在32位内核上运行64位Userland软件需要什么？

在Linux和Windows上，我习惯于以下情况：我需要64位内核才能拥有具有multiarch / WoW的系统，在该系统中可以并行运行32位和64位软件。

然后，几年前，当有人向我展示MacOS 10.6 Snow Leopard可以在32位模式下运行带有内核的64位应用程序时，我大为震惊。现在这可能在很大程度上被忘记了，因为这是一次技术转换。据我所知，随着硬件在移动领域的领先地位，就我所知，在将iOS和Android移植到64位系统时，这是永远不需要的。

我的问题：在32位Linux内核（i386或armhf）中获得相同的功能需要什么？

我了解这可能并不简单。如果是这样，Microsoft可能会将其放入32位Windows XP中。一般要求是什么？有没有提议的补丁或概念证明？

在嵌入式世界中，我认为这将特别有帮助，因为64位支持可能会在设备驱动程序中长期滞后。

运行64位应用程序需要内核的一些支持：内核至少需要设置页表，中断表等以支持在CPU上运行64位代码，并且它需要保存完整的64位在应用程序之间切换（以及从应用程序到内核再到内核）之间切换时的上下文。因此，纯32位内核不能支持64位用户空间。

但是，内核可以在内核空间中运行32位代码，同时在用户空间中支持64位代码。这涉及到与使用64位内核运行32位应用程序所需的支持类似的处理：基本上，内核必须支持应用程序期望的64位接口。例如，它必须为64位代码提供某种机制以调用内核，并保留参数的含义（双向）。

然后的问题是，这是否值得。在Mac和其他一些系统上，可以这样做，因为支持32位内核代码意味着驱动程序不必全部同时进行切换。在Linux上，开发模型是不同的：进行大的更改时，内核中的任何内容都会根据需要进行迁移，内核开发人员实际上并不支持内核之外的任何内容。用64位内核支持32位用户区无疑是有用的，值得付出努力（至少是在添加x86-64支持时），我不确定是否有必要在32位处理器上使用64位位...

Snow Leopard能够在Intel 64位CPU中运行64位二进制文​​件。

当您的efi已经是64位（我的Macbook“过渡模型” pro的生产批次已经是这样的机器）时，它也可以使用64位内核启动。

无需进行任何仿真，以32位模式公平启动时，您只需付出较小的性能成本。

在纯32位CPU中，您将无法执行此操作，因为它们不知道如何解释64位代码。除非您使用软件进行仿真，否则对于那些传统上功能不足的嵌入式计算机而言，这将会减慢速度。