在 x86 (32bit) Linux 上启动 x86_64 代码，在 x86_64 CPU 上运行

Question

？是否可以在 i686 Linux（x86，32 位）上启动 x86_64 代码？ 我的 CPU 是现代 Core 2，它本身可以运行 x86_64 64 位代码，但操作系统是 32 位的。

开始的代码是纯数学的，几乎不需要与操作系统交互。

我想测量，与 32 位模式相比，我的程序在 64 位模式下的速度有多快。 该程序旨在解决巨大的组合问题，全尺寸运行数十小时。

我可以使用 qemu 启动 64 位代码，但它不是本机执行，并且 qemu 中的速度与实际 cpu 速度无关。

Answer 1

如果没有某种形式的仿真，您将无法在 32 位 kernel 上运行 x86_64 程序。 （相反的方法也可以，但没有仿真。）

为了能够在 x86_64 上运行 64 位代码，您必须进入“长模式”，这需要设置适当的页表（除其他外）。 32 位 kernel 不会完成任何 64 位页表或映射。 所以用户空间代码不能进入64位模式。 一些 kernel 帮助可能是可能的，但是 32 位 kernel 根本没有为这种事情做好准备。

而且由于您可以使用 64 位 kernel 很好地运行 32 位代码，因此现在没有真正的理由不使用 64 位 kernel，特别是如果您有一些可以从 64 位模式中受益的代码（尤其是更多寄存器）。

为什么不直接从 64 位 live-cd 启动？ 或者在单独的磁盘或分区上安装 64 位发行版？

Answer 2

使用vmware； 如果 CPU 支持，它可以在 32 位主机操作系统上运行 64 位 VM 正常工作。

Answer 3

x86/x86_64 有一个周期精确的模拟器。 默认情况下，它将模拟 AMD 的 K8

PTLsim 是 state 的艺术周期精确微处理器模拟器和虚拟机，适用于 x86 和 x86-64 指令集。 PTLsim 模拟一个完整的无序处理器内核，具有广泛的 memory 和带重放的分支推测、具有各种问题队列设计的高度可配置的集群微架构、完整的缓存层次结构和 memory 子系统和支持硬件。

不幸的是，它无法在 32 位 x86 上运行 x86_64 代码（引用自常见问题解答）

当然，32位版本的PTLsim会缺少x86-64支持

但是速度应该与实际运行相关，并且有很多信息可用。