32位和64位系統(tǒng)在計算機領(lǐng)域中常常提及，但是仍然很多人不知道32位和64位的區(qū)別，所以本人在網(wǎng)上整理了一些資料，并希望可以與大家一起分享。對于32位和64位之分，本文將分別從處理器，操作系統(tǒng)，JVM進行講解。

IA介紹

? 簡介

　　說到處理器，大家用的最多的莫過于Intel的處理器了，所以本文主要從Intel的處理器講解32位和64位的處理器之分。?
　　通常將采用Intel（英特爾）處理器的服務器稱之為IA（IntelArchitecture）架構(gòu)服務器，又稱 CISC（ComplexInstructionSetComputer復雜指令集）架構(gòu)服務器，由于IA架構(gòu)的服務器是基于PC的x86處理器體系結(jié) 構(gòu)，所以又把IA架構(gòu)的服務器稱為PC服務器或者x86服務器。?
　　雖然IA構(gòu)架服務器始于PC,但經(jīng)過不斷的發(fā)展，IA架構(gòu)服務器已經(jīng)遠遠超出了PC的概念。?
　　IA架構(gòu)根據(jù)intel的官方聲明，分為以下三類：?
　　1 IA-32?
　　2 Intel? 64?
　　3 IA-64

? 歷史

　　x86架構(gòu)于1978年推出的Intel 8086中央處理器中首度出現(xiàn)，它是從Intel 8008處理器中發(fā)展而來的，而8008則是發(fā)展自Intel 4004的。8086在三年后為IBM PC所選用，之后x86便成為了個人電腦的標準平臺，成為了歷來最成功的CPU架構(gòu)。

　　其他公司也有制造x86架構(gòu)的處理器，計有Cyrix（現(xiàn)為VIA所收購）、NEC集團、IBM、IDT以及Transmeta。Intel以外最成功的制造商為AMD。?
8086是16位處理器；直到1985年32位的80386的開發(fā)，這個架構(gòu)都維持是16位。?
　　Intel 80386 32位處理器推出后，也許是到目前為止x86架構(gòu)的最大躍進。Linux、386BSD、Windows NT和Windows 95都是一開始為386所發(fā)展,這種386的基本架構(gòu)變成未來所有x86系列發(fā)展的基礎(chǔ)。

　　現(xiàn)時Intel把x86-32稱為IA-32，全名為"Intel Architecture, 32-bit"。

　　隨后IA服務器經(jīng)歷了486系統(tǒng)、PentiumPro系統(tǒng)、PII系統(tǒng)、PIII系統(tǒng)、XEON系統(tǒng)等幾個階段。處理器系統(tǒng)的處理能力在大幅度提高，而服務器系統(tǒng)的總線結(jié)構(gòu)始終是IA-32總線體系。?
　　IA-32服務器在發(fā)展到8路XEON服務器以后，體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)開始成為制約服務器性能提高的瓶頸。?
　　因此，hp和Intel自1994年開始合作開發(fā)IA－64架構(gòu)的處理器，IA-64結(jié)構(gòu)既不是Intel的32位x86結(jié)構(gòu)的擴充，也不是完全采用hp公司64位PA-RISC結(jié)構(gòu)，而是一種全新的設(shè)計樣式。目前正式宣布支持IA-64平臺的有Monterey、Linux64、hp-UX、Solaris、Win2000,Windows xp等操作系統(tǒng)。?
　　IA-64的代表產(chǎn)品就是Itanium(安騰)處理器,是專門用在高端企業(yè)級64-bit計算環(huán)境中競爭的，對抗基于IBM Power4/5，HP PA-RISC，Sun UltraSparc-III及DEC Alpha的高端企業(yè)級處理器。

　　但由于它不能很好地解決與以前32位應用程序的兼容，所以應用受到較大的限制，而AMD在IA-32上新增了64位寄存器，并兼容早期的16位和32位軟件，形成AMD64版本。盡管目前Intel采取了各種軟、硬方法來彌補這一不足，但隨著AMD64處理器的全面投入，Intel的IA－64架構(gòu)的這兩款處理器前景不容樂觀。

　　為x86系統(tǒng)而設(shè)的應用軟件實在太龐大，Intel眼見使用AMD64的Opteron及Athlon 64取得成功，便需要對競爭者的威脅作出迎擊,也開發(fā)了兼容早期16位和32的64位處理器，Intel將之命名為"IA-32E"，意即IA-32的延伸，在數(shù)星期后才改稱為EM64T。雖然該處理器的內(nèi)核與AMD64幾乎相同，但是在以往Intel的營銷中，Intel總把AMD的產(chǎn)品貶為自家技術(shù)的仿制品，Intel為了自身的面子，定不會承認使用了對手AMD的技術(shù)，因此Intel把該技術(shù)以EM64T這個名字來推出，后來Intel索性將此技術(shù)正式命名為Intel 64。

　　Intel 64指令集被應用于Pentium 4、Pentium D、Pentium Extreme Edition、Celeron D、Xeon、Intel Core 2及Intel Core i7處理器上。

　　由于AMD64和Intel64基本上一致，很多軟硬件產(chǎn)品都使用一種不傾向任何一方的詞匯來表明它們對兩種架構(gòu)的同時兼容。出于這個目的，AMD對這種CPU架構(gòu)的原始稱呼——"x86-64"被不時地使用，還有變體"x86_64"。其他公司如微軟和太陽計算機系統(tǒng)公司在營銷資料中使用"x64"作為對"x86-64"的縮寫。

? EM64T技術(shù)詳解

　　intel官方是給EM64T這樣定義地：EM64T全稱Extended Memory 64 Technology，即64位內(nèi)存擴展技術(shù)，他是Intel IA-32架構(gòu)（Intel Architectur-32 extension）地一個擴展，且兼容原來地架構(gòu)。通過增加CPU地運算位寬擴展增加cpu和內(nèi)存之間地位寬，從而讓系統(tǒng)支持更大容量地內(nèi)存（32bit處理器最多只能支持內(nèi)存容量只有4GB，而64bit地最高則達64GB）。在理論上，雖然EM64T架構(gòu)最高能夠很好的運行在64 bit內(nèi)存尋址，但由于設(shè)計和制造工藝等方面地因素，并非所有EM64T地處理器都能達到理論地上限。

　　Intel為支持EM64T技術(shù)地處理器可分為兩大類：傳統(tǒng)IA-32模式和IA-32e擴展模式，兩大類下具體又可分為多種運行模式

EM64T運行模式	?	?	?	?
傳統(tǒng)IA-32模式	?	?	IA-32e擴展模式	?
保護模式	真實地址模式	真實8086模式	兼容模式	64位模式

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　　傳統(tǒng)IA-32模式下，與IA-32工作模式一樣，我們可以安裝windows xp 32bit，安裝32位硬件硬件驅(qū)動，安裝32位應用程序。目前大部分人的處理器是Intel 64，安裝了windows xp 32，上面的程序運行情況良好，包括16bit和32bit程序。?

　　兼容模式下，操作系統(tǒng)和硬件驅(qū)動程序都是64bit，計算機允許在64bit操作系統(tǒng)下不需要預編譯就可以運行大多數(shù)傳統(tǒng)32bit應用程序，這和傳統(tǒng)IA-32模式下基本相同，32位應用程序仍然只能訪問4G內(nèi)存，但此限制只在進程級，而不在系統(tǒng)級。?

　　由于兼容模式下，要求硬件驅(qū)動程序都是64bit，所以導致了64位Windows最大的一個劣勢就是兼容性，而兼容性方面最突出的就是各種硬件設(shè)備的驅(qū)動程序。，如果你所用的硬件設(shè)備的開發(fā)商還沒有開發(fā)出針對64位Windows XP的驅(qū)動程序，那么要么該設(shè)備在64位Windows XP下無法使用，要么使用操作系統(tǒng)自帶的通用驅(qū)動勉強使用，但是性能和功能都會受到影響 。?
　　至于其他軟件程序則一般沒有什么大問題。在64位Windows XP中，只有16位應用程序是完全無法使用的，而32位應用程序則可以繼續(xù)使用。不過在安裝這些應用程序的時候也要注意，有些應用程序，雖然和硬件扯不上關(guān)系，但是為了實現(xiàn)軟件的某些特殊功能，安裝軟件的時候同時還會向系統(tǒng)中裝入驅(qū)動程序，這種程序在沒有發(fā)布64位版之前是無法在64位Windows下使用的。?
　　如著名的截圖軟件SnagIt，該軟件使用默認安裝的時候會向系統(tǒng)中安裝一個虛擬的打印機，該打印機可以將文檔輸出為圖形格式。因為安裝了虛擬設(shè)備，因而該程序還沒有提供64位的版本，因此在64位Windows XP下使用默認選項安裝的時候就會出錯，除非我們自定義安裝選項，不安裝這個虛擬打印機。?

　　但是對于服務器來說，服務器不需要什么外設(shè)，硬件的兼容性差對服務器的影響較小。

　　64bit模式下，必須要有64bit地操作系統(tǒng)、驅(qū)動程序和應用程序三者合作,這時操作系統(tǒng)無法運行32位程序，兼容性最差，但充分發(fā)揮64位架構(gòu)的優(yōu)勢。?

操作系統(tǒng)32 bit和操作系統(tǒng)64 bit

　　64bit計算主要有兩大優(yōu)點：可以進行更大范圍的整數(shù)運算；可以支持更大的內(nèi)存。?
　　64位CPU一次可提取64位數(shù)據(jù)，比32位提高了一倍，理論上性能會提升1倍。但這是建立在64bit操作系統(tǒng)，64bit軟件的基礎(chǔ)上的。?
　　但是我們不能因為數(shù)字上的變化，而簡單的認為64bit處理器的性能是 32bit處理器性能的兩倍。實際上在32bit應用程序下，32bit處理器的性能甚至會更強，即使是64bit處理器，目前情況下也是在32bit應用下性能更強。所以要認清64bit處理器的優(yōu)勢，但不可迷信64bit。

那什么情況下，我們需要升級到64bit操作系統(tǒng)呢？?
這要取決于應用的類型。以下的例子是從64位處理得到的好處：?
? 加密程序：大多數(shù)加密算法基于大量的整型數(shù)據(jù)，適合在64位通用寄存器和運算器處理。?
? 科學計算：整型數(shù)據(jù)的科學計算將從64位處理中受益，浮點運算不會從中受益，因為即便是32位處理器，浮點寄存器也已經(jīng)達到了80位到128位。?
? 需求超過4G的應用程序：如數(shù)據(jù)庫服務器, 圖形處理和視頻壓縮相關(guān)應用。

　　64位虛擬內(nèi)存空間理論上最高可以支持直接訪問2EB,不過當前的所謂64位處理器并不能真正做到，原因很簡單，目前還沒有機器支持那么大的物理內(nèi)存。EM64T提供40位尋址能力，最大支持到1TB內(nèi)存。

JVM 32 bit和JVM 64 bit

　　JVM是Java開發(fā)人員必不可少的工具，而JVM也有32 bit和64 bit之分.?
　　那實際上32位和64位JDK有什么區(qū)別呢？?
JVM 32bit 和JVM 64bit的區(qū)別如下:?
? 1目前只有server VM支持64bit JVM，client不支持32bit JVM。?
? 2 .The Java Plug-in, AWT Robot and Java Web Start這些組件目前不支持64bit JVM?
? 3.本地代碼的影響：對JNI的編程接口沒有影響，但是針對32-bit VM寫的代碼必須重新編譯才能在64-bit VM工作。?
? 4.32-bit JVM堆大小最大是4G, 64-bit VMs 上, Java堆的大小受限于物理內(nèi)存和操作系統(tǒng)提供的虛擬內(nèi)存。(這里的堆并不嚴謹)?
? 5.線程的默認堆棧大小：在windows上32位JVM,默認堆棧最大是320k 64-bit JVM是1024K。?
? 6.性能影響:?
? ? (1)64bit JVM相比32bit JVM,在大量的內(nèi)存訪問的情況下，其性能損失更少，AMD64和EM64T平臺在64位模式下運行時，Java虛擬機得到了一些額外的寄存器，它可以用來生成更有效的原生指令序列。?
? ? (2)性能上，在SPARC 處理器上，當一個java應用程序從32bit 平臺移植到64bit平臺的64bit JVM會用大約 10-20%的性能損失，而在AMD64和 EM64T平臺上，其性能損失的范圍在0-15%.

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JVM?性能分析

　　Sun的官網(wǎng)上寫著,當一個java應用程序從32bit 平臺移植到64bit平臺的64bit JVM上,應用會有性能損失，相信很多人都會不解。?
從數(shù)字上看，我們一般會認為64位JDK比32位JDK好，但是上文說過"實際上在32bit應用程序下，32bit處理器的性能甚至會更強，即使是64bit處理器，目前情況下也是在32bit應用下性能更強"。

　　許多在大同世界里很簡單的道理包括越多大越好，移到計算機領(lǐng)域里就不是那么回事了。當處理多重CPU時，你會覺得那些多核所多出來的處理單元很有用，但如果你的工作僅僅是單線程的，那你要做的卻是讓其他核一邊歇著。

　　32位與64位的比較則更加細微。x86-64 架構(gòu)不僅在x86架構(gòu)的基礎(chǔ)上增大了寄存器，而且還增加了寄存器的數(shù)量。從基本上說這會帶來更好的性能（因為更多的寄存器可以讓編譯器創(chuàng)建更好的機器代碼）。然而很不幸，至今把Java從32位移到64位帶來的只是性能的下降。

　　Java虛擬機（JVM）是一個軟件規(guī)范，其32位與64位版本性能有所不同，但它們都包括JIT編譯器和垃圾回收功能（GC）,其性能關(guān)鍵在JIT編譯器和垃圾回收功能的執(zhí)行效率上。?????? JIT編譯器實現(xiàn)了程序執(zhí)行之前Java字節(jié)碼到硬件機器碼的動態(tài)翻譯，其背后的思想在于，相比Java源代碼，字節(jié)碼更小也更容易編譯，但付出的代價是需要在Java字節(jié)碼編譯為機器碼時花上一點時間，但與直接把Java源代碼編譯為機器碼相比，時間還是少得多的。在32位與64位的JVM中，相應的JIT在把Java字節(jié)碼編譯為最終的機器碼時，所花的時間稍微有所不同，但還能進行一些優(yōu)化；另外，在IBM與Sun這兩個版本的客戶端與服務端程序上，總體性能也會有所不同。 垃圾回收會收回對象不再需要使用的內(nèi)存,它必須被經(jīng)常執(zhí)行以釋放對象不再訪問的Java堆。由于在32位與64位平臺上，Java堆中的數(shù)據(jù)大小會有所變化，所以會因為32位與64位JVM的性能差異，然而指針越大越GC管理越困難,導致相應垃圾回收的性能也會有所不同。

64bit JVM的測試性能-----馬力更大并不總代表性能更強

　　接下來主要涉及兩個現(xiàn)在廣泛應用的64位平臺——AMD64與PowerPC64，并分別使用IBM與Sun Microsystems這兩個Java語言巨頭提供的Java虛擬機（JVM），通過SPECjvm98與SPECjbb2000的測試，來評價32位與64位中JVM的性能。使用了以下項目測試客戶端性能。? 2_201_compress，一個流行的壓縮程序。 2 _202_jess，一個Java版的NASA CLIPS基于規(guī)則的專家系統(tǒng)。 2 _209_db，數(shù)據(jù)管理基準測試軟件。 2_213_javac，JDK Java編譯器。 2 _222_mpegaudio，一個MPEG-3音頻解碼器。 2 _227_mtrt，一個對圖像文件進行處理的雙線程程序。 2 _228_jack，一個分析程序生成器。

該測試的測試結(jié)果總結(jié)：?
1 基于運行Linux操作系統(tǒng)的PowerPC64平臺的測試結(jié)果，表明如果在此平臺上使用IBM的JVM，那么，那些不需要64位特性的程序，還是讓它們運行在32位JVM中，因為在此平臺的所有測試結(jié)果中，64位JVM的性能都比32位平臺低。

2 基于運行Linux操作系統(tǒng)的AMD64平臺的測試結(jié)果，表明不管是Sun還是IBM的JVM，32位與64位的性能都在伯仲之間，要注意的是，性能的差異是依賴于具體的應用程序與JVM的，如果需要最佳性能，就必須在某個特定的執(zhí)行環(huán)境中測試某個特定的程序，以評價轉(zhuǎn)換到64位所帶來的潛在性能提升。

這里以我們熟知的AMD64為例列出部分測試報告。?

圖 1

　　圖1是在AMD64平臺上，Linux版本的Sun Java 2 Standard Edition Development Kit 5.0 (J2SE 1.5.0)的性能測試報告,結(jié)果表明只有三項測試客戶端——_201_compress、_222_mpegaudio、 _228_jack，在64位版本的JVM上比32位表現(xiàn)出更佳的性能。?

圖2

　　圖2是在 AMD64平臺上，Linux版本的IBM Developer Kit for Linux、Java 2 Technology Edition Version 1.4.2 GA的性能測試報告,測試結(jié)果表明只有三項測試客戶端——_209_db、_213_javac、_228_jack，在64位環(huán)境下表現(xiàn)出了更佳的性能。

如何選擇JVM 32bit和JVM 64bit

網(wǎng)上有選擇JVM32bit和JVM 64bit的建議:?
1、你的應用程序是否需要超過2GB的Java Heap來獲取更優(yōu)的性能呢？ Yes = 64-Bit No = 32-Bit? 如何判斷你的應用需要多大的Java Heap呢？可以通過計算平均的Heap使用情況來確定。

2、你的應用程序是否需要高精度的科學計算進行統(tǒng)計、安全、加密等等？ Yes = 64-Bit No = 32-Bit 3、你的應用程序只需要小于2GB的Java Heap？（與第1點類似） Yes = 32-Bit on 64Bit OS No = 64-Bit 4、你的應用程序并不需要64位的特性，但是卻是部署在64位的操作系統(tǒng)上？ Yes = 32-Bit No = 64-Bit 5、最重要的一點是，其他情況下那就在32位的OS上用32位的JDK

總結(jié)

　　本文介紹了32 bit系統(tǒng)和64bit 系統(tǒng)，并介紹我們常用的JVM 32bit和JVM 64bit,并進行比較分析，64bit系統(tǒng)雖然能訪問更多的內(nèi)存，操作更大的文件和磁盤管理，但是很多情況下性能其實未必比32bit系統(tǒng)好，尤其是JVM。?
所以本人認為:在項目實施中，數(shù)據(jù)庫服務器可以選擇部署在64bit操作系統(tǒng)上，而對于應用服務器，就不能一概而論了，如果要獲得應用的最佳性能，就要在應用的部署環(huán)境中進行測試，以評價轉(zhuǎn)換到64位所帶來的潛在性能提升，再決定是部署在JVM 32bit還是JVM 64bit。但一般情況下，除非應用需要較大的內(nèi)存，并超過了2G，并且對應的服務器物理內(nèi)存超過了4G，否則應該以JVM 32bit優(yōu)先。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的32位JDK和64位JDK的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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