>「32bit カーネル上で走る 64bit アプリ」は「32bit カーネル上で走る 32bit アプリ」よりも動作は高速になるのでしょうか?
メモリ大飯ぐらいのアプリであれば、64bit版では4GB以上のメモリを使えるので、32bitカーネル上であろうとも、仮想記憶に依存することが減って速くなると期待できます。もちろん、4GB以上の物理メモリを積んでいないと、効果は限定的になります。4GB以上の物理メモリがあっても、扱うデータ量が多すぎて仮想記憶に依存するようになると、やはり効果は限定的になります。
メモリを要しない小さなアプリや、メモリ量以外が律速するアプリでは、違いは生じません。(理屈の上では、オーバーヘッドが生じる64bitアプリが遅くなるでしょうが、微々たるもの。そもそも、そのようなアプリは、64bit版がリリースされないと思われます。)
>「64bit カーネル上で走らせた 32bit アプリ」は「32bit カーネル上で走らせた 32bit アプリ」よりもパフォーマンスが高くなるのでしょうか?
こちらは、わかりません。
OSは64bit化されているので、OS処理の分だけ、多少は速くなるかもしれません。
もっとも、「64bit カーネル上で走らせた 64bit アプリ」や「32bit カーネル上で走る 64bit アプリ」であっても、「32bit カーネル上で走らせた 32bit アプリ」より、さほど速くないかもしれません。Adobeがこんなことを言っています。
>John Nack氏は、Macintoshに4GB以上のメモリーが搭載されていて、仮想メモリーにアクセスしない大きさのデーターを扱う場合であれば、8~12%程度高速化される程度で、Adobeエンジニア達の意見としては、128bitのSSEを使用した方が速く、むしろ問題はメモリー帯域性能に結びついていると述べていると語っています。
http://www.macotakara.jp/blog/index.php?ID=4680