170 lines
8.7 KiB
PowerShell
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PowerShell
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#requires -Version 5.1
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<#
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.SYNOPSIS
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x86emu32-coverage — x86emu32 解释器覆盖率（docs/RE/test-cases/x86emu32-coverage.md）
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.DESCRIPTION
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两层验证：
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1) 静态枚举（源码侧）：
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解析 CODE/UTSM/pe/x86emu32.c，统计 switch case 0xNN 标签数
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（= 已实现操作码处理分支），并校验 hello32.exe 头
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（machine=0x14C, optional magic=0x10B, 确为 PE32 目标样本）。
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2) 动态执行（QEMU 侧）：
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正常启动 firstInit="1\n0" → cmd.elf，AUTOEXEC.BAT 自动执行：
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pe HELLO32.EXE → PE32 走 x86emu32 解释器
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exit → 返回 DSK → desktop
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断言锚点（BUG-20260801-007 已修复，全链路硬断言）：
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[cmd] PE run begin / [cmd] cmdline: HELLO32.EXE
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[PE] running PE32 via x86emu32 （解释器接管证据）
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Hello from PE32! （解释执行 + shim IAT 拦截证据）
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[cmd] PE run end / [DSK] cmd.elf returned
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已知系统侧阻塞（2026-08-04 monitor 取证定案）：末锚点当前必缺失——
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cmd run_autoexec 共享 f32_data 缓冲被首行 pe 文件加载覆盖，exit 行
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丢失，cmd 停留交互主循环（无异常、无三重故障，guest 存活轮询键盘）。
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解释器与 shim 链路本身无恙；待 cmd 侧修复后末锚点自动转绿。
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注意：[PE] PE32 (32-bit) 仅 pe_load_image(PE32+ 原生路径)输出，
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解释器路径(pe32_load_into)不打印该行，不可作锚点。
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禁止锚点：
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[PE32] emulator error / [PE] unimplemented import /
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[PE] unimplemented API called / [PANIC]
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（出现 unimplemented 即说明 hello32 触到未实现指令/导入，覆盖率倒退）
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历史：BUG-20260801-007（shim fn32 全缺，fn64 回退把 guest 指针
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0x401017 当 host 指针解引用 → #PF → 三重故障）曾截断于首个 shim
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调用；修复后全链路可断言。故障在 host 侧 shim 而非解释器：
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0x68 push / FF /2 call [disp32] / IAT 合成地址拦截链路均正确，
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故"无 emulator error"仍为有效覆盖证据。
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指令级逐条覆盖（文档矩阵 test_arith/test_logic/test_control/test_string）
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依赖尚未存在的分类测试 PE，标 MANUAL。
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WHPX 已知问题：guest 在 PE 兼容层执行阶段可能触发
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"Unexpected VP exit code 4" 直接终止 QEMU（WHPX 平台限制）。
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检测到该特征时自动以 -Accel tcg 重跑一轮（可用 -Accel tcg 直接指定）。
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退出码：全部通过 0，任一 FAIL 1。
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#>
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param(
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[switch]$Build,
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[string]$Accel = 'whpx'
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)
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$ErrorActionPreference = 'Stop'
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. (Join-Path $PSScriptRoot 'lib\QemuTest.ps1')
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Initialize-QemuTest -Build:$Build
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$result = New-TestCaseResult 'x86emu32-coverage'
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# ================= 静态枚举 =================
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$emuSrc = Join-Path $script:RepoRoot 'CODE\UTSM\pe\x86emu32.c'
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$src = Get-Content $emuSrc -Raw
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$caseCount = ([regex]::Matches($src, 'case\s+0x[0-9A-Fa-f]+')).Count
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Add-TestCheck $result "静态: x86emu32.c 已实现操作码分支 case 0xNN × $caseCount" 'PASS' '仅枚举计数，供覆盖率分母参考'
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Add-TestNote $result "覆盖率分母: x86emu32.c 共 $caseCount 个 case 0xNN 操作码分支（含 0F 扩展页）"
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$h32 = [System.IO.File]::ReadAllBytes((Join-Path $script:SystemDir 'bin\hello32.exe'))
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$peOff = [BitConverter]::ToInt32($h32, 0x3C)
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$mach = [BitConverter]::ToUInt16($h32, $peOff + 4)
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$optm = [BitConverter]::ToUInt16($h32, $peOff + 24)
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if ($mach -eq 0x14C -and $optm -eq 0x10B) {
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Add-TestCheck $result '静态: hello32.exe 为 PE32 (machine=0x14C, magic=0x10B)' 'PASS'
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} else {
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Add-TestCheck $result '静态: hello32.exe 为 PE32 (machine=0x14C, magic=0x10B)' 'FAIL' ("actual machine=0x{0:X} magic=0x{1:X}" -f $mach, $optm)
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}
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# ================= 动态执行 =================
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# 单轮执行：正常启动 → cmd → AUTOEXEC(pe HELLO32.EXE / exit) → 返回 DSK
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# 返回 $true=完整跑完；$false=会话提前退出（WHPX 终止等）
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function Invoke-EmuRun {
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param([Parameter(Mandatory)][string]$AccelMode)
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Set-DeshabFirstInit -First 1 -DevMode 0
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Set-DeshabAutoexec -Lines @('pe HELLO32.EXE', 'exit')
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$timeout = 180
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if ($AccelMode -eq 'tcg') { $timeout = 420 } # TCG 全模拟显著更慢
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$s = Start-QemuSession -Name "x86emu32-$AccelMode" -Accel $AccelMode -MonitorPort 45508
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try {
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$script:RunHit = Wait-QemuLog -Session $s -Patterns @('[DSK] cmd.elf returned', '[PANIC]') -TimeoutSeconds $timeout
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Start-Sleep -Seconds 2
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$script:RunLog = Read-QemuLogText $s.LogPath
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$script:RunLogPath = $s.LogPath
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if (-not $script:RunHit) { return $false }
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return $true
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} finally {
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Stop-QemuSession $s
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}
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}
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$script:RunLog = ''
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$script:RunLogPath = ''
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$script:RunHit = $null
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try {
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$usedAccel = $Accel
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$ok = Invoke-EmuRun -AccelMode $Accel
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if (-not $ok -and $Accel -eq 'whpx' -and $script:RunLog.Contains('WHPX: Unexpected VP exit')) {
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Add-TestNote $result "WHPX 在 PE 兼容层执行处终止 QEMU（Unexpected VP exit，WHPX 平台限制），自动以 TCG 重跑"
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$usedAccel = 'tcg'
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$ok = Invoke-EmuRun -AccelMode 'tcg'
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}
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$log = $script:RunLog
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$result.LogPath = $script:RunLogPath
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Add-TestNote $result "加速方案: $usedAccel"
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$hit = $script:RunHit
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# ---- 解释器接管链（BUG-007 已修复，全链路可稳定断言） ----
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Assert-QemuLog $result $log -Ordered @(
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'[cmd] running AUTOEXEC.BAT',
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'[cmd] PE run begin',
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'[cmd] cmdline: HELLO32.EXE',
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'[PE] running PE32 via x86emu32'
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) -MustNotContain @(
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'[PANIC]',
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'[PE32] emulator error',
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'[PE32] emu init failed',
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'[PE] unimplemented import',
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'[PE] unimplemented API called'
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)
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# ---- shim 输出与完整返回链：BUG-007/006 已修复，转硬断言（回归守护） ----
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if ($log.Contains('Hello from PE32!')) {
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Add-TestCheck $result '动态: 解释执行 + shim IAT 拦截输出（Hello from PE32!）' 'PASS'
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} else {
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Add-TestCheck $result '动态: 解释执行 + shim IAT 拦截输出（Hello from PE32!）' 'FAIL' 'missing Hello from PE32!（BUG-20260801-007 回归？）'
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}
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if ($log.Contains('[cmd] PE run end') -and $log.Contains('[DSK] cmd.elf returned')) {
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Add-TestCheck $result '动态: ExitProcess 回 cmd，AUTOEXEC 跑完返回 DSK' 'PASS'
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} else {
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# 已知系统侧阻塞（2026-08-04 诊断定案，非 BUG-006/007 回归）：
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# cmd run_autoexec 的 data/size 直指共享静态缓冲 f32_data（fat32_io.h），
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# 首行 `pe HELLO32.EXE` 加载 PE 即覆盖剩余脚本，exit 行丢失 → cmd 停留
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# 交互主循环（monitor 取证 RIP=cmd.elf 内 inb 0x60 轮询点，无异常投递）。
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# pe-compat 会话 C（pe NONEXIST.EXE + exit）通过反证：文件未找到不覆盖
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# 缓冲时 exit 返回链正常。待 cmd 侧修复（脚本行先拷入私有缓冲再执行）。
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Add-TestCheck $result '动态: ExitProcess 回 cmd，AUTOEXEC 跑完返回 DSK' 'FAIL' 'missing [DSK] cmd.elf returned（已知系统 bug：cmd run_autoexec 共享 f32_data 被 pe 文件加载覆盖，exit 行丢失）'
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}
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# 解释器侧覆盖判定：hello32 全指令流（含 shim IAT 拦截与参数读取）
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# 均正确执行——无 emulator error / unimplemented 日志即解释器覆盖率
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# 不记倒退。
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if (-not $log.Contains('[PE] unimplemented') -and -not $log.Contains('[PE32] emulator') -and $log.Contains('[PE] running PE32 via x86emu32')) {
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Add-TestCheck $result '动态: hello32 已执行指令全部命中已实现集（无 unimplemented/emulator error）' 'PASS'
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} else {
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Add-TestCheck $result '动态: hello32 已执行指令全部命中已实现集（无 unimplemented/emulator error）' 'FAIL' 'unimplemented/emulator error anchor present or interpreter not reached'
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}
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# ---- 指令级分类覆盖（依赖尚不存在的分类测试 PE） ----
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foreach ($t in @('数据传送簇 (MOV/PUSH/POP 逐操作数形态)', '算术簇 (ADD/SUB/INC/DEC/MUL/DIV 逐标志验证)',
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'逻辑簇 (AND/OR/XOR/NOT)', '控制流簇 (JMP/CALL/RET/Jcc)',
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'字符串簇 (MOVSB/STOSB/REP 前缀)', '堆栈帧 (ENTER/LEAVE) + INT3 断点路径')) {
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Add-TestCheck $result "指令级: $t" 'MANUAL' '需 CODE/tools/pe-samples/ 下分类测试 PE（test_arith.exe 等），当前未构建；hello32 仅综合冒烟'
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}
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Add-TestNote $result "pe-compat.ps1 已覆盖 PE32+ 原生对照组（HELLO64.EXE）与 PE 服务 ABI 锚点"
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} finally {
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Restore-DeshabScenario
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}
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Write-TestCaseResult $result
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if ($result.Status -eq 'FAIL') { exit 1 } else { exit 0 }
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