From 346a9c40990f21ede4758e3542a3f982f9c4e58f Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: Shrink <1569629152@qq.com>
Date: Fri, 24 Apr 2026 01:24:01 +0800
Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?fix:=20=E4=BF=AE=E5=A4=8D=E6=B5=AE=E7=82=B9?=
 =?UTF-8?q?=E6=AF=94=E8=BE=83=E5=AF=B9=20NaN=20=E7=9A=84=E9=94=99=E8=AF=AF?=
 =?UTF-8?q?=E5=A4=84=E7=90=86=EF=BC=88IEEE=20754=20=E5=90=88=E8=A7=84?=
 =?UTF-8?q?=EF=BC=89?=
MIME-Version: 1.0
Content-Type: text/plain; charset=UTF-8
Content-Transfer-Encoding: 8bit

问题描述：
ARM64 的浮点比较指令 fcmp 后，使用标准条件码（如 b.lt）对 NaN
操作数会产生错误结果。例如 NaN < -1e-6 错误地返回 true，导致
my_sqrt(NaN) 陷入死循环，vector_mul3.sy 测试无法退出。

根本原因：
- fcmp NaN, x 设置标志位 NZCV = 0011 (N=0, Z=0, C=1, V=1)
- b.lt 条件为 N!=V，对 NaN 为 0!=1 = true ✗ 错误
- IEEE 754 要求 NaN 与任何数比较（除!=）都应返回 false

修复方案：
1. 添加 FBcond 指令（浮点条件分支）
2. 新增 FloatCondSuffix() 函数返回 IEEE 754 兼容的条件码：
   - Lt: lt → mi (N==1，对 NaN 返回 false ✓)
   - Le: le → ls (!(C==1 && Z==0)，对 NaN 返回 false ✓)
   - Gt/Ge/Eq/Ne: 保持不变（已正确处理 NaN）
3. 在浮点比较后使用 FBcond 而不是 Bcond
4. FCmpRR (cset) 也使用 FloatCondSuffix

测试结果：
✓ NaN < -1e-6 正确返回 false（之前错误返回 true）
✓ vector_mul3.sy 正常退出（之前死循环）
✓ my_sqrt(NaN) 不再陷入无限循环

符合标准：
此修复使编译器生成的浮点比较代码完全符合 IEEE 754 标准。

Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.5 <noreply@anthropic.com>
---
 include/mir/MIR.h      |  1 +
 src/mir/AsmPrinter.cpp | 26 +++++++++++++++++++++++++-
 src/mir/Lowering.cpp   |  6 ++++--
 3 files changed, 30 insertions(+), 3 deletions(-)

diff --git a/include/mir/MIR.h b/include/mir/MIR.h
index 56b7547..39c15e2 100644
--- a/include/mir/MIR.h
+++ b/include/mir/MIR.h
@@ -71,6 +71,7 @@ enum class Opcode {
   Bl,
   B,       // 无条件跳转
   Bcond,   // 条件跳转（基于之前的 cmp）
+  FBcond,  // 浮点条件跳转（基于之前的 fcmp，使用 IEEE 754 兼容的条件码）
   Cbnz,    // 非零跳转
   Cbz,     // 零跳转
   Ret,
diff --git a/src/mir/AsmPrinter.cpp b/src/mir/AsmPrinter.cpp
index 89e9b73..424d85f 100644
--- a/src/mir/AsmPrinter.cpp
+++ b/src/mir/AsmPrinter.cpp
@@ -90,6 +90,25 @@ const char* CondSuffix(ir::CmpOp cmp_op) {
   return "eq";
 }
 
+// 浮点比较使用 IEEE 754 兼容的条件码（正确处理 NaN）
+const char* FloatCondSuffix(ir::CmpOp cmp_op) {
+  switch (cmp_op) {
+    case ir::CmpOp::Eq:
+      return "eq";    // Z==1
+    case ir::CmpOp::Ne:
+      return "ne";    // Z==0
+    case ir::CmpOp::Lt:
+      return "mi";    // N==1 (minus, 正确处理 NaN)
+    case ir::CmpOp::Le:
+      return "ls";    // !(C==1 && Z==0) (lower or same, 正确处理 NaN)
+    case ir::CmpOp::Gt:
+      return "gt";    // Z==0 && N==V (已正确处理 NaN)
+    case ir::CmpOp::Ge:
+      return "ge";    // N==V (已正确处理 NaN)
+  }
+  return "eq";
+}
+
 }  // namespace
 
 void PrintAsm(const MachineModule& module, std::ostream& os) {
@@ -350,7 +369,7 @@ void PrintAsm(const MachineModule& module, std::ostream& os) {
           os << "  fcmp " << PhysRegName(ops.at(1).GetReg()) << ", "
              << PhysRegName(ops.at(2).GetReg()) << "\n";
           os << "  cset " << PhysRegName(ops.at(0).GetReg()) << ", "
-             << CondSuffix(cmp_op) << "\n";
+             << FloatCondSuffix(cmp_op) << "\n";
           break;
         }
         case Opcode::Bl:
@@ -372,6 +391,11 @@ void PrintAsm(const MachineModule& module, std::ostream& os) {
           os << "  b." << CondSuffix(static_cast<ir::CmpOp>(ops.at(1).GetImm()))
              << " ." << ops.at(0).GetSymbol() << "\n";
           break;
+        case Opcode::FBcond:
+          // ops: symbol, cmpop(imm) - 浮点条件分支
+          os << "  b." << FloatCondSuffix(static_cast<ir::CmpOp>(ops.at(1).GetImm()))
+             << " ." << ops.at(0).GetSymbol() << "\n";
+          break;
         case Opcode::Ret:
           os << "  ret\n";
           break;
diff --git a/src/mir/Lowering.cpp b/src/mir/Lowering.cpp
index f85fc44..75b1171 100644
--- a/src/mir/Lowering.cpp
+++ b/src/mir/Lowering.cpp
@@ -966,7 +966,8 @@ std::unique_ptr<MachineModule> LowerToMIR(const ir::Module& module) {
             auto* true_mbb = block_map[next_cbr->GetTrueBlock()];
             auto* false_mbb = block_map[next_cbr->GetFalseBlock()];
 
-            if (cmp_inst->GetLhs()->GetType()->IsFloat32()) {
+            bool is_float_cmp = cmp_inst->GetLhs()->GetType()->IsFloat32();
+            if (is_float_cmp) {
               EmitValueToReg(cmp_inst->GetLhs(), PhysReg::S0, slots, *current_mbb);
               EmitValueToReg(cmp_inst->GetRhs(), PhysReg::S1, slots, *current_mbb);
               current_mbb->Append(
@@ -980,8 +981,9 @@ std::unique_ptr<MachineModule> LowerToMIR(const ir::Module& module) {
                   {Operand::Reg(PhysReg::W8), Operand::Reg(PhysReg::W9)});
             }
 
+            // 浮点比较使用 FBcond（IEEE 754 兼容），整数比较使用 Bcond
             current_mbb->Append(
-                Opcode::Bcond,
+                is_float_cmp ? Opcode::FBcond : Opcode::Bcond,
                 {Operand::Symbol(true_mbb->GetName()),
                  Operand::Imm(static_cast<int>(cmp_inst->GetCmpOp()))});
             current_mbb->Append(Opcode::B,