Hola gente, esta es una pregunta recurrente, y hay una forma muy sencilla de resolverla. Hay dos cosas separadas:
1) si nuestro kernel está compilado para 64bits.
solucionesroot:~# uname -a
Linux solucionesroot.com 2.6.26-2-amd64 #1 SMP Tue Jan 25 05:59:43 UTC 2011 x86_64 GNU/Linux
Pero, aún cuando la arquitectura diga 32bits, puede ser que nuestro procesador soporte 64 bits.
2) Hacemos la siguiente prueba:
solucionesroot:~# cat /proc/cpuinfo | grep flags
flags : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall lm constant_tsc pebs bts pni monitor ds_cpl cid cx16 xtpr
Si entre los flags aparece lm entonces nuestro procesador soporta Long mode, osea, nuestro procesador es de 64bits, y podemos instalar un kernel de 64bits en ese sistema. Está definición está en el archivo:
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/usr/include/asm/cpufeature.h: #define X86_FEATURE_LM (1*32+29) /* Long Mode (x86-64) */
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Espero les sirva.
Saludos.