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64bit软件和32bit软件最大的区别是64bit的软件可以同时操作大于4GB的内存。注意这里的内存指的是地址空间，而不是物理内存。比如现在有一个10GB的数据库需要进行排序。64bit的软件可以malloc一个10GB的空间把整个数据库“放进”内存然后使用任意经典排序算法，而32bit的软件在malloc时就会崩溃（out-of-memory）。所以32位软件的程序员只能使用复杂的算法显式的分块读入，局部排序，写回数据库，然后重复。这样不仅程序复杂难写，程序员swap内存和文件的算法效率可能也不如OS自动处理来的高效。另一方面，64bit软件巨大的内存空间也可能加速物理内存的消耗，增加寻址的开销，因此未必总是能够提高性能。
当然最终系统的效率还是取决于物理内存的大小，64bit只是解决了地址空间的瓶颈。
1.32bCPU和64bCPU的区别？
首先二者的指令集合、操作数位数、寄存器名称和个数等等都不相同；
比如一条mov eax，1指令，可能在32bCPU上对应的机器指令是0x1201；在64位机器上就是0x。程序对于机器CPU而言，仅仅是一系列顺序躺在内存中的01代码而已，而硬件上直接运行的是操作系统，所以你马上得出结论：32b的CPU只能运行32b的操作系统，64位亦然。
这么设计的确在理论上没什么不妥，实际上intel IA 64架构的处理器就是这样的，64b的CPU上只能运行64b的操作系统（操作系统本身也是软件，也是一系列指令序列）。
但这样问题就来了：我需要升级硬件来提速，难道买了CPU以后，要把上层的操作系统和应用软件通通换掉？坑碟呢？这种软硬件不兼容带来的问题就是，没有多少客户会去购买这种没法兼容32b原有软件环境的CPU。所以，后来intel和amd都推出了兼容32b原有软件环境的CPU——intel 的x86——64和amd的amd64.
也就是说，现在主流的64b处理器，上面可以运行32b和64b的操作系统。
2.编译器与程序位数？
通常情况下，编译器也仅仅是一个应用软件而已，64b机器上的64b编译器编译出来的也就是64b的应用软件。但是有没有例外呢？
想一想：第一个64的操作系统是怎么来的？
我们都知道现在操作系统一般是用C语言实现的，然后像普通程序一样经过编译器编译成可执行文件，难道64b的操作系统不是用64b的编译器编译出来的？
3.操作系统位数和软件位数的关系
这里，我们首先要弄清一个软件是如何被运行的。
目标文件经过链接，形成可执行目标文件。因为操作系统提供了已经编译好的动态链接库，所以此时我们仅仅经过链接，神奇的hello就能执行了。
这样，你是不是没有感觉到你的软件有32b和64b的区别？你管它叫128b都没问题。
但是，上述过过程有几个非常重要的地方：
1）动态链接库
2）系统API
首先，你32b的操作系统上一般是没有64b的库文件的.如果你的应用程序源代码中引用了只有64b的动态库中才有的函数，很显然你链接的时候就会出问题。
量外，我们很多程序肯定用到了read和write等C语言库函数，而库函数的实现是依赖于系统API的。
如果你工作在windows上，程序大多数是以exe形式发布的，你得到的程序是目标文件以后的结果，本身是带有位数的；如果你工作在linux上，本身大部分软件包rpm等也是已经编译好的，就是说，它们本身就是具有“位数”的。如果你得到的是源码，那么基本上你的应用程序还没有“位数”的概念，你用多少位的编译器去编译它，它就是多少位的应用程序。我们这里讨论多少位的程序，都是针对已经编译到目标文件以后的状态。
4.回到最初的问题：
1）64位的系统上是否能运行32b的应用程序？
2）32b的系统上是否能运行64位的应用程序？
2）32b的系统，一般情况下是没有64b的库的，也没有相关系统api，
一般情况下，32b的系统上没法运行64b的应用程序。
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