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


x86 assembly (clang, -O0):
<rank>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movq   $0x1,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11ab <rank+0xab>
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
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 <rank+0x22>
mov    -0x28(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<rank>:
push   %r14
push   %rbx
test   %ecx,%ecx
jle    11a6 <rank+0xa6>
mov    %rdx,%r8
mov    %ecx,%r9d
mov    $0x1,%ebx
mov    $0xffffffff,%r10d
xor    %r11d,%r11d
movabs $0x89705f3112a28fe5,%r14
5f 70 89
nopl   0x0(%rax)
movslq (%rdi,%r11,4),%rax
mov    -0x4(%rsi,%rax,4),%ecx
add    %eax,%ecx
add    %r10d,%ecx
movslq %ecx,%rax
lea    (%r9,%r10,1),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movslq (%r8,%rcx,4),%rcx
imul   %rax,%rcx
mov    %rcx,%rax
imul   %r14
add    %rcx,%rdx
mov    %rdx,%rax
shr    $0x3f,%rax
sar    $0x1d,%rdx
add    %rax,%rdx
imul   $0x3b9aca07,%rdx,%rax
sub    %rax,%rcx
add    %rbx,%rcx
mov    %rcx,%rax
imul   %r14
add    %rcx,%rdx
mov    %rdx,%rax
shr    $0x3f,%rax
sar    $0x1d,%rdx
add    %rax,%rdx
imul   $0x3b9aca07,%rdx,%rax
sub    %rax,%rcx
add    $0x1,%r11
add    $0xffffffffffffffff,%r10
mov    %rcx,%rbx
cmp    %r11,%r9
jne    1130 <rank+0x30>
jmp    11ab <rank+0xab>
mov    $0x1,%ecx
mov    %rcx,%rax
pop    %rbx
pop    %r14
ret

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

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