void insertion_sort(int *arr, int arr_size) {
  int i, j;
  for (i = 1; i < arr_size; i++) {
    int key = arr[i];
    j = i - 1;
    while (j >= 0 && arr[j] > key) {
      arr[j + 1] = arr[j];
      j--;
    }
    arr[j + 1] = key;
  }
}


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    11b2 <insertion_sort+0xb2>
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)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    %al,-0x19(%rbp)
jl     1158 <insertion_sort+0x58>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
setg   %al
mov    %al,-0x19(%rbp)
mov    -0x19(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1168 <insertion_sort+0x68>
jmp    1191 <insertion_sort+0x91>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%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)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
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>:
cmp    $0x2,%esi
jl     1151 <insertion_sort+0x51>
mov    %esi,%r8d
mov    $0x1,%r9d
jmp    111f <insertion_sort+0x1f>
movslq %ecx,%rax
mov    %edx,(%rdi,%rax,4)
add    $0x1,%r9
cmp    %r8,%r9
je     1151 <insertion_sort+0x51>
mov    (%rdi,%r9,4),%edx
mov    %r9,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    -0x1(%rcx),%rsi
mov    %esi,%eax
mov    (%rdi,%rax,4),%eax
cmp    %edx,%eax
jle    1110 <insertion_sort+0x10>
mov    %eax,(%rdi,%rcx,4)
lea    0x1(%rsi),%rax
mov    %rsi,%rcx
cmp    $0x1,%rax
jg     1130 <insertion_sort+0x30>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1110 <insertion_sort+0x10>
ret

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 = %53, %2
%9 = load i32, i32* %5
%10 = load i32, i32* %4
%11 = icmp slt i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %56
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* %6
%22 = icmp sge i32 %21, 0
br i1 %22, label %23, label %31
23: ; preds = %20
%24 = load i32*, i32** %3
%25 = load i32, i32* %6
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = load i32, i32* %7
%30 = icmp sgt i32 %28, %29
br label %31
31: ; preds = %23, %20
%32 = phi i1 [ false, %20 ], [ %30, %23 ]
br i1 %32, label %33, label %46
33: ; preds = %31
%34 = load i32*, i32** %3
%35 = load i32, i32* %6
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = load i32*, i32** %3
%40 = load i32, i32* %6
%41 = add nsw i32 %40, 1
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %42
store i32 %38, i32* %43
%44 = load i32, i32* %6
%45 = add nsw i32 %44, -1
store i32 %45, i32* %6
br label %20
46: ; preds = %31
%47 = load i32, i32* %7
%48 = load i32*, i32** %3
%49 = load i32, i32* %6
%50 = add nsw i32 %49, 1
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %51
store i32 %47, i32* %52
br label %53
53: ; preds = %46
%54 = load i32, i32* %5
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %5
br label %8
56: ; 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 %27
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
br label %6
6: ; preds = %4, %20
%7 = phi i64 [ 1, %4 ], [ %25, %20 ]
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %7
%9 = load i32, i32* %8
br label %10
10: ; preds = %6, %17
%11 = phi i64 [ %7, %6 ], [ %12, %17 ]
%12 = add nsw i64 %11, -1
%13 = and i64 %12, 4294967295
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = icmp sgt i32 %15, %9
br i1 %16, label %17, label %20
17: ; preds = %10
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
store i32 %15, i32* %18
%19 = icmp sgt i64 %11, 1
br i1 %19, label %10, label %20
20: ; preds = %17, %10
%21 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %11, %10 ]
%22 = shl i64 %21, 32
%23 = ashr exact i64 %22, 32
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
store i32 %9, i32* %24
%25 = add nuw nsw i64 %7, 1
%26 = icmp eq i64 %25, %5
br i1 %26, label %27, label %6
27: ; preds = %20, %2
ret void
}