void insertion_sort(long long *arr, int n) {
  int i, j, k, temp;
  for (i = 1; i <= n; i++) {
    for (j = 0; j < i; j++) {
      if (arr[j] > arr[i]) {
        temp = arr[j];
        arr[j] = arr[i];
        for (k = i; k > j; k--)
          arr[k] = arr[k - 1];
        arr[k + 1] = temp;
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<insertion_sort>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jg     11ee <insertion_sort+0xee>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11db <insertion_sort+0xdb>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,8),%rax
jle    11c8 <insertion_sort+0xc8>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jle    11b3 <insertion_sort+0xb3>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    117c <insertion_sort+0x7c>
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
jmp    11cd <insertion_sort+0xcd>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1125 <insertion_sort+0x25>
jmp    11e0 <insertion_sort+0xe0>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1112 <insertion_sort+0x12>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<insertion_sort>:
push   %r14
push   %rbx
test   %esi,%esi
jle    1185 <insertion_sort+0x85>
add    $0x1,%esi
mov    $0x1,%r10d
movabs $0x200000000,%r9
movabs $0xffffffff00000000,%r14
ff ff ff
movabs $0x100000000,%r8
jmp    113c <insertion_sort+0x3c>
add    $0x1,%r10
add    %r8,%r9
cmp    %rsi,%r10
je     1185 <insertion_sort+0x85>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1149 <insertion_sort+0x49>
add    $0x1,%rcx
cmp    %r10,%rcx
je     1130 <insertion_sort+0x30>
mov    (%rdi,%rcx,8),%r11
mov    (%rdi,%r10,8),%rax
cmp    %rax,%r11
jle    1140 <insertion_sort+0x40>
mov    %rax,(%rdi,%rcx,8)
mov    %r9,%rax
mov    %r10,%rbx
add    %r14,%rax
mov    -0x8(%rdi,%rbx,8),%rdx
mov    %rdx,(%rdi,%rbx,8)
lea    -0x1(%rbx),%rdx
mov    %rdx,%rbx
cmp    %rcx,%rdx
jg     1160 <insertion_sort+0x60>
movslq %r11d,%rdx
sar    $0x1d,%rax
mov    %rdx,(%rdi,%rax,1)
jmp    1140 <insertion_sort+0x40>
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define void @insertion_sort(i64* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i64*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i64* %0, i64** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 1, i32* %5
br label %9
9: ; preds = %78, %2
%10 = load i32, i32* %5
%11 = load i32, i32* %4
%12 = icmp sle i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %81
13: ; preds = %9
store i32 0, i32* %6
br label %14
14: ; preds = %74, %13
%15 = load i32, i32* %6
%16 = load i32, i32* %5
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %77
18: ; preds = %14
%19 = load i64*, i64** %3
%20 = load i32, i32* %6
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i64, i64* %19, i64 %21
%23 = load i64, i64* %22
%24 = load i64*, i64** %3
%25 = load i32, i32* %5
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i64, i64* %24, i64 %26
%28 = load i64, i64* %27
%29 = icmp sgt i64 %23, %28
br i1 %29, label %30, label %73
30: ; preds = %18
%31 = load i64*, i64** %3
%32 = load i32, i32* %6
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i64, i64* %31, i64 %33
%35 = load i64, i64* %34
%36 = trunc i64 %35 to i32
store i32 %36, i32* %8
%37 = load i64*, i64** %3
%38 = load i32, i32* %5
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i64, i64* %37, i64 %39
%41 = load i64, i64* %40
%42 = load i64*, i64** %3
%43 = load i32, i32* %6
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i64, i64* %42, i64 %44
store i64 %41, i64* %45
%46 = load i32, i32* %5
store i32 %46, i32* %7
br label %47
47: ; preds = %62, %30
%48 = load i32, i32* %7
%49 = load i32, i32* %6
%50 = icmp sgt i32 %48, %49
br i1 %50, label %51, label %65
51: ; preds = %47
%52 = load i64*, i64** %3
%53 = load i32, i32* %7
%54 = sub nsw i32 %53, 1
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i64, i64* %52, i64 %55
%57 = load i64, i64* %56
%58 = load i64*, i64** %3
%59 = load i32, i32* %7
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i64, i64* %58, i64 %60
store i64 %57, i64* %61
br label %62
62: ; preds = %51
%63 = load i32, i32* %7
%64 = add nsw i32 %63, -1
store i32 %64, i32* %7
br label %47
65: ; preds = %47
%66 = load i32, i32* %8
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = load i64*, i64** %3
%69 = load i32, i32* %7
%70 = add nsw i32 %69, 1
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i64, i64* %68, i64 %71
store i64 %67, i64* %72
br label %73
73: ; preds = %65, %18
br label %74
74: ; preds = %73
%75 = load i32, i32* %6
%76 = add nsw i32 %75, 1
store i32 %76, i32* %6
br label %14
77: ; preds = %14
br label %78
78: ; preds = %77
%79 = load i32, i32* %5
%80 = add nsw i32 %79, 1
store i32 %80, i32* %5
br label %9
81: ; preds = %9
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @insertion_sort(i64* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp slt i32 %1, 1
br i1 %3, label %37, label %4
4: ; preds = %2
%5 = add nuw i32 %1, 1
%6 = zext i32 %5 to i64
br label %7
7: ; preds = %4, %34
%8 = phi i64 [ 1, %4 ], [ %35, %34 ]
%9 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %8
br label %10
10: ; preds = %7, %31
%11 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %32, %31 ]
%12 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %11
%13 = load i64, i64* %12
%14 = load i64, i64* %9
%15 = icmp sgt i64 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %31
16: ; preds = %10
store i64 %14, i64* %12
br label %17
17: ; preds = %16, %17
%18 = phi i64 [ %8, %16 ], [ %19, %17 ]
%19 = add nsw i64 %18, -1
%20 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %19
%21 = load i64, i64* %20
%22 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %18
store i64 %21, i64* %22
%23 = icmp sgt i64 %19, %11
br i1 %23, label %17, label %24
24: ; preds = %17
%25 = shl i64 %13, 32
%26 = ashr exact i64 %25, 32
%27 = shl i64 %19, 32
%28 = add i64 %27, 4294967296
%29 = ashr exact i64 %28, 32
%30 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %29
store i64 %26, i64* %30
br label %31
31: ; preds = %10, %24
%32 = add nuw nsw i64 %11, 1
%33 = icmp eq i64 %32, %8
br i1 %33, label %34, label %10
34: ; preds = %31
%35 = add nuw nsw i64 %8, 1
%36 = icmp eq i64 %35, %6
br i1 %36, label %37, label %7
37: ; preds = %34, %2
ret void
}