int *embed(int *im, int outline, int *width, int *height, int *depth) {
  int i, j, d, I, J;
  int *new;
  int h = *height, w = *width, k = *depth;
  int new_width, new_height;
  outline = outline + 2;
  new_width = w + outline + outline;
  new_height = h + outline + outline;
  new = (int *)calloc(new_width * new_height * k, sizeof(int));
  for (d = 0; d < k; d++) {
    for (i = 0; i < new_height; i++) {
      for (j = 0; j < new_width; j++) {
        I = (i - outline + h) % h;
        J = (j - outline + w) % w;
        I = (I < 0) ? I + h : I;
        J = (J < 0) ? J + w : J;
        new[((new_height) * (j) + (i) + (new_width) * (new_height) * (d))] =
            im[((h) * (J) + (I) + (w) * (h) * (d))];
      }
    }
  }
  im = new;
  *width = new_width;
  *height = new_height;
  return im;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<embed>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%eax
imul   -0x5c(%rbp),%eax
imul   -0x54(%rbp),%eax
movslq %eax,%rdi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x54(%rbp),%eax
jge    129a <embed+0x18a>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x5c(%rbp),%eax
jge    1287 <embed+0x177>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x58(%rbp),%eax
jge    1274 <embed+0x164>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x4c(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x4c(%rbp)
mov    %edx,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x50(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x50(%rbp)
mov    %edx,-0x3c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x38(%rbp)
jge    11f4 <embed+0xe4>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    -0x4c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x60(%rbp)
jmp    11fa <embed+0xea>
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x60(%rbp)
mov    -0x60(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x3c(%rbp)
jge    1218 <embed+0x108>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    -0x50(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x64(%rbp)
jmp    121e <embed+0x10e>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x64(%rbp)
mov    -0x64(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x4c(%rbp),%ecx
imul   -0x3c(%rbp),%ecx
add    -0x38(%rbp),%ecx
mov    -0x50(%rbp),%edx
imul   -0x4c(%rbp),%edx
imul   -0x34(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x5c(%rbp),%ecx
imul   -0x30(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x58(%rbp),%esi
imul   -0x5c(%rbp),%esi
imul   -0x34(%rbp),%esi
add    %esi,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    11b0 <embed+0xa0>
jmp    1279 <embed+0x169>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    119d <embed+0x8d>
jmp    128c <embed+0x17c>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    118a <embed+0x7a>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x5c(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x70,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<embed>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %rdi,%r13
mov    %rcx,0x20(%rsp)
mov    (%rcx),%ebx
mov    %rdx,0x18(%rsp)
mov    (%rdx),%ebp
mov    (%r8),%r14d
lea    0x4(%rbp,%rsi,2),%r15d
mov    %rsi,0x8(%rsp)
lea    (%rbx,%rsi,2),%r12d
add    $0x4,%r12d
mov    %r15d,%eax
imul   %r12d,%eax
mov    %eax,0x10(%rsp)
imul   %r14d,%eax
movslq %eax,%rdi
mov    $0x4,%esi
call   1030 <calloc@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    %r14d,0x14(%rsp)
test   %r14d,%r14d
jle    1263 <embed+0x153>
mov    $0xfffffffe,%eax
mov    0x8(%rsp),%rdx
sub    %edx,%eax
add    %ebx,%eax
mov    %rax,0x30(%rsp)
mov    %r15d,%eax
mov    %rax,0x28(%rsp)
mov    %ebp,%eax
sub    %edx,%eax
add    $0xfffffffe,%eax
mov    %eax,0x8(%rsp)
movl   $0x0,0x4(%rsp)
movl   $0x0,(%rsp)
jmp    11cf <embed+0xbf>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rsp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    0x4(%rsp),%eax
add    0x10(%rsp),%eax
mov    %eax,0x4(%rsp)
mov    %edx,(%rsp)
cmp    0x14(%rsp),%edx
je     1263 <embed+0x153>
test   %r12d,%r12d
jle    11b0 <embed+0xa0>
mov    (%rsp),%r11d
imul   %ebp,%r11d
xor    %r10d,%r10d
mov    0x4(%rsp),%r14d
jmp    11fd <embed+0xed>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r10d
add    $0x1,%r14d
cmp    %r12d,%r10d
je     11b0 <embed+0xa0>
test   %r15d,%r15d
jle    11f0 <embed+0xe0>
mov    0x30(%rsp),%rax
add    %r10d,%eax
cltd
idiv   %ebx
mov    %edx,%r8d
sar    $0x1f,%r8d
and    %ebx,%r8d
add    %edx,%r8d
mov    0x28(%rsp),%r9
mov    0x8(%rsp),%esi
mov    %r14d,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %esi,%eax
cltd
idiv   %ebp
mov    %edx,%eax
sar    $0x1f,%eax
and    %ebp,%eax
add    %r11d,%edx
add    %eax,%edx
imul   %ebx,%edx
add    %r8d,%edx
movslq %edx,%rax
mov    0x0(%r13,%rax,4),%eax
movslq %edi,%rdi
mov    %eax,(%rcx,%rdi,4)
add    %r12d,%edi
add    $0x1,%esi
add    $0xffffffffffffffff,%r9
jne    1230 <embed+0x120>
jmp    11f0 <embed+0xe0>
mov    0x18(%rsp),%rax
mov    %r15d,(%rax)
mov    0x20(%rsp),%rax
mov    %r12d,(%rax)
mov    %rcx,%rax
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32* @embed(i32* %0, i32 %1, i32* %2, i32* %3, i32* %4) {
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32*
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
%19 = alloca i32
%20 = alloca i32
%21 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32* %2, i32** %8
store i32* %3, i32** %9
store i32* %4, i32** %10
%22 = load i32*, i32** %9
%23 = load i32, i32* %22
store i32 %23, i32* %17
%24 = load i32*, i32** %8
%25 = load i32, i32* %24
store i32 %25, i32* %18
%26 = load i32*, i32** %10
%27 = load i32, i32* %26
store i32 %27, i32* %19
%28 = load i32, i32* %7
%29 = add nsw i32 %28, 2
store i32 %29, i32* %7
%30 = load i32, i32* %18
%31 = load i32, i32* %7
%32 = add nsw i32 %30, %31
%33 = load i32, i32* %7
%34 = add nsw i32 %32, %33
store i32 %34, i32* %20
%35 = load i32, i32* %17
%36 = load i32, i32* %7
%37 = add nsw i32 %35, %36
%38 = load i32, i32* %7
%39 = add nsw i32 %37, %38
store i32 %39, i32* %21
%40 = load i32, i32* %20
%41 = load i32, i32* %21
%42 = mul nsw i32 %40, %41
%43 = load i32, i32* %19
%44 = mul nsw i32 %42, %43
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = call i8* @calloc(i64 %45, i64 4)
%47 = bitcast i8* %46 to i32*
store i32* %47, i32** %16
store i32 0, i32* %13
br label %48
48: ; preds = %134, %5
%49 = load i32, i32* %13
%50 = load i32, i32* %19
%51 = icmp slt i32 %49, %50
br i1 %51, label %52, label %137
52: ; preds = %48
store i32 0, i32* %11
br label %53
53: ; preds = %130, %52
%54 = load i32, i32* %11
%55 = load i32, i32* %21
%56 = icmp slt i32 %54, %55
br i1 %56, label %57, label %133
57: ; preds = %53
store i32 0, i32* %12
br label %58
58: ; preds = %126, %57
%59 = load i32, i32* %12
%60 = load i32, i32* %20
%61 = icmp slt i32 %59, %60
br i1 %61, label %62, label %129
62: ; preds = %58
%63 = load i32, i32* %11
%64 = load i32, i32* %7
%65 = sub nsw i32 %63, %64
%66 = load i32, i32* %17
%67 = add nsw i32 %65, %66
%68 = load i32, i32* %17
%69 = srem i32 %67, %68
store i32 %69, i32* %14
%70 = load i32, i32* %12
%71 = load i32, i32* %7
%72 = sub nsw i32 %70, %71
%73 = load i32, i32* %18
%74 = add nsw i32 %72, %73
%75 = load i32, i32* %18
%76 = srem i32 %74, %75
store i32 %76, i32* %15
%77 = load i32, i32* %14
%78 = icmp slt i32 %77, 0
br i1 %78, label %79, label %83
79: ; preds = %62
%80 = load i32, i32* %14
%81 = load i32, i32* %17
%82 = add nsw i32 %80, %81
br label %85
83: ; preds = %62
%84 = load i32, i32* %14
br label %85
85: ; preds = %83, %79
%86 = phi i32 [ %82, %79 ], [ %84, %83 ]
store i32 %86, i32* %14
%87 = load i32, i32* %15
%88 = icmp slt i32 %87, 0
br i1 %88, label %89, label %93
89: ; preds = %85
%90 = load i32, i32* %15
%91 = load i32, i32* %18
%92 = add nsw i32 %90, %91
br label %95
93: ; preds = %85
%94 = load i32, i32* %15
br label %95
95: ; preds = %93, %89
%96 = phi i32 [ %92, %89 ], [ %94, %93 ]
store i32 %96, i32* %15
%97 = load i32*, i32** %6
%98 = load i32, i32* %17
%99 = load i32, i32* %15
%100 = mul nsw i32 %98, %99
%101 = load i32, i32* %14
%102 = add nsw i32 %100, %101
%103 = load i32, i32* %18
%104 = load i32, i32* %17
%105 = mul nsw i32 %103, %104
%106 = load i32, i32* %13
%107 = mul nsw i32 %105, %106
%108 = add nsw i32 %102, %107
%109 = sext i32 %108 to i64
%110 = getelementptr inbounds i32, i32* %97, i64 %109
%111 = load i32, i32* %110
%112 = load i32*, i32** %16
%113 = load i32, i32* %21
%114 = load i32, i32* %12
%115 = mul nsw i32 %113, %114
%116 = load i32, i32* %11
%117 = add nsw i32 %115, %116
%118 = load i32, i32* %20
%119 = load i32, i32* %21
%120 = mul nsw i32 %118, %119
%121 = load i32, i32* %13
%122 = mul nsw i32 %120, %121
%123 = add nsw i32 %117, %122
%124 = sext i32 %123 to i64
%125 = getelementptr inbounds i32, i32* %112, i64 %124
store i32 %111, i32* %125
br label %126
126: ; preds = %95
%127 = load i32, i32* %12
%128 = add nsw i32 %127, 1
store i32 %128, i32* %12
br label %58
129: ; preds = %58
br label %130
130: ; preds = %129
%131 = load i32, i32* %11
%132 = add nsw i32 %131, 1
store i32 %132, i32* %11
br label %53
133: ; preds = %53
br label %134
134: ; preds = %133
%135 = load i32, i32* %13
%136 = add nsw i32 %135, 1
store i32 %136, i32* %13
br label %48
137: ; preds = %48
%138 = load i32*, i32** %16
store i32* %138, i32** %6
%139 = load i32, i32* %20
%140 = load i32*, i32** %8
store i32 %139, i32* %140
%141 = load i32, i32* %21
%142 = load i32*, i32** %9
store i32 %141, i32* %142
%143 = load i32*, i32** %6
ret i32* %143
}

LLVM IR (-O2):
define noalias i32* @embed(i32* nocapture %0, i32 %1, i32* nocapture %2, i32* nocapture %3, i32* nocapture %4) {
%6 = load i32, i32* %3
%7 = load i32, i32* %2
%8 = load i32, i32* %4
%9 = sub i32 -2, %1
%10 = shl i32 %1, 1
%11 = add i32 %10, 4
%12 = add i32 %7, %11
%13 = add i32 %6, %11
%14 = mul nsw i32 %12, %13
%15 = mul nsw i32 %14, %8
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = tail call i8* @calloc(i64 %16, i64 4)
%18 = bitcast i8* %17 to i32*
%19 = icmp sgt i32 %8, 0
br i1 %19, label %20, label %67
20: ; preds = %5
%21 = icmp sgt i32 %13, 0
%22 = icmp sgt i32 %12, 0
%23 = add i32 %6, %9
%24 = add i32 %7, %9
%25 = zext i32 %12 to i64
br label %26
26: ; preds = %20, %64
%27 = phi i32 [ 0, %20 ], [ %65, %64 ]
br i1 %21, label %28, label %64
28: ; preds = %26
%29 = mul i32 %27, %7
%30 = mul nsw i32 %27, %14
br label %31
31: ; preds = %28, %61
%32 = phi i32 [ 0, %28 ], [ %62, %61 ]
br i1 %22, label %33, label %61
33: ; preds = %31
%34 = add i32 %23, %32
%35 = srem i32 %34, %6
%36 = icmp slt i32 %35, 0
%37 = select i1 %36, i32 %6, i32 0
%38 = add i32 %37, %35
%39 = add i32 %32, %30
br label %40
40: ; preds = %33, %40
%41 = phi i64 [ 0, %33 ], [ %59, %40 ]
%42 = trunc i64 %41 to i32
%43 = add i32 %24, %42
%44 = srem i32 %43, %7
%45 = icmp slt i32 %44, 0
%46 = select i1 %45, i32 %7, i32 0
%47 = add i32 %44, %29
%48 = add i32 %47, %46
%49 = mul i32 %48, %6
%50 = add i32 %38, %49
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = trunc i64 %41 to i32
%55 = mul i32 %13, %54
%56 = add i32 %39, %55
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %57
store i32 %53, i32* %58
%59 = add nuw nsw i64 %41, 1
%60 = icmp eq i64 %59, %25
br i1 %60, label %61, label %40
61: ; preds = %40, %31
%62 = add nuw nsw i32 %32, 1
%63 = icmp eq i32 %62, %13
br i1 %63, label %64, label %31
64: ; preds = %61, %26
%65 = add nuw nsw i32 %27, 1
%66 = icmp eq i32 %65, %8
br i1 %66, label %67, label %26
67: ; preds = %64, %5
store i32 %12, i32* %2
store i32 %13, i32* %3
ret i32* %18
}