void mono_to_colour(unsigned char *img, int width, int height, int bitsperpixel,
                    unsigned char *colour) {
  int i, j;
  int bytesperpixel = bitsperpixel / 8;
  for (i = 0; i < width * height; i++) {
    for (j = 0; j < bytesperpixel; j++) {
      colour[i * bytesperpixel + j] = img[i];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mono_to_colour>:
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)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
imul   -0x10(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    118f <mono_to_colour+0x8f>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jge    117c <mono_to_colour+0x7c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x2c(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1143 <mono_to_colour+0x43>
jmp    1181 <mono_to_colour+0x81>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    112a <mono_to_colour+0x2a>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mono_to_colour>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r8,-0x10(%rsp)
lea    0x7(%rcx),%eax
test   %ecx,%ecx
cmovns %ecx,%eax
imul   %edx,%esi
test   %esi,%esi
jle    1290 <mono_to_colour+0x190>
sar    $0x3,%eax
mov    %eax,-0x14(%rsp)
movslq %eax,%r11
mov    %esi,%r10d
mov    %r11d,%r13d
mov    %r13d,%r15d
and    $0xffffffe0,%r15d
mov    %r13d,%r12d
and    $0xfffffff8,%r12d
mov    %r13d,%r8d
and    $0x3,%r8d
mov    -0x10(%rsp),%rdx
lea    0x10(%rdx),%r9
xor    %esi,%esi
mov    %r8,-0x8(%rsp)
jmp    1173 <mono_to_colour+0x73>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%rsi
add    %r11,%r9
add    %r11,%rdx
cmp    %r10,%rsi
je     1290 <mono_to_colour+0x190>
cmp    $0x8,%ecx
jl     1160 <mono_to_colour+0x60>
cmpl   $0x8,-0x14(%rsp)
jb     11ab <mono_to_colour+0xab>
mov    %rsi,%rax
imul   %r11,%rax
mov    -0x10(%rsp),%rbx
lea    (%rbx,%rax,1),%r14
lea    (%rdi,%rsi,1),%rbp
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%r14
jae    120d <mono_to_colour+0x10d>
add    %r13,%rax
add    %rbx,%rax
lea    (%rdi,%rsi,1),%rbp
cmp    %rax,%rbp
jae    120d <mono_to_colour+0x10d>
xor    %eax,%eax
mov    %rax,%rbp
not    %rbp
add    %r13,%rbp
test   %r8,%r8
je     11d3 <mono_to_colour+0xd3>
mov    %r8,%r14
xchg   %ax,%ax
movzbl (%rdi,%rsi,1),%r8d
mov    %r8b,(%rdx,%rax,1)
add    $0x1,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%r14
jne    11c0 <mono_to_colour+0xc0>
cmp    $0x3,%rbp
mov    -0x8(%rsp),%r8
jb     1160 <mono_to_colour+0x60>
xchg   %ax,%ax
movzbl (%rdi,%rsi,1),%ebx
mov    %bl,(%rdx,%rax,1)
movzbl (%rdi,%rsi,1),%ebx
mov    %bl,0x1(%rdx,%rax,1)
movzbl (%rdi,%rsi,1),%ebx
mov    %bl,0x2(%rdx,%rax,1)
movzbl (%rdi,%rsi,1),%ebx
mov    %bl,0x3(%rdx,%rax,1)
add    $0x4,%rax
cmp    %rax,%r13
jne    11e0 <mono_to_colour+0xe0>
jmp    1160 <mono_to_colour+0x60>
cmpl   $0x20,-0x14(%rsp)
jae    1218 <mono_to_colour+0x118>
xor    %ebp,%ebp
jmp    1260 <mono_to_colour+0x160>
movzbl (%rdi,%rsi,1),%eax
movd   %eax,%xmm0
punpcklbw %xmm0,%xmm0
pshuflw $0x0,%xmm0,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
movdqu %xmm0,-0x10(%r9,%rax,1)
movdqu %xmm0,(%r9,%rax,1)
add    $0x20,%rax
cmp    %rax,%r15
jne    1230 <mono_to_colour+0x130>
cmp    %r13,%r15
je     1160 <mono_to_colour+0x60>
mov    %r15,%rbp
mov    %r15,%rax
test   $0x18,%r13b
je     11ad <mono_to_colour+0xad>
nop
movzbl (%rdi,%rsi,1),%eax
movd   %eax,%xmm0
punpcklbw %xmm0,%xmm0
pshuflw $0x0,%xmm0,%xmm0
movq   %xmm0,(%rdx,%rbp,1)
add    $0x8,%rbp
cmp    %rbp,%r12
jne    1260 <mono_to_colour+0x160>
mov    %r12,%rax
cmp    %r13,%r12
je     1160 <mono_to_colour+0x60>
jmp    11ad <mono_to_colour+0xad>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @mono_to_colour(i8* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i8* nocapture writeonly %4) {
%6 = sdiv i32 %3, 8
%7 = mul i32 %2, %1
%8 = icmp sgt i32 %7, 0
br i1 %8, label %9, label %109
9: ; preds = %5
%10 = icmp sgt i32 %3, 7
%11 = sext i32 %6 to i64
%12 = zext i32 %7 to i64
%13 = zext i32 %6 to i64
%14 = icmp ult i32 %6, 8
%15 = icmp ult i32 %6, 32
%16 = and i64 %13, 4294967264
%17 = icmp eq i64 %16, %13
%18 = and i64 %13, 24
%19 = icmp eq i64 %18, 0
%20 = and i64 %13, 4294967288
%21 = icmp eq i64 %20, %13
%22 = and i64 %13, 3
%23 = icmp eq i64 %22, 0
br label %24
24: ; preds = %9, %106
%25 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %107, %106 ]
%26 = mul i64 %25, %11
%27 = getelementptr i8, i8* %4, i64 %26
%28 = add i64 %26, %13
%29 = getelementptr i8, i8* %4, i64 %28
%30 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %25
%31 = add nuw i64 %25, 1
%32 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %31
br i1 %10, label %33, label %106
33: ; preds = %24
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %25
%35 = mul nsw i64 %25, %11
br i1 %14, label %71, label %36
36: ; preds = %33
%37 = icmp ult i8* %27, %32
%38 = icmp ult i8* %30, %29
%39 = and i1 %37, %38
br i1 %39, label %71, label %40
40: ; preds = %36
br i1 %15, label %58, label %41
41: ; preds = %40
%42 = load i8, i8* %34
%43 = insertelement <16 x i8> poison, i8 %42, i64 0
%44 = shufflevector <16 x i8> %43, <16 x i8> poison, <16 x i32> zeroinitializer
%45 = insertelement <16 x i8> poison, i8 %42, i64 0
%46 = shufflevector <16 x i8> %45, <16 x i8> poison, <16 x i32> zeroinitializer
br label %47
47: ; preds = %47, %41
%48 = phi i64 [ 0, %41 ], [ %54, %47 ]
%49 = add nsw i64 %48, %35
%50 = getelementptr inbounds i8, i8* %4, i64 %49
%51 = bitcast i8* %50 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %44, <16 x i8>* %51
%52 = getelementptr inbounds i8, i8* %50, i64 16
%53 = bitcast i8* %52 to <16 x i8>*
store <16 x i8> %46, <16 x i8>* %53
%54 = add nuw i64 %48, 32
%55 = icmp eq i64 %54, %16
br i1 %55, label %56, label %47
56: ; preds = %47
br i1 %17, label %106, label %57
57: ; preds = %56
br i1 %19, label %71, label %58
58: ; preds = %40, %57
%59 = phi i64 [ %16, %57 ], [ 0, %40 ]
br label %60
60: ; preds = %60, %58
%61 = phi i64 [ %59, %58 ], [ %68, %60 ]
%62 = load i8, i8* %34
%63 = insertelement <8 x i8> poison, i8 %62, i64 0
%64 = shufflevector <8 x i8> %63, <8 x i8> poison, <8 x i32> zeroinitializer
%65 = add nsw i64 %61, %35
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %4, i64 %65
%67 = bitcast i8* %66 to <8 x i8>*
store <8 x i8> %64, <8 x i8>* %67
%68 = add nuw i64 %61, 8
%69 = icmp eq i64 %68, %20
br i1 %69, label %70, label %60
70: ; preds = %60
br i1 %21, label %106, label %71
71: ; preds = %36, %33, %57, %70
%72 = phi i64 [ 0, %33 ], [ 0, %36 ], [ %16, %57 ], [ %20, %70 ]
%73 = xor i64 %72, -1
%74 = add nsw i64 %73, %13
br i1 %23, label %84, label %75
75: ; preds = %71, %75
%76 = phi i64 [ %81, %75 ], [ %72, %71 ]
%77 = phi i64 [ %82, %75 ], [ 0, %71 ]
%78 = load i8, i8* %34
%79 = add nsw i64 %76, %35
%80 = getelementptr inbounds i8, i8* %4, i64 %79
store i8 %78, i8* %80
%81 = add nuw nsw i64 %76, 1
%82 = add i64 %77, 1
%83 = icmp eq i64 %82, %22
br i1 %83, label %84, label %75
84: ; preds = %75, %71
%85 = phi i64 [ %72, %71 ], [ %81, %75 ]
%86 = icmp ult i64 %74, 3
br i1 %86, label %106, label %87
87: ; preds = %84, %87
%88 = phi i64 [ %104, %87 ], [ %85, %84 ]
%89 = load i8, i8* %34
%90 = add nsw i64 %88, %35
%91 = getelementptr inbounds i8, i8* %4, i64 %90
store i8 %89, i8* %91
%92 = add nuw nsw i64 %88, 1
%93 = load i8, i8* %34
%94 = add nsw i64 %92, %35
%95 = getelementptr inbounds i8, i8* %4, i64 %94
store i8 %93, i8* %95
%96 = add nuw nsw i64 %88, 2
%97 = load i8, i8* %34
%98 = add nsw i64 %96, %35
%99 = getelementptr inbounds i8, i8* %4, i64 %98
store i8 %97, i8* %99
%100 = add nuw nsw i64 %88, 3
%101 = load i8, i8* %34
%102 = add nsw i64 %100, %35
%103 = getelementptr inbounds i8, i8* %4, i64 %102
store i8 %101, i8* %103
%104 = add nuw nsw i64 %88, 4
%105 = icmp eq i64 %104, %13
br i1 %105, label %106, label %87
106: ; preds = %84, %87, %56, %70, %24
%107 = add nuw nsw i64 %25, 1
%108 = icmp eq i64 %107, %12
br i1 %108, label %109, label %24
109: ; preds = %106, %5
ret void
}