任务寄存器选择器存储的值：索引还是字节偏移？Linux 0.11内核疑问

首先明确结论：任务寄存器（TR）中存储的是段选择器，但Linux 0.11的宏计算出来的字节偏移值，刚好等于对应的选择器数值，这是由GDT结构和选择器的编码规则决定的。

拆解宏的含义 #

先看<sched.h>里的三个宏：

#define FIRST_TSS_ENTRY 4
#define _TSS(n) ((((unsigned long) n)<<4)+(FIRST_TSS_ENTRY<<3))
#define ltr(n) __asm__("ltr %%ax"::"a" (_TSS(n)))

• FIRST_TSS_ENTRY << 3：GDT中每个段描述符占8字节（2^3），第4个条目（索引4）的字节偏移是4*8=32，这是第一个任务TSS在GDT中的起始偏移。
• (n << 4)：Linux 0.11中每个任务对应GDT里的两个条目（TSS+LDT），每个条目8字节，总共16字节（2^4），所以第n个任务的TSS相对于第一个TSS的偏移是n*16。
• _TSS(n)的结果就是第n个任务的TSS描述符在GDT中的字节偏移。

为什么字节偏移等于选择器数值？ #

根据Intel 386手册，段选择器的结构是：

• 高13位：段描述符在GDT/LDT中的索引
• 第2位：TI位（0=使用GDT，1=使用LDT）
• 低2位：RPL（请求特权级）

对于内核级的TSS选择器，TI=0（用GDT），RPL=0（内核特权级），所以选择器的低3位都是0。而GDT中描述符的字节偏移 = 索引 * 8，对应的选择器数值 = 索引 << 3 | 0 | 0 = 字节偏移。

也就是说，当选择器的低3位为0时，选择器的数值和描述符在GDT中的字节偏移是完全相等的。Linux 0.11的宏直接用字节偏移作为选择器加载到TR，本质上是利用了这个等价关系，简化了计算。

总结 #

TR中存储的确实是段选择器，不是字节偏移。但在Linux 0.11的场景下，由于选择器的TI和RPL都为0，选择器的数值刚好等于对应TSS描述符在GDT中的字节偏移，所以宏里直接计算字节偏移来代替选择器数值是可行的。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Li-Guangda