32位程序和64位程序

我们有时候会遇到这样一种情况：我们在32位操作系统上下载了64位版本的程序，却发现无法安装，大家可能会很困惑。

下面就来简单解释一下32位程序与64位程序的具体区别。

我们首先要弄明白的:

1.这里所说的的32位与64位程序，是指经过编译后的可执行文件，例如像Windows上的exe文件，而最初编写的源码并没有32位和64位之说。

2.不是所有的程序需要区分32位和64位，对于原生语言例如C语言编写的程序需要区分64位与32位，但是对于像Java这样的语言，就不需要这样了，因为Java编写的程序是在JVM(Java虚拟机）上运行的，JVM屏蔽了具体的硬件细节。

3.32位与64位的程序的本质区别在于：两者最终在处理器上运行的指令是不一样的。

由于两者本质的区别在于处理器执行指令是不一样的，因此我们从CPU开始说起。

1.64位CPU与32位CPU

这两者的指令集合、操作数位数、寄存器名称和个数等等都不相同。

一、比如一条mov eax，1指令，可能在32bCPU上对应的机器指令是0x1201；在64位机器上就是0x123401。

二、64位CPU里的寄存器是64位的，这样CPU每次处理的数据量也就更大，32位CPU寄存器是32位的。

三、64位CPU里的寄存器数量也多于32位CPU。

四、32位CPU的地址总线不一定是32位的，还有可能是48位的，同样64位的CPU地址总线也不一定是64位，往往都是48位。

五、现在对于主流的处理器，64位的CPU是能够兼容32位指令架构的！！！！！！

从上面可以看到64位CPU的运算能力理论上比32位CPU强很多。

现在32位的CPU一般是X86架构的，从80386开始就是32位的CPU，也对应他的32位指令集。

后来发展出64位CPU，从X86扩展出64位的指令集，一般我们就叫做X64，也叫AMD64架构，因为最早是AMD推出64位CPU的。

2.32位的操作系统与64位的操作系统

32位的操作系统是专门为32位CPU设计的，同样64位的操作系统是为64位的CPU设计的。

前面也说了，64位的CPU能够兼容32位指令架构，因此在64位CPU上也可以安装32位操作系统。

32位的win7可以支持4G的逻辑地址空间，但其中用户能够分到的只有大约是3G多，还有一部分是分给系统内核了，64位的win系统，理论上寻址范围能够达到264。在这里多说一句，操作系统负责逻辑地址到物理地址的映射，因此32位的操作系统只能利用最大4G的物理内存，注意点大家需要注意。

3.32位应用程序与64位的应用程序

32位的程序就是将源码用32位的编译器编译的，64位的程序就是将源码用64位的编译器编译的。

应用程序只接触逻辑地址，并不接触真实的物理地址。

32位的程序理论上可以申请利用4GB的地址空间，64位的程序则可以申请利用大于4GB 的地址空间，这也是64位程序的一个巨大优势。

我们知道应用程序的运行是需要操作系统作为支撑的，这些程序在运行时常常需要进行一些系统调用，还有各种库函数等。

这些可执行文件能否顺利运行有着两个最重要的地方。

1）动态链接库。
2）系统API。

对于Windows系统而言，64位的系统往往具有32位系统的库，因此在64位系统上能够运行32位的程序，但是反过来就不行了，因为32位系统一般没有64位系统的库。

32位升级到64位不是简单的重新编译发布一下就可以了。举个例子，在32位C语言环境里一个指针可以放入一个int型的变量中，但在64位里就不行了了，因为64位程序里的指针为64位，这样的话程序肯定就爆了，因此对于某些程序如果想要升级到64位，则需要修改源码，这个工作是相当繁琐的。

总结：

1.32位CPU只能安装32位的操作系统，而32位操作系统只能运行32位的程序。

2.64位CPU可以运行32位或者64位的操作系统，64位操作系统可以运行32位或64位程序。

3.64位版本的程序占用的内存空间更大，因为它的指针是64位的，但同时它又可以申请更多的逻辑地址空间。

4.大家可能会疑问，第一个64位的程序是怎么来的，因为那个时候还没有64位的编译器，其实很简单，32位的编译器也可以编译出64位的程序，当然这个问题就没有必要深究了。

5.2006年之后的CPU都是64位CPU。

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