 從File選單中，選擇New Project項。
2. 在New Project對話方塊（如下圖所示）中，選擇Other Languages項，選擇Visual C++子項，再選擇Gerneral子項，最後在右邊的列表中選中Empty Project項。
3. 給專案命名，並選擇存放目錄。不要修改其他任何選項。
4. 點選OK按鈕。

 

   

 

    你可能習慣於不選中Create directory for solution選項。

 

 

Visual Studio和Visual C++ Express都需設定的選項

 

    1. 使用Windows資源管理器，或點選我的電腦，從/examples/Project_sample目錄中，拷貝main.asm檔案到你必須建立的專案目錄（在本例中，該目錄為MyProject）中。

    2. 返回到Visual Studio或Visual C++ Express, 在解決方案管理器視窗中右鍵單擊專案名稱。選擇Add，再選擇Existing Item，最終選擇main.asm檔案。（這個你可能開始時看不到，需要在檔名輸入框中輸入*.asm）。單擊Add按鈕將該檔案新增到專案中。

    3. 從Project選單中選擇Custom Build Rules項。你將會在一個列表中看到一系列規則檔案，它們根據你所使用的軟體有不同的用法。選擇Microsoft Macro Assembler行最左邊的的選擇框：

 

   

 

    點選OK按鈕，關閉該視窗。

 

    4. 接下來，你定製一些屬性。我們假定你將本書示例安裝在c:/Irvine目錄。按照在專案屬性設定一節所述，設定相應的定製屬性。如果你並不是將本書示例安裝在c:/Irvine目錄中，那麼你還需要適當地修改你的專案屬性。

    5. 選擇Build Solution選單項。如果在你的輸出視窗中顯示出與下圖類似的資訊，那說明你正確地設定了所有的定製屬性：

 

1>------ Build started: Project: MyProject, Configuration: Debug Win32
1>Linking...
1>Embedding manifest...
1>Build log was saved at "file://c:/temp/MyProject/Debug/BuildLog.htm"
1>MyProject - 0 error(s), 0 warning(s)
========== Build: 1 succeeded, 0 failed, 0 up-to-date, 0 skipped