int perm_n_pack(nn, array_in)
int nn, array_in[];
{
  int indx, ii, jj;
  indx = 0;
  for (ii = 0; ii < nn; ii++) {
    indx *= (nn - ii);
    for (jj = ii + 1; jj < nn; jj++)
      if (array_in[jj] < array_in[ii])
        indx++;
  }
  return indx;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<perm_n_pack>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1192 <perm_n_pack+0x92>
mov    -0x4(%rbp),%eax
sub    -0x18(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    117f <perm_n_pack+0x7f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    116c <perm_n_pack+0x6c>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1171 <perm_n_pack+0x71>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    113b <perm_n_pack+0x3b>
jmp    1184 <perm_n_pack+0x84>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1119 <perm_n_pack+0x19>
mov    -0x14(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<perm_n_pack>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
test   %edi,%edi
jle    1299 <perm_n_pack+0x199>
mov    %edi,%r11d
lea    0x34(%rsi),%rdx
lea    -0x9(%r11),%r8
xor    %r10d,%r10d
mov    $0x1,%r9d
xor    %eax,%eax
jmp    1145 <perm_n_pack+0x45>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r9
add    $0x4,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%r8
cmp    %r11,%r10
je     129b <perm_n_pack+0x19b>
mov    %eax,%ebx
mov    %r10,%rcx
mov    %edi,%eax
sub    %ecx,%eax
imul   %ebx,%eax
add    $0x1,%r10
cmp    %r11,%r10
jae    1130 <perm_n_pack+0x30>
mov    %rcx,%rbx
not    %rbx
lea    (%rbx,%r11,1),%r14
mov    (%rsi,%rcx,4),%ecx
cmp    $0x8,%r14
jae    1180 <perm_n_pack+0x80>
mov    %r9,%rbx
jmp    1280 <perm_n_pack+0x180>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    %r11,%rbx
add    $0xfffffffffffffff8,%rbx
mov    %rbx,%r15
shr    $0x3,%r15
add    $0x1,%r15
movd   %eax,%xmm0
movd   %ecx,%xmm1
pshufd $0x0,%xmm1,%xmm1
cmp    $0x8,%rbx
jae    11ad <perm_n_pack+0xad>
pxor   %xmm2,%xmm2
xor    %eax,%eax
jmp    1221 <perm_n_pack+0x121>
mov    %r8,%rbx
shr    $0x3,%rbx
add    $0x1,%rbx
and    $0xfffffffffffffffe,%rbx
pxor   %xmm2,%xmm2
xor    %eax,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movdqu -0x30(%rdx,%rax,4),%xmm3
movdqu -0x20(%rdx,%rax,4),%xmm4
movdqu -0x10(%rdx,%rax,4),%xmm5
movdqu (%rdx,%rax,4),%xmm6
movdqa %xmm1,%xmm7
pcmpgtd %xmm3,%xmm7
psubd  %xmm7,%xmm0
movdqa %xmm1,%xmm3
pcmpgtd %xmm4,%xmm3
psubd  %xmm3,%xmm2
movdqa %xmm1,%xmm3
pcmpgtd %xmm5,%xmm3
psubd  %xmm3,%xmm0
movdqa %xmm1,%xmm3
pcmpgtd %xmm6,%xmm3
psubd  %xmm3,%xmm2
add    $0x10,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%rbx
jne    11d0 <perm_n_pack+0xd0>
mov    %r14,%rbx
and    $0xfffffffffffffff8,%rbx
test   $0x1,%r15b
je     1250 <perm_n_pack+0x150>
add    %r9,%rax
movdqu (%rsi,%rax,4),%xmm3
movdqu 0x10(%rsi,%rax,4),%xmm4
movdqa %xmm1,%xmm5
pcmpgtd %xmm3,%xmm5
psubd  %xmm5,%xmm0
pcmpgtd %xmm4,%xmm1
psubd  %xmm1,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%eax
cmp    %rbx,%r14
je     1130 <perm_n_pack+0x30>
add    %r9,%rbx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xor    %ebp,%ebp
cmp    %ecx,(%rsi,%rbx,4)
setl   %bpl
add    %ebp,%eax
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r11
jne    1280 <perm_n_pack+0x180>
jmp    1130 <perm_n_pack+0x30>
xor    %eax,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @perm_n_pack(i32 %0, i32* nocapture %1) {
%3 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %3, label %4, label %118
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %0 to i64
%6 = zext i32 %0 to i64
br label %11
7: ; preds = %108, %99, %11
%8 = phi i32 [ %24, %11 ], [ %103, %99 ], [ %115, %108 ]
%9 = add nuw nsw i64 %13, 1
%10 = icmp eq i64 %25, %6
br i1 %10, label %118, label %11
11: ; preds = %4, %7
%12 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %25, %7 ]
%13 = phi i64 [ 1, %4 ], [ %9, %7 ]
%14 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %8, %7 ]
%15 = xor i64 %12, -1
%16 = add nsw i64 %15, %6
%17 = add i64 %16, -8
%18 = lshr i64 %17, 3
%19 = add nuw nsw i64 %18, 1
%20 = xor i64 %12, -1
%21 = add nsw i64 %20, %6
%22 = trunc i64 %12 to i32
%23 = sub nsw i32 %0, %22
%24 = mul nsw i32 %23, %14
%25 = add nuw nsw i64 %12, 1
%26 = icmp ult i64 %25, %5
br i1 %26, label %27, label %7
27: ; preds = %11
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %12
%29 = load i32, i32* %28
%30 = icmp ult i64 %21, 8
br i1 %30, label %105, label %31
31: ; preds = %27
%32 = and i64 %21, -8
%33 = add i64 %13, %32
%34 = insertelement <4 x i32> <i32 poison, i32 0, i32 0, i32 0>, i32 %24, i64 0
%35 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %29, i64 0
%36 = shufflevector <4 x i32> %35, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%37 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %29, i64 0
%38 = shufflevector <4 x i32> %37, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%39 = and i64 %19, 1
%40 = icmp ult i64 %17, 8
br i1 %40, label %78, label %41
41: ; preds = %31
%42 = and i64 %19, 4611686018427387902
br label %43
43: ; preds = %43, %41
%44 = phi i64 [ 0, %41 ], [ %75, %43 ]
%45 = phi <4 x i32> [ %34, %41 ], [ %73, %43 ]
%46 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %41 ], [ %74, %43 ]
%47 = phi i64 [ 0, %41 ], [ %76, %43 ]
%48 = add i64 %13, %44
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %48
%50 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
%51 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %50
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 4
%53 = bitcast i32* %52 to <4 x i32>*
%54 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %53
%55 = icmp slt <4 x i32> %51, %36
%56 = icmp slt <4 x i32> %54, %38
%57 = zext <4 x i1> %55 to <4 x i32>
%58 = zext <4 x i1> %56 to <4 x i32>
%59 = add <4 x i32> %45, %57
%60 = add <4 x i32> %46, %58
%61 = or i64 %44, 8
%62 = add i64 %13, %61
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %62
%64 = bitcast i32* %63 to <4 x i32>*
%65 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 4
%67 = bitcast i32* %66 to <4 x i32>*
%68 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %67
%69 = icmp slt <4 x i32> %65, %36
%70 = icmp slt <4 x i32> %68, %38
%71 = zext <4 x i1> %69 to <4 x i32>
%72 = zext <4 x i1> %70 to <4 x i32>
%73 = add <4 x i32> %59, %71
%74 = add <4 x i32> %60, %72
%75 = add nuw i64 %44, 16
%76 = add i64 %47, 2
%77 = icmp eq i64 %76, %42
br i1 %77, label %78, label %43
78: ; preds = %43, %31
%79 = phi <4 x i32> [ undef, %31 ], [ %73, %43 ]
%80 = phi <4 x i32> [ undef, %31 ], [ %74, %43 ]
%81 = phi i64 [ 0, %31 ], [ %75, %43 ]
%82 = phi <4 x i32> [ %34, %31 ], [ %73, %43 ]
%83 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %31 ], [ %74, %43 ]
%84 = icmp eq i64 %39, 0
br i1 %84, label %99, label %85
85: ; preds = %78
%86 = add i64 %13, %81
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %86
%88 = bitcast i32* %87 to <4 x i32>*
%89 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %88
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i64 4
%91 = bitcast i32* %90 to <4 x i32>*
%92 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %91
%93 = icmp slt <4 x i32> %89, %36
%94 = icmp slt <4 x i32> %92, %38
%95 = zext <4 x i1> %93 to <4 x i32>
%96 = zext <4 x i1> %94 to <4 x i32>
%97 = add <4 x i32> %82, %95
%98 = add <4 x i32> %83, %96
br label %99
99: ; preds = %78, %85
%100 = phi <4 x i32> [ %79, %78 ], [ %97, %85 ]
%101 = phi <4 x i32> [ %80, %78 ], [ %98, %85 ]
%102 = add <4 x i32> %101, %100
%103 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %102)
%104 = icmp eq i64 %21, %32
br i1 %104, label %7, label %105
105: ; preds = %27, %99
%106 = phi i64 [ %13, %27 ], [ %33, %99 ]
%107 = phi i32 [ %24, %27 ], [ %103, %99 ]
br label %108
108: ; preds = %105, %108
%109 = phi i64 [ %116, %108 ], [ %106, %105 ]
%110 = phi i32 [ %115, %108 ], [ %107, %105 ]
%111 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %109
%112 = load i32, i32* %111
%113 = icmp slt i32 %112, %29
%114 = zext i1 %113 to i32
%115 = add nsw i32 %110, %114
%116 = add nuw nsw i64 %109, 1
%117 = icmp eq i64 %116, %6
br i1 %117, label %7, label %108
118: ; preds = %7, %2
%119 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %8, %7 ]
ret i32 %119
}