主题：【原创】揭开64位的面纱，让你一次看个够！（Rated R） -- Highway

64位不是什么新技术。很多年以前，Unix的高档服务器上已经开始采用64位技术了。比如当时大名鼎鼎的Digital Alpha CPU上运行的Digital Unix。但是那时候我们还在386的世界里徜徉，64位还是遥不可及的东西，没人在乎它。64位开始进入大家的视野也就是近一两年的事情。64位的硬件平台价格不断地下跌,已经降到了1000美元以下（比如我现在使用的这台Compaq笔记本就是64位的AMD CPU，价格只要1000多一些），可以进入寻常百姓家了。在软件方面，微软的64位Windows XP已经推出了。一时间好多朋友开始问这样的问题：“我需要转移到64位平台上吗？” （实际上，64位的Linux已经存在了很长时间了，但对于绝大多数用户来说，Windows的64为版本推出才算是用户级64位的开始）

“64位到底是啥玩意儿？32位怎么了，干吗要蹦出来个64位？我升级上去有什么好处？” 我想这是大家对于64位技术的几个最寻常的问题，在这里，我且试着给大家回答一下。大家要使觉得有那么一丁点儿帮助，那就狠狠地夸我几句，我顶得住！！！

走在计算机应用前列的人们脑袋已经撞倒了32位技术的天花板上。32位已经不能满足他们的需要了。所以从32位到64位是计算机成长的一个自然过程，就像当年我们从8位上升的16位，又16位上升到32位那样。并且我可以肯定的说，64位也不会是终点站，128位的出现也只是一个时间的问题。

那么32位的局限到底在什么地方呢？

最主要的一个就是内存空间的限制。32位技术的可访问的内存空间上限是4GB。看起来很多，是吗?但仔细一看，问题就来了。这4GB空间Windows自己要用一半，剩下的一半留给用户的应用。那样也就是2GB了。对于数据库来说，2GB实在是不“宽裕”。就拿我们小小的西西河来说，数据库肯定也不止2GB了。内存小，数据多，那么大部分数据就只好在硬盘上呆着。需要的时候进到内存里，完事了还得赶快出来，因为别人还等着呢。硬盘是个很慢的东西，比起内存来可能要慢几个数量级。如果数据不停的进出硬盘，那么应用的性能就无可避免的要慢下在。这在很多场合是不可以接受的。（Windows Advance server可以将OS的内存占用减少到1GB，应用可以使用3GB的空间，假如应用编程的时候使用了这个Feature。不过这个Trick很多人不知道）

在64位技术中，可访问的内存将不再会是一个问题了。2的64次方是一个大的我不会数的数字。举个例子吧，如果将IP从现在的32位上升到64位，那么这个地球上每一平方厘米将能分摊到上千个IP。所以使用了64位技术，内存问题你就不用担心了。当然我说的这是个理论数字。现在的硬件制造水平还无法将那么多内存放到计算机主板上，每个CPU配4-8GB内存可能是今后几年内的标准设计。

我看过一个微软的演示。两套同样的服务器，一个运行32位OS + 32位数据库，另一个运行64位OS + 64位数据库，64位技术带来的性能提升给我的印象非常深刻。盖茨还说，在他们的内部测试中，64位的Terminal Service比原来的32位性能提高了2.7倍。他们都有些吃惊。对于一个12秒的电影动画渲染，64位技术将时间缩短了近2/3。以前使用32位技术，这么短一个动画片断要3天时间才能完成！！！

所以64位技术首先受益的是这些Memory Hungary应用。对于普通用户，除了要编辑高清晰的DVD,HDTV节目，4GB的内存暂时还不是一个问题。所以那种巨大的性能提升我们不会有什么切身体会。

除了内存外，64位就没有别的好处了？

当然不是这样啦。内存问题只是一个最明显的问题。对于一般程序，64位OS + 64位应用，15%左右的性能提高应该是可以期待的。

已经试验过64位Windows XP的朋友肯定会跳出来说“Highway你丫少胡说，我在64位上就没体验到任何“快感”...”。

哈哈，你先别急，事情是这个样子滴。

为了简单起见，我们且以AMD的64位CPU为例展开我们的讨论，Shall we?

AMD的64位CPU是一种很有意思的东西。它可以很好的运行现有的32位程序，同时也可以运行64位程序。从技术上来说，它有三种运行模式：

1）“老古董”模式（Legacy mode）。现在最常见的32位操作系统+32位应用程序就是在这种模式下运行的。

2）长模式兼容亚模式（Long mode - Compatibility mode），比如64位操作系统上的32位应用程序就是在这种模式下运行的。

3）长模式64位正宗模式（Long mode - 64 bit mode), 64位操作系统上的64位应用就是这种模式。

大家知道，AMD的64位CPU是按64位设计的，32位只是一个权宜之计。当操作系统和应用程序都是64位的时候，CPU的全部能力才得到发挥。比如有8个通用寄存器（Register）就是只有在64位模式下才可以使用的，诸如此类的设计还有不少。

如果现在你就升级到64位Windows，由于大多数应用还是32位的，你实际上只是从“老古董”模式换到了长模式兼容亚模式，你的确得不到什么“快感”。由于在64位Windows上运行32位应用程序要透过一个叫做WoW64的东西，所以有的时候你的程序性能反而会下降一点点。

在其后相当长一段时间内，已有的32位应用不可能都过渡到64位上去，这就注定了我们将面临的是一个64/32位混合的世界。还记得当年我们国家从计划经济转型到市场经济的那段日子吗？那时候我们的体制是“双轨制”。同样，在这个从32位到64位转化的过程中，Windows将实行“双轨制”。而这“双轨制”不可避免的将给我们带来一些问题。

这个“双轨制”中，有三个主要成员，64位操作系统，64位应用程序和32位应用程序。他们之间的关系比较微妙，为了形象起见，你可以这么想---64位操作系统是你老哥，64位应用和32位应用分别是大奶和二奶。你的任务就是让大奶和二奶都满意。要注意大奶和二奶是水火不相容的，并且她们俩都认为她们完全占有你，你是完全属于她们的。你们玩得转吗？

你不能把二奶的Bra放到大奶的衣橱了，如果那样，你肯定死定了。同样，32位应用的东西也一定不能写道64位的地盘里去。比如说，安装了64位Windows以后，你安装以前的某一个32位应用。安装程序没有任何改动，还是按以前的老规矩把Shared Library（比如一些DLL, OCX等等）安装到%windir%\system32目录下，把应用部分拷贝到%ProgramFiles%\XXXX\目录下。但问题是现在行情变了，%windir%\system32和%ProgramFiles%已经成了64位应用的基地，32位的东西COPY过去那一定会闹出人命来。怎么办呢？

Windows不容易，使出了“乾坤大挪移”的神功在二位之间周旋。当32位应用按老规矩安装的时候，它一方面笑脸相迎，“没问题honey，你只管来好了”。而另一方面，它悄悄的将文件安排在了外宅。二奶压根没有觉察出来，高高兴兴的安顿了下来。可你仔细一看，她的东西被分别请到了%ProgramFiles（86）%和%windir%\SysWow64路径下。通过这样的“欺骗”手段，Windows使得32位和64位应用不直接碰撞，发生冲突。并且由于他骗术高超，两位奶都没有意识到被骗，以前的安装程序以及程序本身不需要任何改动就可以运行无误！

但问题是，有的时候“乾坤大挪移”没办法使，Windows只好硬着头皮硬接了。比如说卧室的床单本来是花格的。结果大奶来了死见不喜欢，非要给换成素色的。过两天二奶来了，把那素色的床单一把撤下，又换上了她喜欢的。那么床单到底是什么样子的呢？那要看最后一次是那位奶来过的。这种情况和Windows注册库情况完全一致，叫做“Last Writer Wins”。当你安装好Windows后，by default，Doc文件由64位的WordPad来打开。当你安装了32位的Office以后，注册库被改写了，Doc文件一律由32位WinWord来打开。几天后，你可能又安装了64位的Office，到那时候，情况就又变了。64位的Office成了缺省设置。事实上，Windows维护了32位和64位两个View，他暗中想办法使他们consistent!

大奶和二奶本质上是有你没我，有我没你的。让她们同在一个房间里是可怕的想法。肯定是你扯我头发，我拽你的领子，搞得一塌糊涂。所以如果你是程序员，你一定不要想的将32位的DLL载入到64位的进程中，或是将64位CODE放进32位进程里去。

大奶和二奶虽然是水火不相容的，但是她们之间还是可以“通气”的。Windows中的InterProcess Communication还是可以在32位和64位程序之间传递信息的。具体情况呢，你们肯定不想知道，有些专业了。

* Handles to named objects such as mutexes, semaphores, and file handles can all be shared.
* Handles to windows (HWND) can be shared.
* RPC.
* COM LocalServers.
* Shared memory can be used if the contents of the shared memory are not pointer-dependent.
* The CreateProcess and ShellExecute functions can launch 32-bit and 64-bit processes from either 32-bit or 64-bit processes.
* The CreateRemoteThread function is special-cased for specific functions, allowing 64-bit debuggers to break into 32-bit processes.

“Wow，Windows真牛掰啊”，看到这里不少男士们一定会发出由衷地感叹。“能把大奶二奶一起搞定，且相安无事，简直是不可思议啊！”。于是乎， 准备马上安装Windows 64位操作系统，想从中得到一点“启发"。

不过我可得警告诸位，Windows在大奶和二奶间玩瞒天过海，即使出了差子，穿了帮，最坏不过是Process Crash，Registration Corrupt。而你老兄在生活中要是一个不小心玩出了火，那乐子可大了。到时候出了人命可别怪我言之不预啊！

So, do you still want to upgrade?

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