SECD machine简介

　　secd machine是一种比较基础的虚拟机设计。一般是作为函数式语言的底层虚拟机。

secd machine的“secd”四个字母分别指的是这种虚拟机的核心Stack, Environment, Control, Dump，一般也称作寄存器。

secd machine 是一种stack-based虚拟机。

Stack一般是存放运算数据和结果

Environment保存的是环境变量，一般是函数调用里的参数以及局部变量

Control保存的是虚拟机指令

Dump保存的是函数调用时的调用帧数据。

secd machine常用的指令有如下一些。

• nil 将一个nil push入stack

• s e (NIL.c) d => (nil.s) e c d

• ldc 将一个常量push入stack，如果区分类型也可以扩展成多个ld指令

• s e (LDC x.c) d => (x.s) e c d

• ld 从环境中加载一个变量push入stack，因为env是分层级的，所以一般是ld [1,2] 类似的形式。

• s e (LD [y x].c) d => (locate([y x], e).s) e c d

• sel 这个指令是为了实现条件选择，sel有两个参数，执行时会pop出stack的一个值，判断如果是真，则将Control寄存器设置为第一个参数，否则就设置为第二个参数。同时会将当前的C寄存器中的值push到Dump寄存器。

• (x.s) e (SEL ct cf.c) d => s e c? (c.d)
  where c? is (if (not= x false) ct cf)

• join 和sel共用的，是在sel一条选择语句执行完时，将sel指令push到D寄存器里的指令pop出来，然后设置C寄存器。
• 　　

  s e (JOIN.c) (c‘.d) => s e c‘ d

• ldf 将其参数当做一个函数加载到stack，创建函数时会加上当前的环境。

• s e (LDF f.c) => ([f e].s) e c d

• ap 从stack里pop出一个closure对象和一个函数参数对象，将SEC寄存器push到D寄存器，closure携带的的env会替换E寄存器，函数体替换C寄存器，并将参数列表push到env，

• ([f e‘] v.s) e (AP.c) d => nil (v.e‘) f (s e c.d)

• rtn  将返回值从stack之中pop出来，将d寄存器中保存的SEC值pop出来，赋值给SEC寄存器，然后将返回值push到stack里
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  (x.z) e‘ (RTN.q) (s e c.d) => (x.s) e c d

• dum push一个空环境到当前环境中

• s e (DUM.c) d => s (nil.e) c d

• rap 和ap不同之处，是会将参数替换dum的空环境，dum和rap联合能实现递归。

• ([f (nil.e)] v.s) (nil.e) (RAP.c) d
  =>
  nil (rplaca((nil.e), v).e) f (s e c.d)

参考了wiki和pysecd和 这份代码。