ソフトウェアエンジニアリング

JavaVMのJITコンパイラが生成するネイティブの機械語のアセンブリコードを見ることができれば、どのような最適化がなされているか分かります。

JavaVMには、-XX:+PrintAssembly オプションがあり、JITがコンパイルした機械語のアセンブリコードを参照する基本的な枠組みがあります。

C:\work> java -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintAssembly MulDivShift

ただし、普通にOpenJDKディストリビューションを入れただけでは、このオプションを指定しても機械語の16進数値しか表示されません。アセンブリコードを見るには、さらに hsdis(HotSpot DISassembler)が必要になります。hsdisは、OpenJDKプロジェクトに含まれるJavaVMのプラグインライブラリで、JITが生成した機械語からアセンブリコードに逆アセンブルします。ただし hsdisはOpenJDKディストリビューションには含まれていないので、次のどちらかで用意します。

• ビルド済みのhsdisライブラリを探して入手する
• OpenJDKのソースコードを入手して自分でビルドする

ビルド済みのhsdisライブラリ¶

ビルド済みのhsdisライブラリを公式に提供しているサイトはないので、野良ビルド的なものを取得することになります。このhsdisはOpenJDKのバージョンに依存するので、使用するJDKバージョンと同じバージョンのhsdisを探して取得しないと動きません。これが中な大変です。
次のサイトでは、本日（2026-03-03）現在、OpenJDK 17のソースコードからビルドしたhsdisライブラリを公開しています。

https://chriswhocodes.com/hsdis/

Windows OSの場合、このサイトから hsdis-amd64.dll を入手し、OpenJDK 17ディストリビューションをインストールし、OpenJDK 17のインストールディレクトリ\bin\serverの下にhsdis-amd64.dllを保存します。

C:\work> java -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintAssembly MulDivShift
  :
[Verified Entry Point]
  # {method} {0x000001e56a4002e0} 'calc' '(I)I' in 'MulDivShift'
  # parm0:    rdx       = int
  #           [sp+0x20]  (sp of caller)
  0x000001e57b228b80:   sub    $0x18,%rsp
  0x000001e57b228b87:   mov    %rbp,0x10(%rsp)              ;*synchronization entry
                                                            ; - MulDivShift::calc@-1 (line 9)
  0x000001e57b228b8c:   mov    %edx,%eax
  0x000001e57b228b8e:   sar    $0x1f,%eax
  0x000001e57b228b91:   shr    $0x1e,%eax
  0x000001e57b228b94:   add    %edx,%eax
  0x000001e57b228b96:   sar    $0x2,%eax                    ;*idiv {reexecute=0 rethrow=0 return_oop=0}
                                                            ; - MulDivShift::calc@2 (line 9)
  0x000001e57b228b99:   add    $0x10,%rsp
  0x000001e57b228b9d:   pop    %rbp
  0x000001e57b228b9e:   cmp    0x348(%r15),%rsp             ;   {poll_return}
  0x000001e57b228ba5:   ja     0x000001e57b228bac
  0x000001e57b228bab:   ret    

このアセンブリコード（ニーモニック）はAT&T記法です。Intel記法で出すには、-XX:PrintAssemblyOptions=intel を指定します。

C:\work> java -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintAssembly -XX:PrintAssemblyOption=intel MulDivShift

JITコンパイラは賢いので、短いメソッドは呼び出し元の箇所へインライン化したり、ある一定回数以上実行されたコードでないとJITコンパイルしないとか、第1段階では軽い最適化（C1コンパイル）で第2段階で深い最適化（C2コンパイル）するなどの振る舞いを持ちます。JITが吐き出すアセンブリコードを見るには、

C:\work> java -XX:+UnlockDiagnosticVMOptions -XX:+PrintAssembly -XX:PrintAssemblyOption=intel ^
 -XX:-TieredCompilation -XX:-Inline -XX: MulDivShift

hsdisが逆アセンブルを行う際に利用するライブラリは、hsdisのビルド時に次の3つから選択します。

• GNU binutils
• LLVM
• Capstone

hsdisは最初はGNU binutilsを利用して逆アセンブルを行い、その後LLVMとCapstoneを利用することが可能になりました。
GNU binutilsはGPLv3のライセンスで提供され、OpenJDKのGPLv2とは互換性がありません。そのため、hsdisのバイナリを提供するとなると、ちょっと困ったことになります。これが hsdis のバイナリが大っぴらに提供されていない理由かもしれません。また、binutilsのABIがバージョンアップで不安定、libbfdが重い、Windows OS環境ではMSYS2とMinGW64を使う必要がある、などの課題もあります。

LLVMはコンパイラ基盤で、逆アセンブラ機能（MC Disassembler API）を使います。
ビルドにはLLVMをインストールする必要がありますが、そこそこ大きなソフトウェアです。

Capstoneは、逆アセンブラ機能そのものです。