void insertion_sort(int a[], int n) {
  int i, j, temp;
  for (i = 1; i < n; i++) {
    temp = a[i];
    j = i - 1;
    while (temp < a[j] && j >= 0) {
      a[j + 1] = a[j--];
    }
    a[j + 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
jge    11b3 <insertion_sort+0xb3>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movslq -0x14(%rbp),%rsi
xor    %eax,%eax
cmp    (%rdx,%rsi,4),%ecx
mov    %al,-0x19(%rbp)
jge    1158 <insertion_sort+0x58>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
setge  %al
mov    %al,-0x19(%rbp)
mov    -0x19(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1168 <insertion_sort+0x68>
jmp    1192 <insertion_sort+0x92>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1135 <insertion_sort+0x35>
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
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   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
cmp    $0x2,%esi
jl     116e <insertion_sort+0x6e>
movabs $0xffffffff00000000,%rax
ff ff ff
mov    %esi,%r8d
add    $0xffffffffffffffff,%r8
mov    $0x1,%r12d
cmp    $0x2,%esi
jne    1176 <insertion_sort+0x76>
test   $0x1,%r8b
je     116e <insertion_sort+0x6e>
mov    (%rdi,%r12,4),%edx
mov    %r12,%rcx
shl    $0x20,%rcx
movabs $0x100000000,%rsi
add    %rcx,%rsi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    %rax,%rsi
cmp    -0x4(%rdi,%r12,4),%edx
jge    1167 <insertion_sort+0x67>
lea    -0x1(%r12),%rcx
test   %r12,%r12
mov    %rcx,%r12
jg     1150 <insertion_sort+0x50>
sar    $0x1e,%rsi
mov    %edx,(%rdi,%rsi,1)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret
movabs $0x200000000,%r9
mov    %r8,%r10
and    $0xfffffffffffffffe,%r10
mov    $0x1,%r12d
movabs $0x300000000,%r11
xor    %r14d,%r14d
mov    %r9,%r15
jmp    11be <insertion_sort+0xbe>
nop
sar    $0x1e,%rsi
mov    %ebx,(%rdi,%rsi,1)
add    $0x2,%r12
add    $0x2,%r14
add    %r9,%r15
add    %r9,%r11
cmp    %r10,%r14
je     1128 <insertion_sort+0x28>
mov    (%rdi,%r12,4),%ebx
mov    %r15,%rsi
mov    %r12,%rdx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    %rax,%rsi
cmp    -0x4(%rdi,%rdx,4),%ebx
jge    11e5 <insertion_sort+0xe5>
lea    -0x1(%rdx),%rcx
test   %rdx,%rdx
mov    %rcx,%rdx
jg     11d0 <insertion_sort+0xd0>
sar    $0x1e,%rsi
mov    %ebx,(%rdi,%rsi,1)
lea    0x1(%r12),%rdx
mov    0x4(%rdi,%r12,4),%ebx
mov    %r11,%rsi
nopl   0x0(%rax)
add    %rax,%rsi
cmp    -0x4(%rdi,%rdx,4),%ebx
jge    11a0 <insertion_sort+0xa0>
lea    -0x1(%rdx),%rcx
test   %rdx,%rdx
mov    %rcx,%rdx
jg     1200 <insertion_sort+0x100>
jmp    11a0 <insertion_sort+0xa0>

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

LLVM IR (-O2):
define void @insertion_sort(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %64
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = add nsw i64 %5, -1
%7 = and i64 %6, 1
%8 = icmp eq i32 %1, 2
br i1 %8, label %46, label %9
9: ; preds = %4
%10 = and i64 %6, -2
br label %11
11: ; preds = %39, %9
%12 = phi i64 [ 1, %9 ], [ %43, %39 ]
%13 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %44, %39 ]
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %12
%15 = load i32, i32* %14
br label %16
16: ; preds = %16, %11
%17 = phi i64 [ %18, %16 ], [ %12, %11 ]
%18 = add nsw i64 %17, -1
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp slt i32 %15, %20
%22 = icmp sgt i64 %17, 0
%23 = select i1 %21, i1 %22, i1 false
br i1 %23, label %16, label %24
24: ; preds = %16
%25 = shl i64 %17, 32
%26 = ashr exact i64 %25, 32
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
store i32 %15, i32* %27
%28 = add nuw nsw i64 %12, 1
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
br label %31
31: ; preds = %31, %24
%32 = phi i64 [ %33, %31 ], [ %28, %24 ]
%33 = add nsw i64 %32, -1
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = icmp slt i32 %30, %35
%37 = icmp sgt i64 %32, 0
%38 = select i1 %36, i1 %37, i1 false
br i1 %38, label %31, label %39
39: ; preds = %31
%40 = shl i64 %32, 32
%41 = ashr exact i64 %40, 32
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %41
store i32 %30, i32* %42
%43 = add nuw nsw i64 %12, 2
%44 = add i64 %13, 2
%45 = icmp eq i64 %44, %10
br i1 %45, label %46, label %11
46: ; preds = %39, %4
%47 = phi i64 [ 1, %4 ], [ %43, %39 ]
%48 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %48, label %64, label %49
49: ; preds = %46
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %47
%51 = load i32, i32* %50
br label %52
52: ; preds = %52, %49
%53 = phi i64 [ %54, %52 ], [ %47, %49 ]
%54 = add nsw i64 %53, -1
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = icmp slt i32 %51, %56
%58 = icmp sgt i64 %53, 0
%59 = select i1 %57, i1 %58, i1 false
br i1 %59, label %52, label %60
60: ; preds = %52
%61 = shl i64 %53, 32
%62 = ashr exact i64 %61, 32
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %62
store i32 %51, i32* %63
br label %64
64: ; preds = %60, %46, %2
ret void
}