void Grayscale_Frame(unsigned char *Frame, int Width, int Height, int MaxCount,
                     unsigned char *DensityMap) {
  int I;
  for (I = 0; I < Width * Height; I++)
    Frame[3 * I] = Frame[3 * I + 1] = Frame[3 * I + 2] =
        DensityMap[I] * 255 / MaxCount;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Grayscale_Frame>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1184 <Grayscale_Frame+0x84>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
imul   $0xff,%eax,%eax
cltd
idivl  -0x14(%rbp)
mov    %al,%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
imul   $0x3,-0x24(%rbp),%ecx
add    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%rax
imul   $0x3,-0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%rax
imul   $0x3,-0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111c <Grayscale_Frame+0x1c>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Grayscale_Frame>:
imul   %edx,%esi
test   %esi,%esi
jle    1134 <Grayscale_Frame+0x34>
mov    %esi,%r9d
add    $0x2,%rdi
xor    %esi,%esi
movzbl (%r8,%rsi,1),%edx
mov    %edx,%eax
shl    $0x8,%eax
sub    %edx,%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %al,(%rdi)
mov    %al,-0x1(%rdi)
mov    %al,-0x2(%rdi)
add    $0x1,%rsi
add    $0x3,%rdi
cmp    %rsi,%r9
jne    1110 <Grayscale_Frame+0x10>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @Grayscale_Frame(i8* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i8* %4) {
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i8*
%11 = alloca i32
store i8* %0, i8** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
store i8* %4, i8** %10
store i32 0, i32* %11
br label %12
12: ; preds = %46, %5
%13 = load i32, i32* %11
%14 = load i32, i32* %7
%15 = load i32, i32* %8
%16 = mul nsw i32 %14, %15
%17 = icmp slt i32 %13, %16
br i1 %17, label %18, label %49
18: ; preds = %12
%19 = load i8*, i8** %10
%20 = load i32, i32* %11
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i64 %21
%23 = load i8, i8* %22
%24 = zext i8 %23 to i32
%25 = mul nsw i32 %24, 255
%26 = load i32, i32* %9
%27 = sdiv i32 %25, %26
%28 = trunc i32 %27 to i8
%29 = load i8*, i8** %6
%30 = load i32, i32* %11
%31 = mul nsw i32 3, %30
%32 = add nsw i32 %31, 2
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %29, i64 %33
store i8 %28, i8* %34
%35 = load i8*, i8** %6
%36 = load i32, i32* %11
%37 = mul nsw i32 3, %36
%38 = add nsw i32 %37, 1
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i64 %39
store i8 %28, i8* %40
%41 = load i8*, i8** %6
%42 = load i32, i32* %11
%43 = mul nsw i32 3, %42
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %41, i64 %44
store i8 %28, i8* %45
br label %46
46: ; preds = %18
%47 = load i32, i32* %11
%48 = add nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %11
br label %12
49: ; preds = %12
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @Grayscale_Frame(i8* nocapture writeonly %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i8* nocapture %4) {
%6 = mul i32 %2, %1
%7 = icmp sgt i32 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %26
8: ; preds = %5
%9 = zext i32 %6 to i64
br label %10
10: ; preds = %8, %10
%11 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %24, %10 ]
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %4, i64 %11
%13 = load i8, i8* %12
%14 = zext i8 %13 to i32
%15 = mul nuw nsw i32 %14, 255
%16 = sdiv i32 %15, %3
%17 = trunc i32 %16 to i8
%18 = mul nuw nsw i64 %11, 3
%19 = add nuw nsw i64 %18, 2
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %19
store i8 %17, i8* %20
%21 = add nuw nsw i64 %18, 1
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %21
store i8 %17, i8* %22
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %18
store i8 %17, i8* %23
%24 = add nuw nsw i64 %11, 1
%25 = icmp eq i64 %24, %9
br i1 %25, label %26, label %10
26: ; preds = %10, %5
ret void
}