我有一台具有 64 位硬件的电脑。
我安装了 32 位 Ubuntu 发行版，我想知道是否可以在其上运行 64 位应用程序（有点像 Mac OS X Snow Leopard 的工作方式）。
答案1
32 位 Mac OS X 可以在 64 位硬件上运行 64 位应用程序。
其之所以有效是因为 OS X（Darwin）内核实际上在长模式的兼容子模式下运行。
Windows 和 Linux 不会这样做，而是强制在 x86 和 x64 之间进行更清晰的划分。使用 Windows 或 Linux，您可以运行 64 位内核和 64 位驱动程序（并同时运行 64 位和 32 位程序），也可以运行 32 位内核和 32 位驱动程序（并仅运行 32 位和 16 位程序）。
请注意，实模式 16 位代码在长模式下不起作用，因此如果 Mac OS X 中存在 16 位程序，并且 Mac OS X 在长模式下运行（包括兼容模式），Mac OS X 可能无法运行 16 位程序。Windows 也无法在 64 位模式下运行 16 位实模式代码。
在 64 位硬件上的 32 位 Mac OS X 上运行的 VMware Fusion 或 Parallels 可以运行 64 位客户机。
我认为，在 64 位硬件上的 32 位 Mac OS X 上运行的每个 32 位进程都会获得 4 GB 的用户虚拟地址空间和 4 GB 的内核虚拟地址空间。我假设 64 位进程会获得 8 TB 的用户虚拟地址空间和 4 GB 的内核虚拟地址空间（因为内核在 32 位模式下运行）。
Mac OS X 内核（与大多数 Mac OS X 程序一样）是通用二进制文件，包含 PowerPC、x86（32 位）和 x64（64 位）的二进制代码。从一个平台切换到另一个平台“只需”加载二进制文件的相应部分。x86 代码会检查长模式是否可用，如果可用则切换到长模式，并在兼容模式下运行以实现所需结果。
注意：虽然 Mac OS X Snow Leopard 无法在 PowerPC 上运行，但内核仍包含 PowerPC 代码，大概是因为 PowerPC 二进制文件可能会用到它。PowerPC 二进制文件仍可在 x86 和 x64 Mac 上运行。
答案2
如果您拥有支持硬件虚拟化的处理器（最新的 Intel 处理器支持）和支持硬件虚拟化的 VM 软件，则可以在主机操作系统为 32 位时在 VM 中安装 64 位操作系统。然后您可以在 VM 内运行 64 位应用程序。但据我所知，您得到的答案几乎就是如此。
答案3
正如其他人所说，一般来说，64 位应用程序无法在 32 位操作系统上运行。
这在 OS X 上之所以有效，是因为在 10.5 中，32 位内核获得了在 32 位和 64 位用户地址空间之间复制的能力，并且有一些 64 位处理程序用于 trap/syscall 等。它本质上是一个混合内核，不需要 64 位驱动程序，但具有某些 64 位功能。