海思WS63平台CMake构建系统使用指南

特立独行的猫a2026-03-21 9:42

ws63系列是2.4GHz Wi-Fi 6 星闪多模解决方案，其中ws63E支持2.4GHz的雷达人体活动检测功能，适用于大小家电、电工照明及对人体出没检测有需求的常电类物联网智能场景。

该fbb_ws63代码包从统一开发平台FBB（Family Big Box，统一开发框架，统一API）构建而来，在该平台上开发的应用很容易被移植到其他星闪解决方案上，有效降低开发者门槛，缩短开发周期，支持开发者快速开发星闪产品。

软件文档在线化链接：https://docs.hisilicon.com/repos/fbb_ws63/zh-CN/master/

概述

WS63V100的SDK使用CMake作为构建工具，建议使用CMake进行第三方库的移植和组件开发，从而保证编译的完整性和连贯性。本文档详细介绍WS63平台的CMake构建系统，帮助开发者快速掌握CMakeLists.txt的编写方法。目标芯片是海思WS63 RISC-V架构芯片，支持华为LiteOS和openharmony-liteos-m。

文档地址：https://gitcode.com/HiSpark/fbb_ws63/blob/master/README.md

一、CMake构建系统架构

1.1 构建系统组成

WS63平台的CMake构建系统主要由以下部分组成：

  • 根目录CMakeLists.txt：项目主构建脚本
  • 各组件CMakeLists.txt：组件级构建脚本
  • build.py：Python构建入口脚本
  • config.py：配置文件，用于选择编译选项

1.2 构建流程

复制代码 
1. 执行 build.py menuconfig ws63-liteos-app
2. 在配置界面选择需要编译的组件和功能
3. 执行 build.py ws63-liteos-app 开始编译
4. CMake解析CMakeLists.txt生成Makefile
5. 编译器执行编译生成固件

二、CMakeLists.txt基本语法

2.1 核心变量说明

COMPONENT_NAME

设置组件名称，用于标识组件。

cmake 复制代码 
set(COMPONENT_NAME "xiaohong")
SOURCES

指定需要编译的源文件列表。

cmake 复制代码 
set(SOURCES "${SOURCES}"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/main.c"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/task_entry.c"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/settings.c"
    PARENT_SCOPE)

注意 ：使用 PARENT_SCOPE 将变量传递给父作用域，这是WS63 CMake框架的重要特性。

PUBLIC_HEADER

指定公共头文件路径，这些路径会被添加到编译器的头文件搜索路径中，供其他组件引用。

cmake 复制代码 
set(PUBLIC_HEADER "${PUBLIC_HEADER}" 
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/boards"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/display"
    PARENT_SCOPE)
PRIVATE_HEADER

指定私有头文件路径，仅当前组件内部使用。

cmake 复制代码 
set(PRIVATE_HEADER
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/inc"
)
COMPONENT_CCFLAGS

设置组件级别的C编译器标志，用于控制编译选项和警告处理。

cmake 复制代码 
set(COMPONENT_CCFLAGS
    -Wno-error=sign-compare
    -Wno-sign-compare
    -Wno-error=unused-parameter
    -Wno-unused-parameter
)
PUBLIC_DEFINES 和 PRIVATE_DEFINES

设置公共和私有宏定义。

cmake 复制代码 
set(PUBLIC_DEFINES
    "CONFIG_LVGL_ENABLE=1"
)

set(PRIVATE_DEFINES
    "DEBUG_MODE=1"
)

2.2 条件编译

使用 if() 语句实现条件编译，根据配置变量决定是否编译某些文件。

cmake 复制代码 
if(DEFINED CONFIG_XIAOHONG_BOARD_NAME AND "${CONFIG_XIAOHONG_BOARD_NAME}" STREQUAL "xiaohong_ws63_v1")
    set(SOURCES "${SOURCES}"
        "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/boards/xiaohong_ws63_v1/board_config.c"
        "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/boards/xiaohong_ws63_v1/key_config.c"
        PARENT_SCOPE)
endif()

if(DEFINED CONFIG_XIAOHONG_LVGL_ENABLE)
    set(SOURCES "${SOURCES}"
        "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/display/disp_driver.c"
        "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/display/lvgl_task.c"
        PARENT_SCOPE)
endif()

2.3 目录操作

add_subdirectory_if_exist

添加子目录到构建系统，如果目录存在。

cmake 复制代码 
add_subdirectory_if_exist(src)
add_subdirectory_if_exist(boards)
install_sdk

安装SDK文件，用于将头文件等资源复制到输出目录。

cmake 复制代码 
install_sdk("${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/xiaohong" "*")
build_component

构建组件，在组件的CMakeLists.txt末尾调用。

cmake 复制代码 
build_component()

三、添加新组件到构建系统

3.1 添加示例组件

假设要添加一个新的示例组件 my_sample，步骤如下：

步骤1：创建目录结构
复制代码 
samples/
  └── my_sample/
      ├── CMakeLists.txt
      ├── inc/
      │   └── my_sample.h
      └── src/
          └── my_sample.c
步骤2：编写组件CMakeLists.txt

samples/my_sample/CMakeLists.txt

cmake 复制代码 
#===============================================================================
# @brief    cmake file
# Copyright (c) HiSilicon (Shanghai) Technologies Co., Ltd. 2023-2023. All rights reserved.
#===============================================================================
add_subdirectory_if_exist(src)

set(SOURCES "${SOURCES}" PARENT_SCOPE)
set(PUBLIC_HEADER "${PUBLIC_HEADER}" "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/inc" PARENT_SCOPE)

samples/my_sample/src/CMakeLists.txt

cmake 复制代码 
#===============================================================================
# @brief    cmake file
# Copyright (c) HiSilicon (Shanghai) Technologies Co., Ltd. 2023-2023. All rights reserved.
#===============================================================================
set(SOURCES "${SOURCES}"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/my_sample.c"
    PARENT_SCOPE)
步骤3：在父级CMakeLists.txt中添加条件编译

samples/CMakeLists.txt

cmake 复制代码 
if(DEFINED CONFIG_ENABLE_MY_SAMPLE)
    add_subdirectory_if_exist(my_sample)
endif()

set(SOURCES "${SOURCES}" PARENT_SCOPE)
set(PUBLIC_HEADER "${PUBLIC_HEADER}" PARENT_SCOPE)

# ... 其他配置

install_sdk("${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/my_sample" "*")

build_component()
步骤4：在config.py中添加配置选项

在 build/config/target_config/ws63/config.py 中添加：

python 复制代码 
def ws63_liteos_app(target):
    # ... 其他配置
    target.add_option('CONFIG_ENABLE_MY_SAMPLE', bool, False, 'Enable my sample')
    
    # 在ram_component中添加组件名
    if target.get_option('CONFIG_ENABLE_MY_SAMPLE').value:
        target.ram_component.append('my_sample')

3.2 使用app_run宏注册应用入口

在应用的源文件中使用 app_run() 宏来注册应用入口函数。

c 复制代码 
#include "app_init.h"

static void my_app_entry(void)
{
    // 应用初始化代码
    printf("My application started\r\n");
}

app_run(my_app_entry);

四、移植第三方库

4.1 移植步骤

以移植cJSON库为例：

步骤1：放置第三方库

将第三方组件放置于 opensource 目录下：

复制代码 
opensource/
  └── cjson/
      ├── CMakeLists.txt
      ├── cJSON.h
      └── cJSON.c
步骤2：修改opensource/CMakeLists.txt

在 opensource/CMakeLists.txt 中添加：

cmake 复制代码 
add_subdirectory_if_exist(cjson)
步骤3：编写第三方库的CMakeLists.txt

opensource/cjson/CMakeLists.txt

cmake 复制代码 
#===============================================================================
# @brief    cmake file
# Copyright (c) HiSilicon (Shanghai) Technologies Co., Ltd. 2023-2023. All rights reserved.
#===============================================================================
set(COMPONENT_NAME "cjson")

set(SOURCES "${SOURCES}"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/cJSON.c"
    PARENT_SCOPE)

set(PRIVATE_HEADER
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}"
)

set(COMPONENT_CCFLAGS
    -Wno-error=unused-parameter
    -Wno-unused-parameter
)
步骤4：在config.py中启用组件

在 build/config/target_config/ws63/config.py 中添加：

python 复制代码 
def ws63_liteos_app(target):
    # ... 其他配置
    target.add_option('CONFIG_ENABLE_CJSON', bool, False, 'Enable cjson library')
    
    if target.get_option('CONFIG_ENABLE_CJSON').value:
        target.ram_component.append('cjson')

4.2 引用第三方库头文件

在其他组件中引用第三方库的头文件时，有两种方式：

方式1：使用PUBLIC_HEADER

在第三方库的CMakeLists.txt中设置PUBLIC_HEADER：

cmake 复制代码 
set(PUBLIC_HEADER "${PUBLIC_HEADER}" 
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/cjson/cJSON.h"
    PARENT_SCOPE)

方式2：直接在源文件中引用

c 复制代码 
#include "cjson/cJSON.h"

五、编译标志和警告处理

5.1 常用编译标志

禁用特定警告
cmake 复制代码 
set(COMPONENT_CCFLAGS
    -Wno-error=sign-compare       # 不将有符号/无符号比较的警告视为错误
    -Wno-sign-compare            # 完全禁用有符号/无符号比较的警告
    -Wno-error=unused-parameter    # 不将未使用参数的警告视为错误
    -Wno-unused-parameter          # 完全禁用未使用参数的警告
    -Wno-error=unused-variable     # 不将未使用变量的警告视为错误
    -Wno-unused-but-set-variable  # 禁用设置但未使用的变量的警告
    -Wno-error=jump-misses-init   # 不将跳转初始化的警告视为错误
    -Wno-jump-misses-init         # 完全禁用跳转初始化的警告
)
添加宏定义
cmake 复制代码 
set(PUBLIC_DEFINES
    "CONFIG_LVGL_ENABLE=1"
    "LCD_ST7789S_240x240"
)

5.2 警告处理策略

在嵌入式开发中，某些警告是常见且无害的，可以通过编译标志来处理：

  1. 未使用的参数：为了保持接口一致性，某些参数可能暂时未使用
  2. 有符号/无符号比较：嵌入式代码中常见，通常是有意为之
  3. 设置但未使用的变量：调试代码或预留接口导致

使用 -Wno-error= 可以让警告仍然显示但不导致编译失败，使用 -Wno- 可以完全禁用警告。

六、常见问题和解决方案

6.1 头文件找不到

问题：

复制代码 
fatal error: board_config.h: No such file or directory

原因：

  • 头文件路径未添加到PUBLIC_HEADER或PRIVATE_HEADER
  • 相对路径引用错误

解决方案：

方案1：在CMakeLists.txt中添加头文件路径

cmake 复制代码 
set(PUBLIC_HEADER "${PUBLIC_HEADER}" 
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/boards"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/boards/xiaohong_ws63_v1"
    PARENT_SCOPE)

方案2：使用正确的相对路径

c 复制代码 
// 在 boards/xiaohong_ws63_v1/key_config.h 中
#include "../board_config.h"  // 正确
// #include "board_config.h"  // 错误，只在当前目录查找

6.2 未定义的宏

问题：

复制代码 
error: 'CONFIG_XIAOHONG_LVGL_ENABLE' was not declared in this scope

原因：

  • 条件编译中使用了未定义的变量
  • 配置选项未在config.py中定义

解决方案：

方案1：在config.py中定义配置选项

python 复制代码 
target.add_option('CONFIG_XIAOHONG_LVGL_ENABLE', bool, True, 'Enable LVGL support')

方案2：使用DEFINED检查

cmake 复制代码 
if(DEFINED CONFIG_XIAOHONG_LVGL_ENABLE)
    set(SOURCES "${SOURCES}" ...)
endif()

6.3 编译警告导致失败

问题：

复制代码 
error: signed and unsigned type in conditional expression [-Werror=sign-compare]
error: unused parameter 'state' [-Werror=unused-parameter]

原因：

  • 编译器将警告视为错误（-Werror）
  • 代码中存在有符号/无符号比较或未使用参数

解决方案 ：

在CMakeLists.txt中添加编译标志：

cmake 复制代码 
set(COMPONENT_CCFLAGS
    -Wno-error=sign-compare
    -Wno-sign-compare
    -Wno-error=unused-parameter
    -Wno-unused-parameter
)

6.4 静态函数未使用

问题：

复制代码 
error: 'MainTaskEntry' defined but not used [-Werror=unused-function]

原因：

  • 函数定义为static但未被调用
  • 使用了SYS_RUN宏但宏未定义

解决方案：

方案1：移除static关键字

c 复制代码 
uint32_t MainTaskEntry(void)  // 移除static
{
    // ...
}

方案2：添加app_run宏调用

c 复制代码 
#include "app_init.h"

static void xiaohong_app_entry(void)
{
    MainTaskEntry();
}

app_run(xiaohong_app_entry);  // 使用app_run注册

七、实际案例：xiaohong项目CMake配置

7.1 项目结构

复制代码 
samples/xiaohong/
  ├── CMakeLists.txt              # xiaohong组件主构建脚本
  └── xiaohong/
      ├── CMakeLists.txt          # 子应用构建脚本
      ├── config.gni              # GN配置（已废弃）
      ├── BUILD.gn                # GN构建脚本（已废弃）
      └── src/
          ├── CMakeLists.txt      # 源文件构建脚本
          ├── main.c
          ├── task_entry.c
          ├── settings.c
          ├── boards/
          │   ├── board_config.h
          │   └── xiaohong_ws63_v1/
          │       ├── board_config.c
          │       ├── key_config.c
          │       └── key_config.h
          ├── display/
          ├── network/
          ├── audio/
          └── mongoose/

7.2 CMakeLists.txt配置详解

samples/xiaohong/CMakeLists.txt
cmake 复制代码 
#===============================================================================
# @brief    cmake file
# Copyright (c) HiSilicon (Shanghai) Technologies Co., Ltd. 2023-2023. All rights reserved.
#===============================================================================
if(DEFINED CONFIG_SAMPLE_SUPPORT_XIAOHONG)
    add_subdirectory_if_exist(xiaohong)
endif()

set(SOURCES "${SOURCES}" PARENT_SCOPE)
samples/xiaohong/xiaohong/CMakeLists.txt
cmake 复制代码 
#===============================================================================
# @brief    cmake file
# Copyright (c) HiSilicon (Shanghai) Technologies Co., Ltd. 2023-2023. All rights reserved.
#===============================================================================
add_subdirectory_if_exist(src)

set(SOURCES "${SOURCES}" PARENT_SCOPE)
set(PUBLIC_HEADER "${PUBLIC_HEADER}" 
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/boards"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/boards/xiaohong_ws63_v1"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/display"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/display/lcd_st7789"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/display/lvgl"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/network"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/audio"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/audio/ci1302"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/src/mongoose"
    PARENT_SCOPE)
samples/xiaohong/xiaohong/src/CMakeLists.txt
cmake 复制代码 
#===============================================================================
# @brief    cmake file
# Copyright (c) HiSilicon (Shanghai) Technologies Co., Ltd. 2023-2023. All rights reserved.
#===============================================================================
set(PUBLIC_HEADER "${PUBLIC_HEADER}" 
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/boards"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/boards/xiaohong_ws63_v1"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/display"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/display/lcd_st7789"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/display/lvgl"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/network"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/audio"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/audio/ci1302"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/mongoose"
    PARENT_SCOPE)

set(SOURCES "${SOURCES}"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/main.c"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/task_entry.c"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/settings.c"
    PARENT_SCOPE)

if(DEFINED CONFIG_XIAOHONG_BOARD_NAME AND "${CONFIG_XIAOHONG_BOARD_NAME}" STREQUAL "xiaohong_ws63_v1")
    set(SOURCES "${SOURCES}"
        "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/boards/xiaohong_ws63_v1/board_config.c"
        "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/boards/xiaohong_ws63_v1/key_config.c"
        PARENT_SCOPE)
endif()

if(DEFINED CONFIG_XIAOHONG_LVGL_ENABLE)
    set(SOURCES "${SOURCES}"
        "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/display/disp_driver.c"
        "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/display/lvgl_task.c"
        "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/display/lvgl_ui_layout.c"
        PARENT_SCOPE)
endif()

if(DEFINED CONFIG_XIAOHONG_LCD_PANEL AND "${CONFIG_XIAOHONG_LCD_PANEL}" STREQUAL "lcd_ST7789S_240x240")
    set(SOURCES "${SOURCES}"
        "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/display/lcd_st7789/lcd_st7789_driver.c"
        PARENT_SCOPE)
endif()

set(SOURCES "${SOURCES}"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/network/net_http_server.c"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/network/net_wifi_hotspot.c"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/network/net_wifi_recfg_task.c"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/network/net_wifi_station.c"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/network/net_wifi_task.c"
    PARENT_SCOPE)

set(SOURCES "${SOURCES}"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/audio/ci1302/ci1302_task.c"
    PARENT_SCOPE)

set(SOURCES "${SOURCES}"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/mongoose/mongoose.c"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/mongoose/test/http_test.c"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/mongoose/test/mg_http_client.c"
    "${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/mongoose/test/mg_websocket_client.c"
    PARENT_SCOPE)

set(COMPONENT_CCFLAGS
    -Wno-error=sign-compare
    -Wno-sign-compare
    -Wno-error=unused-parameter
    -Wno-unused-parameter
)

7.3 关键配置说明

  1. 多级CMakeLists.txt结构：

    • 顶层：控制是否编译xiaohong组件
    • 中层：设置头文件路径和添加子目录
    • 底层：管理源文件和条件编译

  2. 头文件路径管理：

    • 在三层CMakeLists.txt中都设置了PUBLIC_HEADER
    • 确保所有源文件都能找到需要的头文件

  3. 条件编译：

    • 根据配置变量选择不同的板级配置
    • 根据配置变量选择是否编译LVGL支持
    • 根据配置变量选择LCD驱动

  4. 编译标志：

    • 处理有符号/无符号比较警告
    • 处理未使用参数警告

八、最佳实践

8.1 目录组织

  1. 清晰的目录结构：

    • 按功能模块划分目录（boards、display、network等）
    • 头文件和源文件分离（inc/和src/）

  2. 命名规范：

    • CMakeLists.txt统一命名
    • 组件名称使用小写下划线分隔（my_sample）

8.2 CMakeLists.txt编写规范

  1. 添加版权信息：
cmake 复制代码 
#===============================================================================
# @brief    cmake file
# Copyright (c) HiSilicon (Shanghai) Technologies Co., Ltd. 2023-2023. All rights reserved.
#===============================================================================

  1. 使用PARENT_SCOPE：

    • 所有需要传递给父作用域的变量都要使用PARENT_SCOPE
    • 这是WS63 CMake框架的重要特性

  2. 条件编译检查：

    • 使用DEFINED检查变量是否定义
    • 使用STREQUAL进行字符串比较

8.3 调试技巧

  1. 查看编译命令：

    • 在build.py执行时添加--verbose参数查看详细编译命令
    • 检查头文件路径是否正确

  2. 查看中间文件：

    • 检查build目录下的Makefile
    • 检查编译器实际使用的参数

  3. 逐步添加组件：

    • 先添加简单组件验证CMake配置正确
    • 再逐步添加复杂组件

九、踩坑记录

该报错原因是，没有搞明白PUBLIC和PRIVATE_HREADER的区别。这部分官方文档惜墨如金，没有详述。因为某些头文件需要被外部模块引用，如果都定义为PRIVATE_HREADER，则外部组件则可能报找不到头文件的错误。PRIVATE_HEADER则指定私有头文件路径，仅当前组件内部使用。

这里容易踩坑，原始的cmake写法竟然不生效。

这个地方也很容易出错，比如开启了little_fs这个模块，如果这里漏掉了，则会发现明明menuconfig开启了啊为何编译时不生效呢。

比如以增加cjson模块为例，假如已经成功将一个名为"cjson"（COMPONENT_NAME）的组件新增到框架中了，最后还应开启对该组件的编译。通过修改"build/config/target_config/ws63/config.py"中对应的target的"ram_component"，将需要编译的组件加入到编译流程中。

例如：想要编译的target名称为"ws63-liteos-app"，则找到"ws63-liteos-app"字典下的ram_component，在该数组中新增值"cjson"，当启动"ws63-liteos-app"的编译时（使用IDE启动构建，或使用python build.py编译），CMake就会尝试编译"cjson"（SOURCES）。

参考文档：参考文档

十、总结

WS63平台的CMake构建系统提供了灵活、强大的组件化编译框架。通过合理使用CMakeLists.txt，开发者可以：

  1. 快速添加新组件：遵循标准目录结构和CMakeLists模板
  2. 移植第三方库：参考现有第三方库的配置方式
  3. 灵活控制编译：通过条件编译和配置选项实现功能裁剪
  4. 处理编译警告：使用COMPONENT_CCFLAGS控制编译行为

掌握CMakeLists.txt的编写方法，是WS63平台开发的基础技能，建议开发者多参考现有示例，逐步熟悉构建系统的使用。

十、参考资料

  1. HiSpark编程指南 - CMake构建
  2. WS63模板工程深度剖析
  3. HiSpark嵌入式第一课
  4. 华清远见的ws63开发板资料：https://pan.baidu.com/s/1jd4egM3wXRJpUnfa2Pro2g?pwd=HQYJ
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