RodRego — a register machine

RodRego — a register machine

寄存器机（register machine）是一种类似于图灵机一样的抽象机器，是计算机模型的一种，他和其他的抽象机一样都是图灵等价的。

RodRego是哲学家丹尼尔·丹尼特和他的朋友制作的一款寄存器机模拟软件。通过编写简单的命令在RodRego进行计算，你可以了解计算机是如何进行计算的。

寄存器机器主页: http://sites.tufts.edu/rodrego/

寄存器在线版本：http://proto.atech.tufts.edu/RodRego/

教程

通过上图我们可以看到，界面的左侧是RodRego的寄存器部分。图灵机的特点是在一条无限长的磁带上运动，而寄存器机的原理是通过对理论上无限个的寄存器进行简单的+1和-1运算。左侧寄存器的红点个数表示寄存器存储的数值，你可以通过+和-调整寄存器的初始值。

右侧是输入指令的地方，RodRego的指令只有3条：INC，EDB和END。

INC是将一个寄存器+1，既寄存器增加一个红点。格式如下，其中[step]是每条指令的标号，是指令跳转到何处的标识；而[register]是指令作用的对象寄存器，用1-9标号指定；[go to step]是指出下一条指令的标号。

[step] INC [register] [go to step]

DEB作用是将一个寄存器的数值-1，并检查此时寄存器数值是否为0，若不为0，则跳转到[go to step]，若为0，则跳转到[go to step if already empty]。

[step] DEB [register] [go to step] [go to step if already empty]

END是程序结束的标志，执行到此指令时寄存器机结束运行。

#号表示注释，以#号开头的语句会被寄存器机在执行时忽略掉。

举个例子

1 deb 4 1 2   #一直执行对寄存器4的减一，直到寄存器4为0，既清空寄存器4。
2 deb 2 3 4   # 2和3指令是一个循环，每个循环对寄存器2进行减一，对寄存器4进行加一，直到寄存器2为0。
3 inc 4 2
4 deb 3 5 6   #4和5指令也是一个循环，每个循环对寄存器3进行减一，对寄存器4进行加一，知道寄存器3为0。
5 inc 4 4
6 end

以上代码的作用是将寄存器2和寄存器3的数相加，结果存到寄存器4内，因此，在一开始要将寄存器的数清零。这个例子是用寄存器机如何实现简单的加法运算。



运行前：寄存器2=5 寄存器3=3 寄存器4=4

运行后：寄存器4=8=3+5

上述的加法只是一个简单的例子，除此之外，你还可以进行更加复杂的乘法除法运算等等。在理论上寄存器机是图灵完备的，也就是说正常计算机可以进行的计算它都可以完成。