为何树莓派4运行32位Raspberry Pi OS Bookworm显示为64位系统？

在32位树莓派4上启动32位Raspberry Pi OS Bookworm Lite，执行uname -a得到如下输出：

Linux raspberrypi 6.1.0-rpi7-rpi-v8 #1 SMP PREEMPT Debian 1:6.1.63-1+rpt1 (2023-11-24) aarch64 GNU/Linux

将同一张SD卡放入树莓派3 B+后，输出为：

Linux xaris 6.1.0-rpi7-rpi-v7 #1 SMP Raspbian 1:6.1.63-1+rpt1 (2023-11-24) armv7l GNU/Linux

在同款树莓派4上启动32位Raspberry Pi OS Bullseye Lite时，输出为：

Linux xaris 5.15.32-v7l+ #1538 SMP Thu Mar 31 19:39:41 BST 2022 armv7l GNU/Linux

核心疑问：为何树莓派4搭配32位Bookworm时，uname -a显示系统为64位（aarch64）？

这是因为Raspberry Pi OS Bookworm对树莓派4及以上机型启用了ARM64内核自动切换机制，即便安装的是32位用户空间版本：

• 树莓派4的BCM2711 CPU原生支持ARM64架构，Bookworm启动时会自动检测硬件，加载对应64位的rpi-v8内核，但用户空间仍保持32位（armhf）。
• 树莓派3 B+虽也支持ARM64，但Bookworm针对它默认加载32位的rpi-v7内核，因此显示armv7l。
• 旧版本Bullseye无此自动切换逻辑，32位系统会固定加载32位v7l+内核，所以树莓派4上也显示armv7l。

你可以通过以下命令验证用户空间的实际位数：

dpkg --print-architecture

执行后会输出armhf，证明用户空间仍是32位，仅内核运行在64位模式下。这种设计是为了兼顾32位应用的兼容性与64位内核的性能优势。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者horhe3721