32位应用程序和64位库能够一起工作吗？

Question

32位应用程序和64位库能够一起工作吗？

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64位库能在32位应用程序中工作吗？例如，我的应用程序GUI使用32位Qt。而我的业务核心是一个64位库。操作系统是64位的。它们能够一起工作吗？如何实现？

- user1899020

你的内核是32/64位内核。你的内核不是一个库。 - MSalters

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为什么你们都会立刻想到Linux和操作系统内核呢？通过“内核”，他可能指的是他自己的库，这是他应用程序中的一种核心类型（是的，这确实是一种不太规范的称呼方式，但有些人确实这样做）。为了组合起来，他有一个32位应用程序，其中只包含GUI和一个单独的64位库，其中包含一些逻辑。 - Alexander Shukaev

那么，在这个上下文中，“kernel”究竟是什么意思呢？是你的应用程序正在使用的库，还是操作系统内核，或者其他什么东西？ - Mats Petersson

@Mats Petersson：这是实现他应用程序的业务逻辑的核心库，即GUI和业务逻辑分为两个部分。因此，我猜这一切都归结于正确的链接，而在不同寻址的情况下这是不可能的。 - Alexander Shukaev

这是应用程序核心，包括执行商业领域特定任务的关键功能。例如，用于信号处理的FFT函数。 - user1899020

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4个回答

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是的，但这是一个很大的麻烦。

首先，内核(kernel)与库(library)不同。通常，库在你的进程虚拟地址空间中可见；它与你自己的代码共享地址空间。调用库程序只是一个子例程调用。

相比之下，要从内核请求服务，你的进程需要执行特殊指令来生成一个陷阱(trap)。这个陷阱会导致处理器执行一些特殊操作，包括将你的进程寄存器和其他状态保存在内存中(或在你通常无法访问的特殊处理器寄存器中)，改变处理器中的各种模式，使它们适合于内核，并将程序计数器改变为指向内核的指令。然后内核正在运行。此时，内核可能在64位模式下运行，而你的进程在32位模式下运行。但是，内核被设计为了解这些区别。当内核检查你的进程以查看你的请求时，它会查找信息和数据结构，知道你的进程是在32位模式下运行的。内核可以支持32位和64位进程，它只是会分别处理每种类型的进程。

当然，这假定你使用的64位内核支持32位进程。

通常，当你调用库时，你希望它与你的代码处于相同的模式，因为普通库调用只是一个子例程调用；它不会生成陷阱，并且不会改变处理器模式。如果有必要从32位进程中调用64位库中的例程，那么你可以创建一个帮助器64位进程。你的32位进程会将库调用请求打包并通过某种形式的进程间通信发送到64位帮助器进程。该帮助器进程将调用库例程并将结果发送回来。

当然，这会给每个库调用增加重大开销，因此只有在没有更好的选择且非常需要时才应这样做。

- Eric Postpischil

+1 我会点赞的，即使内核调用的描述过于具体（这是典型的情况，但绝不是唯一可能的情况）。 - Cheers and hth. - Alf

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我正在开发一个可以实现此功能的应用程序。应用程序的核心是x64（使用Qt），但必须与某些设备通信，该设备只提供了来自制造商的32位库。我实现的方法是有两个应用程序，64位用于核心和GUI，32位用于控制设备并使用QSharedMemory与主应用程序通信。两个应用程序都基于Qt（分别为64位和32位）。

- Archie

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如果你使用的是Windows系统，那么编译为32位的应用程序可以在Windows 64位主机上运行：看一下内置在64位Windows中的WOW64子系统。

话虽如此，你不能混合编译为32位和64位的代码。这意味着一个编译为32位的库无法与64位代码链接，反之亦然（不同的调用约定、堆栈帧布局、异常展开等）。

- Jens

是的，但那不是链接到库，而是一个系统调用接口，它从32位代码调用系统调用进入64位内核。那是完全不同的问题。（在上面添加第二段之前写的，解释了我的观点） - Mats Petersson

@MatsPetersson：OP并不需要“链接到库”，也没有要求以无法工作的方式完成任务X；相反，OP要求提供可行的方法。 - Cheers and hth. - Alf

“64位库可以在32位应用程序中运行吗？”是什么意思？ - Mats Petersson

@dunno MatsPetersson：不知道，但是，提示一下，为什么不继续阅读OP的第二句话，他在那里提供了一个例子来澄清呢？ - Cheers and hth. - Alf

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可以查看英文原文，
原文链接

- Mats Petersson · Accepted Answer

简而言之：你不能将32位的应用程序链接到64位的库中。

你可以在64位操作系统上运行32位应用程序，使用32位共享库（至少对于所有流行的32/64位处理器，如AMD、Intel和Sparc）。但是这并不涉及任何库。

更详细的答案是：我曾经参与（在边缘）设计x86 64位Linux内核的一些团队。关于如何在技术上使这项工作发生，有一些短暂的讨论（与整个项目相比，这些讨论持续了相当长的时间）。这个问题的简要总结是，在64位中有一些在32位中不可用的寄存器。还存在内存地址和寄存器中额外32位的问题。只要库本身“知道”它是一个32位兼容库，所有这些问题都可以得到解决。但是，那么我们基本上就有了一个被编写成32位库的64位库，并且我们失去了重点。

“更多寄存器”可能不适用于某些处理器，但是寄存器的更大地址/位范围绝对适用于所有32位和64位兼容处理器。我不知道是否有任何单个处理器允许32位代码调用64位共享库或静态库。除非代码专门编写以处理此问题，否则它根本行不通，这有悖于具有支持32位应用程序的通用64位库的目的。

编辑：

以上讨论链接一个可执行单元（例如可执行文件、共享库或静态库）。它必须是全部“一位性”，要么是32位的，要么是64位的 - 不能混合使用。

当一个进程与另一个进程通信时（例如一个GUI应用程序显示来自非GUI进程的状态），只要两个进程使用相同的协议[通常，IPC不允许传递指针，因此32位/64位转换并不是一个大问题]，您可以有一个进程是32位的，另一个进程是64位的。