Segmentazione e Global Descriptor Table (GDT)
Scopra come funziona la segmentazione x86 insieme al paging: selettori di segmento, descrittori, GDT e modelli di memoria flat che preparano il terreno per la modalità protetta.
Segmentazione e Global Descriptor Table (GDT) è una lezione Assembly Language & x86 Low-Level Systems Programming gratuita su CoddyKit. Questa è la lezione 4 di 4. Puoi leggere la lezione completa qui gratuitamente — poi esercitati direttamente nel browser con un editor di codice integrato e un tutor IA disponibile 24/7. Fa parte del percorso di apprendimento Assembly Language & x86 Low-Level Systems Programming, e i tuoi progressi si sincronizzano tra il web e l'app CoddyKit. Il corso Assembly Language & x86 Low-Level Systems Programming include 4 lezioni in totale.
Parti di questa lezione non sono ancora state tradotte e vengono mostrate in inglese.
What Is Segmentation?
Segmentation divides memory into variable-sized regions called segments, each with a base address, limit, and access rights. It predates paging and is the first translation step in x86 address generation.
Real Mode Segments
In 16-bit real mode, a physical address is computed as segment * 16 + offset. This gave access to 1 MB using 16-bit registers but offered no protection at all.
Protected Mode Selectors
In protected mode a segment register no longer holds a base directly. It holds a selector — an index into a descriptor table plus a privilege level and table indicator bit.
The Segment Descriptor
Each descriptor is 8 bytes and encodes:
- Base (32-bit start address)
- Limit (size of the segment)
- Type (code, data, system)
- DPL (descriptor privilege level 0-3)
- Flags (granularity, default size)
The Global Descriptor Table
The GDT is an array of these descriptors in memory. The CPU finds it through the GDTR register, which holds the table base and limit. Entry 0 is always the null descriptor.
Loading the GDT
You point the CPU at your GDT with the lgdt instruction, which reads a 6-byte pseudo-descriptor (limit + base).
gdt_descriptor:
dw gdt_end - gdt_start - 1 ; limit
dd gdt_start ; base
lgdt [gdt_descriptor] ; load GDTRDefining a Flat Code Segment
Modern OSes use a flat model: base 0 and a 4 GB limit, so segmentation becomes a no-op and paging does the real work. Here is a typical code descriptor.
gdt_code:
dw 0xFFFF ; limit low
dw 0x0000 ; base low
db 0x00 ; base mid
db 10011010b ; present, ring 0, code, readable
db 11001111b ; granularity 4K, 32-bit, limit high
db 0x00 ; base highActivating Protected Mode
You enter protected mode by setting bit 0 (PE) of control register CR0, then performing a far jump to flush the prefetch queue and load CS with a protected-mode selector.
mov eax, cr0
or eax, 1 ; set PE bit
mov cr0, eax
jmp 0x08:pmode ; far jump, 0x08 = code selectorSelectors in Practice
A selector like 0x08 breaks down as: index 1 (byte offset 8 / 8), table indicator 0 (GDT), requested privilege level 0. After the jump, data segment registers are loaded with the data selector (often 0x10).
Segmentation vs Paging Today
In long (64-bit) mode segmentation is largely disabled: base and limit are ignored for most segments. Protection and translation are handled by paging. Segmentation survives mainly for FS/GS base pointers used for thread-local storage.
Why It Still Matters
Even though the flat model neutralizes segmentation, every protected-mode and long-mode OS must set up a valid GDT to boot. Understanding selectors and descriptors is essential for kernel bring-up and exception handling.
Quick Check
Test your segmentation knowledge.
Recap
You learned x86 segmentation:
- A selector indexes a descriptor in the GDT
- Descriptors hold base, limit, type, and privilege level
lgdtloads the table; setting CR0.PE plus a far jump enters protected mode- The flat model neutralizes segmentation so paging does the work
Domande Frequenti
La lezione «Segmentazione e Global Descriptor Table (GDT)» è gratuita?
Sì — il testo completo di «Segmentazione e Global Descriptor Table (GDT)» è gratuito qui sul web. Per esercitarvi in modo interattivo (un editor di codice integrato e un tutor IA 24/7) e sbloccare il resto del corso Assembly Language & x86 Low-Level Systems Programming, passa a CoddyKit PRO. Il corso Assembly Language & x86 Low-Level Systems Programming include 4 lezioni in totale.
Cosa imparerò in «Segmentazione e Global Descriptor Table (GDT)»?
Scopra come funziona la segmentazione x86 insieme al paging: selettori di segmento, descrittori, GDT e modelli di memoria flat che preparano il terreno per la modalità protetta. Eserciti Assembly Language & x86 Low-Level Systems Programming con codice pratico che esegui direttamente nel browser, e un tutor IA 24/7 risponde alle tue domande mentre lavori sulla lezione.
Ho bisogno di esperienza per iniziare Assembly Language & x86 Low-Level Systems Programming?
Non è richiesta alcuna esperienza precedente. Assembly Language & x86 Low-Level Systems Programming su CoddyKit è strutturato per principianti e studenti avanzati, quindi puoi iniziare da qui o dall'inizio e procedere al tuo ritmo. Questa è la lezione 4 di 4.
Quanto tempo richiede la lezione «Segmentazione e Global Descriptor Table (GDT)»?
La maggior parte delle lezioni CoddyKit richiede circa 5–10 minuti. Ogni lezione è breve e interattiva, quindi fai progressi costanti e riprendi esattamente da dove hai lasciato su web e app.
Posso scrivere ed eseguire codice in questa lezione Assembly Language & x86 Low-Level Systems Programming?
Sì. Ogni lezione Assembly Language & x86 Low-Level Systems Programming include un editor di codice integrato, quindi scrivi ed esegui codice reale direttamente nel tuo browser e ricevi feedback istantaneo dall'IA — nessuna configurazione locale necessaria.
Tutte le lezioni di questo corso
- Paginazione e Memory Management Unit (MMU)
- Anelli di protezione e privilegi
- Hypervisor e nozioni di base sulla virtualizzazione
- Segmentazione e Global Descriptor Table (GDT)