void bubble16(unsigned short *src, unsigned char len, unsigned char up_down) {
  unsigned short tmp;
  unsigned char i, j, unchange;
  if (up_down == 0) {
    for (i = 0; i < len; i++) {
      unchange = 1;
      for (j = 0; j < len - 1 - i; j++) {
        if (src[j] > src[j + 1]) {
          unchange = 0;
          tmp = src[j];
          src[j] = src[j + 1];
          src[j + 1] = tmp;
        }
      }
      if (unchange == 1)
        break;
    }
  } else {
    for (i = 0; i < len; i++) {
      unchange = 1;
      for (j = 0; j < len - 1 - i; j++) {
        if (src[j] < src[j + 1]) {
          unchange = 0;
          tmp = src[j];
          src[j] = src[j + 1];
          src[j + 1] = tmp;
        }
      }
      if (unchange == 1)
        break;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bubble16>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %dl,%al
mov    %sil,%cl
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %cl,-0x9(%rbp)
mov    %al,-0xa(%rbp)
movzbl -0xa(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    11fe <bubble16+0xfe>
movb   $0x0,-0xd(%rbp)
movzbl -0xd(%rbp),%eax
movzbl -0x9(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11f9 <bubble16+0xf9>
movb   $0x1,-0xf(%rbp)
movb   $0x0,-0xe(%rbp)
movzbl -0xe(%rbp),%eax
movzbl -0x9(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movzbl -0xd(%rbp),%edx
sub    %edx,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11d5 <bubble16+0xd5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl -0xe(%rbp),%ecx
movzwl (%rax,%rcx,2),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movzbl -0xe(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
movzwl (%rcx,%rdx,2),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    11c3 <bubble16+0xc3>
movb   $0x0,-0xf(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl -0xe(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,2),%ax
mov    %ax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl -0xe(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,2),%dx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl -0xe(%rbp),%ecx
mov    %dx,(%rax,%rcx,2)
mov    -0xc(%rbp),%dx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl -0xe(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dx,(%rax,%rcx,2)
jmp    11c8 <bubble16+0xc8>
mov    -0xe(%rbp),%al
add    $0x1,%al
mov    %al,-0xe(%rbp)
jmp    113c <bubble16+0x3c>
movzbl -0xf(%rbp),%eax
cmp    $0x1,%eax
jne    11e7 <bubble16+0xe7>
jmp    11f9 <bubble16+0xf9>
jmp    11ec <bubble16+0xec>
mov    -0xd(%rbp),%al
add    $0x1,%al
mov    %al,-0xd(%rbp)
jmp    1124 <bubble16+0x24>
jmp    12dc <bubble16+0x1dc>
movb   $0x0,-0xd(%rbp)
movzbl -0xd(%rbp),%eax
movzbl -0x9(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    12d7 <bubble16+0x1d7>
movb   $0x1,-0xf(%rbp)
movb   $0x0,-0xe(%rbp)
movzbl -0xe(%rbp),%eax
movzbl -0x9(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movzbl -0xd(%rbp),%edx
sub    %edx,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    12b3 <bubble16+0x1b3>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl -0xe(%rbp),%ecx
movzwl (%rax,%rcx,2),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movzbl -0xe(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
movzwl (%rcx,%rdx,2),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    12a1 <bubble16+0x1a1>
movb   $0x0,-0xf(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl -0xe(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,2),%ax
mov    %ax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl -0xe(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,2),%dx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl -0xe(%rbp),%ecx
mov    %dx,(%rax,%rcx,2)
mov    -0xc(%rbp),%dx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl -0xe(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dx,(%rax,%rcx,2)
jmp    12a6 <bubble16+0x1a6>
mov    -0xe(%rbp),%al
add    $0x1,%al
mov    %al,-0xe(%rbp)
jmp    121a <bubble16+0x11a>
movzbl -0xf(%rbp),%eax
cmp    $0x1,%eax
jne    12c5 <bubble16+0x1c5>
jmp    12d7 <bubble16+0x1d7>
jmp    12ca <bubble16+0x1ca>
mov    -0xd(%rbp),%al
add    $0x1,%al
mov    %al,-0xd(%rbp)
jmp    1202 <bubble16+0x102>
jmp    12dc <bubble16+0x1dc>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bubble16>:
test   %edx,%edx
je     1171 <bubble16+0x71>
test   %sil,%sil
je     11df <bubble16+0xdf>
xor    %r8d,%r8d
mov    %r8d,%r10d
not    %r10d
add    %esi,%r10d
jle    11df <bubble16+0xdf>
mov    $0x1,%r9b
xor    %eax,%eax
jmp    113c <bubble16+0x3c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rax
movzbl %al,%ecx
cmp    %ecx,%r10d
jle    1160 <bubble16+0x60>
movzbl %al,%r11d
movzwl (%rdi,%r11,2),%ecx
movzwl 0x2(%rdi,%rax,2),%edx
cmp    %dx,%cx
jae    1130 <bubble16+0x30>
mov    %dx,(%rdi,%r11,2)
mov    %cx,0x2(%rdi,%rax,2)
xor    %r9d,%r9d
jmp    1130 <bubble16+0x30>
xchg   %ax,%ax
cmp    $0x1,%r9b
je     11df <bubble16+0xdf>
add    $0x1,%r8d
cmp    %esi,%r8d
jne    1110 <bubble16+0x10>
jmp    11df <bubble16+0xdf>
test   %sil,%sil
je     11df <bubble16+0xdf>
xor    %r8d,%r8d
nopl   0x0(%rax)
mov    %r8d,%r10d
not    %r10d
add    %esi,%r10d
jle    11df <bubble16+0xdf>
mov    $0x1,%r9b
xor    %eax,%eax
jmp    11ac <bubble16+0xac>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%rax
movzbl %al,%ecx
cmp    %ecx,%r10d
jle    11d0 <bubble16+0xd0>
movzbl %al,%r11d
movzwl (%rdi,%r11,2),%ecx
movzwl 0x2(%rdi,%rax,2),%edx
cmp    %dx,%cx
jbe    11a0 <bubble16+0xa0>
mov    %dx,(%rdi,%r11,2)
mov    %cx,0x2(%rdi,%rax,2)
xor    %r9d,%r9d
jmp    11a0 <bubble16+0xa0>
xchg   %ax,%ax
cmp    $0x1,%r9b
je     11df <bubble16+0xdf>
add    $0x1,%r8d
cmp    %esi,%r8d
jne    1180 <bubble16+0x80>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @bubble16(i16* %0, i8 zeroext %1, i8 zeroext %2) {
%4 = alloca i16*
%5 = alloca i8
%6 = alloca i8
%7 = alloca i16
%8 = alloca i8
%9 = alloca i8
%10 = alloca i8
store i16* %0, i16** %4
store i8 %1, i8* %5
store i8 %2, i8* %6
%11 = load i8, i8* %6
%12 = zext i8 %11 to i32
%13 = icmp eq i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %86
14: ; preds = %3
store i8 0, i8* %8
br label %15
15: ; preds = %82, %14
%16 = load i8, i8* %8
%17 = zext i8 %16 to i32
%18 = load i8, i8* %5
%19 = zext i8 %18 to i32
%20 = icmp slt i32 %17, %19
br i1 %20, label %21, label %85
21: ; preds = %15
store i8 1, i8* %10
store i8 0, i8* %9
br label %22
22: ; preds = %73, %21
%23 = load i8, i8* %9
%24 = zext i8 %23 to i32
%25 = load i8, i8* %5
%26 = zext i8 %25 to i32
%27 = sub nsw i32 %26, 1
%28 = load i8, i8* %8
%29 = zext i8 %28 to i32
%30 = sub nsw i32 %27, %29
%31 = icmp slt i32 %24, %30
br i1 %31, label %32, label %76
32: ; preds = %22
%33 = load i16*, i16** %4
%34 = load i8, i8* %9
%35 = zext i8 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i16, i16* %33, i64 %35
%37 = load i16, i16* %36
%38 = zext i16 %37 to i32
%39 = load i16*, i16** %4
%40 = load i8, i8* %9
%41 = zext i8 %40 to i32
%42 = add nsw i32 %41, 1
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i16, i16* %39, i64 %43
%45 = load i16, i16* %44
%46 = zext i16 %45 to i32
%47 = icmp sgt i32 %38, %46
br i1 %47, label %48, label %72
48: ; preds = %32
store i8 0, i8* %10
%49 = load i16*, i16** %4
%50 = load i8, i8* %9
%51 = zext i8 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i16, i16* %49, i64 %51
%53 = load i16, i16* %52
store i16 %53, i16* %7
%54 = load i16*, i16** %4
%55 = load i8, i8* %9
%56 = zext i8 %55 to i32
%57 = add nsw i32 %56, 1
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i16, i16* %54, i64 %58
%60 = load i16, i16* %59
%61 = load i16*, i16** %4
%62 = load i8, i8* %9
%63 = zext i8 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds i16, i16* %61, i64 %63
store i16 %60, i16* %64
%65 = load i16, i16* %7
%66 = load i16*, i16** %4
%67 = load i8, i8* %9
%68 = zext i8 %67 to i32
%69 = add nsw i32 %68, 1
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i16, i16* %66, i64 %70
store i16 %65, i16* %71
br label %72
72: ; preds = %48, %32
br label %73
73: ; preds = %72
%74 = load i8, i8* %9
%75 = add i8 %74, 1
store i8 %75, i8* %9
br label %22
76: ; preds = %22
%77 = load i8, i8* %10
%78 = zext i8 %77 to i32
%79 = icmp eq i32 %78, 1
br i1 %79, label %80, label %81
80: ; preds = %76
br label %85
81: ; preds = %76
br label %82
82: ; preds = %81
%83 = load i8, i8* %8
%84 = add i8 %83, 1
store i8 %84, i8* %8
br label %15
85: ; preds = %80, %15
br label %158
86: ; preds = %3
store i8 0, i8* %8
br label %87
87: ; preds = %154, %86
%88 = load i8, i8* %8
%89 = zext i8 %88 to i32
%90 = load i8, i8* %5
%91 = zext i8 %90 to i32
%92 = icmp slt i32 %89, %91
br i1 %92, label %93, label %157
93: ; preds = %87
store i8 1, i8* %10
store i8 0, i8* %9
br label %94
94: ; preds = %145, %93
%95 = load i8, i8* %9
%96 = zext i8 %95 to i32
%97 = load i8, i8* %5
%98 = zext i8 %97 to i32
%99 = sub nsw i32 %98, 1
%100 = load i8, i8* %8
%101 = zext i8 %100 to i32
%102 = sub nsw i32 %99, %101
%103 = icmp slt i32 %96, %102
br i1 %103, label %104, label %148
104: ; preds = %94
%105 = load i16*, i16** %4
%106 = load i8, i8* %9
%107 = zext i8 %106 to i64
%108 = getelementptr inbounds i16, i16* %105, i64 %107
%109 = load i16, i16* %108
%110 = zext i16 %109 to i32
%111 = load i16*, i16** %4
%112 = load i8, i8* %9
%113 = zext i8 %112 to i32
%114 = add nsw i32 %113, 1
%115 = sext i32 %114 to i64
%116 = getelementptr inbounds i16, i16* %111, i64 %115
%117 = load i16, i16* %116
%118 = zext i16 %117 to i32
%119 = icmp slt i32 %110, %118
br i1 %119, label %120, label %144
120: ; preds = %104
store i8 0, i8* %10
%121 = load i16*, i16** %4
%122 = load i8, i8* %9
%123 = zext i8 %122 to i64
%124 = getelementptr inbounds i16, i16* %121, i64 %123
%125 = load i16, i16* %124
store i16 %125, i16* %7
%126 = load i16*, i16** %4
%127 = load i8, i8* %9
%128 = zext i8 %127 to i32
%129 = add nsw i32 %128, 1
%130 = sext i32 %129 to i64
%131 = getelementptr inbounds i16, i16* %126, i64 %130
%132 = load i16, i16* %131
%133 = load i16*, i16** %4
%134 = load i8, i8* %9
%135 = zext i8 %134 to i64
%136 = getelementptr inbounds i16, i16* %133, i64 %135
store i16 %132, i16* %136
%137 = load i16, i16* %7
%138 = load i16*, i16** %4
%139 = load i8, i8* %9
%140 = zext i8 %139 to i32
%141 = add nsw i32 %140, 1
%142 = sext i32 %141 to i64
%143 = getelementptr inbounds i16, i16* %138, i64 %142
store i16 %137, i16* %143
br label %144
144: ; preds = %120, %104
br label %145
145: ; preds = %144
%146 = load i8, i8* %9
%147 = add i8 %146, 1
store i8 %147, i8* %9
br label %94
148: ; preds = %94
%149 = load i8, i8* %10
%150 = zext i8 %149 to i32
%151 = icmp eq i32 %150, 1
br i1 %151, label %152, label %153
152: ; preds = %148
br label %157
153: ; preds = %148
br label %154
154: ; preds = %153
%155 = load i8, i8* %8
%156 = add i8 %155, 1
store i8 %156, i8* %8
br label %87
157: ; preds = %152, %87
br label %158
158: ; preds = %157, %85
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @bubble16(i16* nocapture %0, i8 zeroext %1, i8 zeroext %2) {
%4 = icmp eq i8 %2, 0
%5 = zext i8 %1 to i32
%6 = icmp eq i8 %1, 0
br i1 %4, label %8, label %7
7: ; preds = %3
br i1 %6, label %63, label %36
8: ; preds = %3
br i1 %6, label %63, label %9
9: ; preds = %8, %31
%10 = phi i32 [ %33, %31 ], [ 0, %8 ]
%11 = xor i32 %10, -1
%12 = add nsw i32 %11, %5
%13 = icmp sgt i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %63
14: ; preds = %9, %26
%15 = phi i64 [ %21, %26 ], [ 0, %9 ]
%16 = phi i8 [ %28, %26 ], [ 0, %9 ]
%17 = phi i8 [ %27, %26 ], [ 1, %9 ]
%18 = zext i8 %16 to i64
%19 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %18
%20 = load i16, i16* %19
%21 = add nuw i64 %15, 1
%22 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %21
%23 = load i16, i16* %22
%24 = icmp ugt i16 %20, %23
br i1 %24, label %25, label %26
25: ; preds = %14
store i16 %23, i16* %19
store i16 %20, i16* %22
br label %26
26: ; preds = %14, %25
%27 = phi i8 [ 0, %25 ], [ %17, %14 ]
%28 = add i8 %16, 1
%29 = zext i8 %28 to i32
%30 = icmp sgt i32 %12, %29
br i1 %30, label %14, label %31
31: ; preds = %26
%32 = icmp eq i8 %27, 1
%33 = add nuw nsw i32 %10, 1
%34 = icmp eq i32 %33, %5
%35 = select i1 %32, i1 true, i1 %34
br i1 %35, label %63, label %9
36: ; preds = %7, %58
%37 = phi i32 [ %60, %58 ], [ 0, %7 ]
%38 = xor i32 %37, -1
%39 = add nsw i32 %38, %5
%40 = icmp sgt i32 %39, 0
br i1 %40, label %41, label %63
41: ; preds = %36, %53
%42 = phi i64 [ %48, %53 ], [ 0, %36 ]
%43 = phi i8 [ %55, %53 ], [ 0, %36 ]
%44 = phi i8 [ %54, %53 ], [ 1, %36 ]
%45 = zext i8 %43 to i64
%46 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %45
%47 = load i16, i16* %46
%48 = add nuw i64 %42, 1
%49 = getelementptr inbounds i16, i16* %0, i64 %48
%50 = load i16, i16* %49
%51 = icmp ult i16 %47, %50
br i1 %51, label %52, label %53
52: ; preds = %41
store i16 %50, i16* %46
store i16 %47, i16* %49
br label %53
53: ; preds = %41, %52
%54 = phi i8 [ 0, %52 ], [ %44, %41 ]
%55 = add i8 %43, 1
%56 = zext i8 %55 to i32
%57 = icmp sgt i32 %39, %56
br i1 %57, label %41, label %58
58: ; preds = %53
%59 = icmp eq i8 %54, 1
%60 = add nuw nsw i32 %37, 1
%61 = icmp eq i32 %60, %5
%62 = select i1 %59, i1 true, i1 %61
br i1 %62, label %63, label %36
63: ; preds = %36, %58, %9, %31, %7, %8
ret void
}