long long int rank2(int *a, int *count, int *fact, int n) {
  long long int r = 0;
  int i;
  for (i = 0; i < n - 2; i++) {
    int x = a[i] - 1 - i + count[a[i] - 1];
    r = (r + ((((long long)(x)*500000004) % 1000000007) *
              (long long)(fact[n - i - 1])) %
                 1000000007) %
        1000000007;
  }
  r = (r + 1) % 1000000007;
  return r;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<rank2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sub    $0x2,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11c4 <rank2+0xc4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
sub    $0x1,%eax
sub    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movslq -0x2c(%rbp),%rsi
mov    (%rdx,%rsi,4),%edx
sub    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movslq -0x30(%rbp),%rax
imul   $0x1dcd6504,%rax,%rax
mov    $0x3b9aca07,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rdx,%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x1c(%rbp),%edx
sub    -0x2c(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
movslq (%rcx,%rdx,4),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    $0x3b9aca07,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    %rdx,%rax
mov    $0x3b9aca07,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1122 <rank2+0x22>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    $0x3b9aca07,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<rank2>:
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x3,%ecx
jl     1208 <rank2+0x108>
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdx,%r8
lea    -0x2(%rcx),%r14d
mov    $0xffffffff,%r15d
xor    %ebx,%ebx
movabs $0x89705f3112a28fe5,%r12
5f 70 89
xor    %r9d,%r9d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movslq (%rdi,%rbx,4),%rax
mov    -0x4(%rsi,%rax,4),%edx
add    %eax,%edx
add    %r15d,%edx
movslq %edx,%rax
imul   $0x1dcd6504,%rax,%r10
mov    %r10,%rax
imul   %r12
add    %r10,%rdx
mov    %rdx,%rax
shr    $0x3f,%rax
sar    $0x1d,%rdx
add    %rax,%rdx
imul   $0x3b9aca07,%rdx,%rax
sub    %rax,%r10
lea    (%rcx,%r15,1),%eax
cltq
movslq (%r8,%rax,4),%r11
imul   %r10,%r11
mov    %r11,%rax
imul   %r12
add    %r11,%rdx
mov    %rdx,%rax
shr    $0x3f,%rax
sar    $0x1d,%rdx
add    %rax,%rdx
imul   $0x3b9aca07,%rdx,%rax
sub    %rax,%r11
add    %r11,%r9
mov    %r9,%rax
imul   %r12
add    %r9,%rdx
mov    %rdx,%rax
shr    $0x3f,%rax
sar    $0x1d,%rdx
add    %rax,%rdx
imul   $0x3b9aca07,%rdx,%rax
sub    %rax,%r9
add    $0x1,%rbx
add    $0xffffffff,%r15d
cmp    %rbx,%r14
jne    1140 <rank2+0x40>
add    $0x1,%r9d
movslq %r9d,%rax
imul   $0x44b82f99,%rax,%rcx
mov    %rcx,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
sar    $0x3c,%rcx
add    %edx,%ecx
imul   $0x3b9aca07,%ecx,%ecx
sub    %ecx,%eax
cltq
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @rank2(i32* %0, i32* %1, i32* %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i64
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32* %1, i32** %6
store i32* %2, i32** %7
store i32 %3, i32* %8
store i64 0, i64* %9
store i32 0, i32* %10
br label %12
12: ; preds = %55, %4
%13 = load i32, i32* %10
%14 = load i32, i32* %8
%15 = sub nsw i32 %14, 2
%16 = icmp slt i32 %13, %15
br i1 %16, label %17, label %58
17: ; preds = %12
%18 = load i32*, i32** %5
%19 = load i32, i32* %10
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = sub nsw i32 %22, 1
%24 = load i32, i32* %10
%25 = sub nsw i32 %23, %24
%26 = load i32*, i32** %6
%27 = load i32*, i32** %5
%28 = load i32, i32* %10
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = sub nsw i32 %31, 1
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = add nsw i32 %25, %35
store i32 %36, i32* %11
%37 = load i64, i64* %9
%38 = load i32, i32* %11
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = mul nsw i64 %39, 500000004
%41 = srem i64 %40, 1000000007
%42 = load i32*, i32** %7
%43 = load i32, i32* %8
%44 = load i32, i32* %10
%45 = sub nsw i32 %43, %44
%46 = sub nsw i32 %45, 1
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = mul nsw i64 %41, %50
%52 = srem i64 %51, 1000000007
%53 = add nsw i64 %37, %52
%54 = srem i64 %53, 1000000007
store i64 %54, i64* %9
br label %55
55: ; preds = %17
%56 = load i32, i32* %10
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %10
br label %12
58: ; preds = %12
%59 = load i64, i64* %9
%60 = add nsw i64 %59, 1
%61 = srem i64 %60, 1000000007
store i64 %61, i64* %9
%62 = load i64, i64* %9
ret i64 %62
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @rank2(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %3, 2
br i1 %5, label %6, label %42
6: ; preds = %4
%7 = add nsw i32 %3, -2
%8 = zext i32 %7 to i64
br label %9
9: ; preds = %6, %9
%10 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %35, %9 ]
%11 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %34, %9 ]
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %10
%13 = load i32, i32* %12
%14 = add nsw i32 %13, -1
%15 = trunc i64 %10 to i32
%16 = sub i32 %14, %15
%17 = sext i32 %14 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = add nsw i32 %16, %19
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = mul nsw i64 %21, 500000004
%23 = srem i64 %22, 1000000007
%24 = trunc i64 %10 to i32
%25 = xor i32 %24, -1
%26 = add i32 %25, %3
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = mul nsw i64 %23, %30
%32 = srem i64 %31, 1000000007
%33 = add nsw i64 %32, %11
%34 = srem i64 %33, 1000000007
%35 = add nuw nsw i64 %10, 1
%36 = icmp eq i64 %35, %8
br i1 %36, label %37, label %9
37: ; preds = %9
%38 = trunc i64 %34 to i32
%39 = add i32 %38, 1
%40 = srem i32 %39, 1000000007
%41 = sext i32 %40 to i64
br label %42
42: ; preds = %37, %4
%43 = phi i64 [ 1, %4 ], [ %41, %37 ]
ret i64 %43
}