Segmentacja i globalna tablica deskryptorów (GDT)
Dowiedz się, jak segmentacja x86 współdziała ze stronicowaniem: poznaj selektory segmentów, deskryptory i GDT oraz sprawdź, jak płaskie modele pamięci przygotowują grunt pod tryb chroniony.
Segmentacja i globalna tablica deskryptorów (GDT) to bezpłatna lekcja Assembly Language & x86 Low-Level Systems Programming na CoddyKit. To lekcja 4 z 4. Możesz przeczytać całą lekcję poniżej za darmo — a potem ćwiczyć ją interaktywnie w przeglądarce z wbudowanym edytorem kodu i tutorem AI dostępnym 24/7. To część ścieżki edukacyjnej Assembly Language & x86 Low-Level Systems Programming, a Twój postęp synchronizuje się między webem a aplikacją CoddyKit. Kurs Assembly Language & x86 Low-Level Systems Programming zawiera 4 lekcji w sumie.
Części tej lekcji nie zostały jeszcze przetłumaczone i są wyświetlane po angielsku.
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
Często zadawane pytania
Czy lekcja „Segmentacja i globalna tablica deskryptorów (GDT)” jest bezpłatna?
Tak — pełny tekst „Segmentacja i globalna tablica deskryptorów (GDT)” jest dostępny za darmo tutaj w sieci. Aby ćwiczyć ją interaktywnie (wbudowany edytor kodu i tutor AI dostępny 24/7) i odblokować resztę kursu Assembly Language & x86 Low-Level Systems Programming, przejdź na CoddyKit PRO. Kurs Assembly Language & x86 Low-Level Systems Programming zawiera 4 lekcji w sumie.
Co nauczysz się w „Segmentacja i globalna tablica deskryptorów (GDT)”?
Dowiedz się, jak segmentacja x86 współdziała ze stronicowaniem: poznaj selektory segmentów, deskryptory i GDT oraz sprawdź, jak płaskie modele pamięci przygotowują grunt pod tryb chroniony. Ćwiczysz Assembly Language & x86 Low-Level Systems Programming z praktycznym kodem, który uruchamiasz bezpośrednio w przeglądarce, a tutor AI dostępny 24/7 odpowiada na Twoje pytania podczas pracy nad lekcją.
Czy potrzebuję doświadczenia, aby zacząć Assembly Language & x86 Low-Level Systems Programming?
Nie wymagamy żadnego doświadczenia. Assembly Language & x86 Low-Level Systems Programming w CoddyKit jest strukturyzowany dla początkujących i zaawansowanych użytkowników, więc możesz zacząć tutaj lub od początku i uczyć się w swoim tempie. To lekcja 4 z 4.
Ile czasu zajmuje lekcja „Segmentacja i globalna tablica deskryptorów (GDT)”?
Większość lekcji CoddyKit trwa około 5–10 minut. Każda lekcja to mały, interaktywny krok, dzięki czemu robisz systematyczne postępy i zawsze wracasz dokładnie do tego samego miejsca — na webie i w aplikacji.
Czy mogę pisać i uruchamiać kod w tej lekcji Assembly Language & x86 Low-Level Systems Programming?
Tak. Każda lekcja Assembly Language & x86 Low-Level Systems Programming zawiera wbudowany edytor kodu, więc piszesz i uruchamiasz prawdziwy kod bezpośrednio w przeglądarce i od razu otrzymujesz sprzężenie zwrotne od AI — bez konfiguracji na komputerze.
Wszystkie lekcje w tym kursie
- Stronicowanie i jednostka zarządzania pamięcią (MMU)
- Pierścienie ochrony i uprawnienia
- Hipernadzorcy i podstawy wirtualizacji
- Segmentacja i globalna tablica deskryptorów (GDT)