我不知道 32 位应用程序如何在 64 位操作系统上运行。
我的理解是 32bit/64bit 是指寄存器大小。指令集应该不同，因为它们具有不同大小的寄存器。
但我知道有 x86-64 指令集是 x86 指令集的 64 位版本。
我们可以在 64 位操作系统上运行 32 位应用程序的原因是因为 x86-64 吗？
如果是这样，为什么 32 位应用程序有时在 64 位窗口中不兼容？为什么我们需要WOW64？ （有时我们会被要求选择安装哪个版本。）
x64 指令集是否有除 x86-64 之外的任何其他指令集？有人告诉我 x64 只是为了扩展内存范围，他们拥有的指令集是相同的。这是正确的吗？
【问题讨论】：
标签： architecture 64-bit cpu 32-bit cpu-architecture
我们可以在 64 位操作系统上运行 32 位应用程序的原因是因为 x86-64？
大部分情况下是的。但是让我简单解释一下，32 位/64 位实际上并不一定指的是寄存器大小，因为问题是您在说哪个寄存器（类型）？更准确地说，32 位/64 位指的是地址总线的宽度（即可以寻址多少内存），或者换句话说，C 中指针的大小。然后，32/64 位（间接地）指字长也就是机器的基本“整数”类型的大小。无论如何，32 位/64 位必须对可寻址内存做更多的事情，但也与字大小 (sizeof(int)) 以及寄存器大小有关。 所以，回到问题。许多 32 位二进制文件仍然可以在 64 位系统上运行。是的，因为“新”x86-64 仅扩展了原始 x86 ISA（当然还有更多说明）。因此，您的旧 32 位二进制文件（由 x86 指令组成）可能仍可在新系统中运行。
如果是这样，为什么 32 位应用程序有时与 64 位不兼容 视窗？为什么我们需要WOW64？ （有时我们被要求选择哪个 要安装的版本。）
是的，在许多情况下旧的 x86 32 位二进制/应用程序无法在新的 64 位系统中运行。例如，您的二进制文件可能包含（出于某种原因）不再受支持的一个或多个指令（有关示例，请参见this）。或者，如果您的二进制/应用程序特别需要使用新系统中不存在的 32 位库。在这种情况下，您的系统会抱怨您无法运行这个 32 位应用程序。
x64指令集除了x86-64还有其他指令集吗？ 有人告诉我 x64 只是为了扩展内存范围和 他们拥有的指令集是相同的。这是正确的吗？
首先，Intel64、AMD64、x86-64、x64 几乎（或多或少）指的是同一个东西！ 是的，x86-64 指令集非常庞大，并且会定期接收扩展（想想 MMX、SSE、AVX 等）。每个扩展就像一个迷你指令集。在 Wikipedia 上查找 x86 指令集，您应该会获得大量信息。
【讨论】：
x86 处理器具有多种模式，支持基本 x86 指令集的不同变体。它们都支持 16 位“实模式”，实现了只能寻址 1MB 的原始 8086 分段内存模型。 IIRC，它们还可以支持 286 寻址模式，这是分段内存模型的一种变体。它们支持 386 保护模式，将寄存器扩展到 32 位。到目前为止，它们基本上实现了相同的指令集 (ISA)，但具有一些额外的指令前缀和更改指令字大小的默认解释的能力（算术和内存指令可以默认为 16 位或 32 位，然后是前缀将选择非默认含义）。这称为“传统模式”。
64 位扩展（x86-64 或 x64）不完全向后兼容。重新分配了许多单字节指令操作码以表示新的“REX”前缀，该前缀允许指定更宽（64 位）的寄存器并指定更多的寄存器。为了使用这个指令集，处理器以另一种称为“长模式”的模式运行。
现在，当您的 64 位操作系统内核在 64 位模式下运行，并且操作系统上下文切换到用户进程时，它可以同时更改模式。因此，您可以保持在 64 位模式以运行 64 位进程，也可以切换到旧版 32 位模式以运行 32 位进程。当 32 位进程进行操作系统调用时，CPU 会自动切换回 64 位模式以运行内核代码。64 位内核必须专门设计以利用这种模式切换功能。
查看https://en.wikipedia.org/wiki/X86-64#Operating_modes了解更多详情。
【讨论】：