SECD 機是非常有影響的意圖作為函式式程式語言編譯器目標的虛擬機。SECD 分別是這個機器的內部暫存器的名字的首字母：Stack, Environment, Code, Dump。這些暫存器指向在記憶體中鍊表。
這種機器最初明確設計用來計算 lambda 演算表達式。最初 Peter J. Landin 在1963年把它作為他的 ISWIM程式語言定義的一部分描述。Landin 出版的描述非常抽象，（象一種操作語義那樣）留下很多實現選擇開放著。所以 SECD 機經常以更具體的形式出現，比如 Peter Henderson 的 Lispkit Lisp 編譯器，它自1980年開始發行。此後它已經被用做多個其他實驗編譯器的目標。
在1989年在卡爾加里大學的研究者製作了這種機器的一個硬體實現。
基本介紹
- 中文名：SECD抽象機
- 外文名：SECD machine
- 分類：計算機模型
暫存器和記憶體,指令,
暫存器和記憶體
SECD 機是基於棧的，函式從棧中取得它們的形式參數（parameter）。與之相對，指令的實際參數（argument）跟在指令之後。
棧同所有內部數據結構一樣是個列表，S暫存器指向這個列表的頭部或開始端。由於列表結構，棧不需要連續成塊的記憶體，所以只要有一個單一空閒記憶體單元棧空間就是可獲得的。即使在所有單元都已經使用了時候，垃圾收集仍可以產生額外的空閒記憶體。
C暫存器指向要計算的代碼或指令列表的頭部。一旦指令已經被執行，C就指向在列表中的下一個指令—它類似於常規機器中的“指令指針”（或程式計數器），除了後續指令不需要在後續記憶體位置上之外。
E暫存器管理當前變數環境，它指向一個列表的列表。每個單獨列表都代表一個環境級別：當前函式的形式參數位於列表的頭部，在當前函式中自由但受外圍函式約束（bound）的變數在E的其他元素中。
D暫存器指向轉儲（dump）的頭部，它被用做其他暫存器的值的臨時存儲，例如在函式調用期間。它聯繫於其他機器的返回棧。
SECD 機的記憶體組織類似於大多數函式式程式語言解釋器所用的模型：一些記憶體單元，每個都持有要么一個“原子”（一個簡單值例如“13”），或表示一個空或非空列表。在後者情況，單元持有到其他單元的兩個指針，一個表示第一個元素，另一個表示除去第一個元素之外的列表。這兩個指針傳統上分別叫做car和cdr— 現在更常使用現代術語“頭”和“尾”。單元持有值的不同類型由一個“標誌”來區分。原子的不同類型（整數、字元串等等）經常是同樣可區分的。
記憶體單元 3 到 5 不屬於這個列表，它的單元可以在記憶體中隨機分布。單元 2 是這個列表的頭部，它指向持有第一個元素的值的單元 1，和只包含“2”和“3”的（開始於單元 6）列表。單元 6 指向持有“2”的單元，和表示只包含“3”的列表的單元 7。它接著指向持有值“3”的單元 8，和指向空列表（nil）作為 cdr。在 SECD 機中，單元 0 總是暗含表示空列表，所以不需要特殊的標誌值來指示空列表（只需要簡單的指向單元 0）。
在列表的單元中 cdr 必須指向另一個列表的原則只是個約定。如果 car 和 cdr 二者都指向原子，則生成一個點對，通常寫為如“（1 . 2）”這樣。
指令
- nil把一個 nil（空）指針壓入棧頂
- ldc把一個常量實際參數壓入棧頂
- ld把一個變數的值壓入棧頂。這個變數是由實際參數指示的一個點對。這個點對的 car 指定級別，cdr 指定位置。所以“（1 . 3）”給出當前函式（級別 1）的第三個形式參數。
- sel期望兩個列表實際參數，並從棧頂彈出一個值。如果彈出的值非 nil 在執行第一個列表，否則執行第二個列表。在這些列表指針之一被作為新的C暫存器之前，保存到隨後sel的指令的指針到轉儲上。
- join從轉儲中彈出一個列表引用並把它作為C暫存器的新值。這個指令出現在sel的兩個選擇二者的結束處。
- ldf接受表示函式的一個列表實際參數。它構造一個閉包（包含函式和當前環境的一個點對）並把它壓入棧頂。
- ap從棧頂彈出一個閉包和形式參數值的一個列表。通過安裝這個閉包的環境為當前環境，把形式參數列表壓在它的上面，清空棧，並設定C暫存器為這個閉包的函式指針，這樣就把閉包套用於形式參數之上。S,E暫存器以前的值和C暫存器的下一個值被保存到轉儲上。
- ret從棧頂彈出返回一個值，從轉儲中恢復S,E和C暫存器，並把這個返回值壓入現在當前的棧頂。
- dum把一個“啞元”也就是空列表壓入環境列表的頂部。
- rap如ap那樣工作，唯一不同的是它把啞環境的出現替代為當前環境，因此使遞歸成為可能。
存在一些基本函式的補充指令如 car, cdr，列表構造，整數加法，I/O，等等。它們都必須從棧上取得形式參數。
