#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
scalar_t__ round(double);
void c_monochrome(char *pixels, unsigned int size, unsigned char color_order,
                  unsigned char bytes_per_pixel) {
  unsigned int idx;
  unsigned char r;
  unsigned char g;
  unsigned char b;
  unsigned char m;
  unsigned short rgb565;
  for (idx = 0; idx < size; idx += bytes_per_pixel) {
    if (bytes_per_pixel >= 3) {
      switch (color_order) {
      case 1:
        r = *(pixels + idx);
        b = *(pixels + idx + 1);
        g = *(pixels + idx + 2);
        break;
      case 2:
        b = *(pixels + idx);
        g = *(pixels + idx + 1);
        r = *(pixels + idx + 2);
        break;
      case 3:
        b = *(pixels + idx);
        r = *(pixels + idx + 1);
        g = *(pixels + idx + 2);
        break;
      case 4:
        g = *(pixels + idx);
        b = *(pixels + idx + 1);
        r = *(pixels + idx + 2);
        break;
      case 5:
        g = *(pixels + idx);
        r = *(pixels + idx + 1);
        b = *(pixels + idx + 2);
        break;
      default:
        r = *(pixels + idx);
        g = *(pixels + idx + 1);
        b = *(pixels + idx + 2);
      }
    } else {
      rgb565 = *((unsigned short *)(pixels + idx));
      g = (rgb565 >> 6) & 31;
      if (color_order == 0) {
        r = rgb565 & 31;
        b = (rgb565 >> 11) & 31;
      } else {
        b = rgb565 & 31;
        r = (rgb565 >> 11) & 31;
      }
    }
    m = (unsigned char)round(0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b);
    switch (bytes_per_pixel) {
    case 4:
      if (m == 0) {
        *((unsigned int *)(pixels + idx)) = m | (m << 8) | (m << 16);
      } else {
        *((unsigned int *)(pixels + idx)) =
            m | (m << 8) | (m << 16) | 0xFF000000;
      }
      break;
    case 3:
      *(pixels + idx) = m;
      *(pixels + idx + 1) = m;
      *(pixels + idx + 2) = m;
      break;
    case 2:
      rgb565 = 0;
      rgb565 = (m << 11) | (m << 6) | m;
      *((unsigned short *)(pixels + idx)) = rgb565;
      break;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<c_monochrome>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %cl,%al
mov    %dl,%cl
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %cl,-0xd(%rbp)
mov    %al,-0xe(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jae    1439 <c_monochrome+0x329>
movzbl -0xe(%rbp),%eax
cmp    $0x3,%eax
jl     1287 <c_monochrome+0x177>
movzbl -0xd(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,%ecx
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
sub    $0x4,%eax
ja     1259 <c_monochrome+0x149>
mov    -0x28(%rbp),%rax
lea    0xeae(%rip),%rcx
movslq (%rcx,%rax,4),%rax
add    %rcx,%rax
jmp    *%rax
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x15(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    0x1(%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x17(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    0x2(%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x16(%rbp)
jmp    1282 <c_monochrome+0x172>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x17(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    0x1(%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x16(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    0x2(%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x15(%rbp)
jmp    1282 <c_monochrome+0x172>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x17(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    0x1(%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x15(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    0x2(%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x16(%rbp)
jmp    1282 <c_monochrome+0x172>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x16(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    0x1(%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x17(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    0x2(%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x15(%rbp)
jmp    1282 <c_monochrome+0x172>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x16(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    0x1(%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x15(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    0x2(%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x17(%rbp)
jmp    1282 <c_monochrome+0x172>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x15(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    0x1(%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x16(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    0x2(%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x17(%rbp)
jmp    12e8 <c_monochrome+0x1d8>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,1),%ax
mov    %ax,-0x1a(%rbp)
movzwl -0x1a(%rbp),%eax
sar    $0x6,%eax
and    $0x1f,%eax
mov    %al,-0x16(%rbp)
movzbl -0xd(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    12cc <c_monochrome+0x1bc>
movzwl -0x1a(%rbp),%eax
and    $0x1f,%eax
mov    %al,-0x15(%rbp)
movzwl -0x1a(%rbp),%eax
sar    $0xb,%eax
and    $0x1f,%eax
mov    %al,-0x17(%rbp)
jmp    12e3 <c_monochrome+0x1d3>
movzwl -0x1a(%rbp),%eax
and    $0x1f,%eax
mov    %al,-0x17(%rbp)
movzwl -0x1a(%rbp),%eax
sar    $0xb,%eax
and    $0x1f,%eax
mov    %al,-0x15(%rbp)
jmp    12e8 <c_monochrome+0x1d8>
movzbl -0x15(%rbp),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm1
movzbl -0x16(%rbp),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  0xd00(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
movsd  0xcfc(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movzbl -0x17(%rbp),%eax
cvtsi2sd %eax,%xmm0
movsd  0xcec(%rip),%xmm2
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
call   1030 <round@plt>
mov    %al,-0x18(%rbp)
movzbl -0xe(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
sub    $0x2,%eax
je     13f6 <c_monochrome+0x2e6>
jmp    1349 <c_monochrome+0x239>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
sub    $0x3,%eax
je     13c8 <c_monochrome+0x2b8>
jmp    135a <c_monochrome+0x24a>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
sub    $0x4,%eax
jne    1425 <c_monochrome+0x315>
jmp    136b <c_monochrome+0x25b>
movzbl -0x18(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    139d <c_monochrome+0x28d>
movzbl -0x18(%rbp),%edx
movzbl -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x8,%eax
or     %eax,%edx
movzbl -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x10,%eax
or     %eax,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,1)
jmp    13c3 <c_monochrome+0x2b3>
movzbl -0x18(%rbp),%edx
movzbl -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x8,%eax
or     %eax,%edx
movzbl -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x10,%eax
or     %eax,%edx
or     $0xff000000,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,1)
jmp    1425 <c_monochrome+0x315>
mov    -0x18(%rbp),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %dl,0x1(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %dl,0x2(%rax,%rcx,1)
jmp    1425 <c_monochrome+0x315>
movw   $0x0,-0x1a(%rbp)
movzbl -0x18(%rbp),%eax
shl    $0xb,%eax
movzbl -0x18(%rbp),%ecx
shl    $0x6,%ecx
or     %ecx,%eax
movzbl -0x18(%rbp),%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %ax,-0x1a(%rbp)
mov    -0x1a(%rbp),%dx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %dx,(%rax,%rcx,1)
jmp    142a <c_monochrome+0x31a>
movzbl -0xe(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1130 <c_monochrome+0x20>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<c_monochrome>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rdx,0x8(%rsp)
test   %esi,%esi
je     12f9 <c_monochrome+0x1e9>
mov    %ecx,%ebx
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r13
movzbl %bl,%r12d
xor    %ebp,%ebp
mov    0x8(%rsp),%rax
lea    -0x1(%rax),%r14d
movzbl %r14b,%eax
mov    %rax,0x10(%rsp)
jmp    116d <c_monochrome+0x5d>
nopl   (%rax)
mov    %ebp,%ecx
mov    %al,0x0(%r13,%rcx,1)
mov    %al,0x1(%r13,%rcx,1)
mov    %al,0x2(%r13,%rcx,1)
add    %r12d,%ebp
cmp    %r15d,%ebp
jae    12f9 <c_monochrome+0x1e9>
cmp    $0x3,%bl
jb     11b0 <c_monochrome+0xa0>
cmp    $0x4,%r14b
ja     127c <c_monochrome+0x16c>
mov    0x10(%rsp),%rax
lea    0xe90(%rip),%rcx
movslq (%rcx,%rax,4),%rax
add    %rcx,%rax
jmp    *%rax
mov    %ebp,%ecx
movzbl 0x0(%r13,%rcx,1),%edx
movzbl 0x1(%r13,%rcx,1),%eax
movzbl 0x2(%r13,%rcx,1),%ecx
jmp    11d8 <c_monochrome+0xc8>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebp,%eax
movzwl 0x0(%r13,%rax,1),%eax
mov    %eax,%ecx
shr    $0x6,%ecx
and    $0x1f,%cl
mov    %eax,%edx
and    $0x1f,%dl
shr    $0xb,%eax
cmpb   $0x0,0x8(%rsp)
movzbl %dl,%esi
mov    %eax,%edx
cmove  %esi,%edx
cmovne %esi,%eax
movzbl %dl,%edx
xorps  %xmm1,%xmm1
cvtsi2sd %edx,%xmm1
movzbl %cl,%ecx
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %ecx,%xmm0
mulsd  0xe0c(%rip),%xmm0
mulsd  0xe0c(%rip),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movzbl %al,%eax
xorps  %xmm0,%xmm0
cvtsi2sd %eax,%xmm0
mulsd  0xdfe(%rip),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
call   1030 <round@plt>
cmp    $0x2,%bl
je     1250 <c_monochrome+0x140>
cmp    $0x3,%bl
je     1150 <c_monochrome+0x40>
cmp    $0x4,%bl
jne    1161 <c_monochrome+0x51>
and    $0xff,%eax
je     126c <c_monochrome+0x15c>
imul   $0x10101,%eax,%eax
or     $0xff000000,%eax
mov    %ebp,%ecx
mov    %eax,0x0(%r13,%rcx,1)
jmp    1161 <c_monochrome+0x51>
movzbl %al,%eax
mov    %eax,%ecx
shl    $0x6,%ecx
or     %eax,%ecx
shl    $0xb,%eax
or     %eax,%ecx
mov    %ebp,%eax
mov    %cx,0x0(%r13,%rax,1)
jmp    1161 <c_monochrome+0x51>
mov    %ebp,%eax
movl   $0x0,0x0(%r13,%rax,1)
jmp    1161 <c_monochrome+0x51>
mov    %ebp,%eax
movzbl 0x0(%r13,%rax,1),%edx
movzbl 0x1(%r13,%rax,1),%ecx
movzbl 0x2(%r13,%rax,1),%eax
jmp    11d8 <c_monochrome+0xc8>
mov    %ebp,%edx
movzbl 0x0(%r13,%rdx,1),%eax
movzbl 0x1(%r13,%rdx,1),%ecx
movzbl 0x2(%r13,%rdx,1),%edx
jmp    11d8 <c_monochrome+0xc8>
mov    %ebp,%ecx
movzbl 0x0(%r13,%rcx,1),%eax
movzbl 0x1(%r13,%rcx,1),%edx
movzbl 0x2(%r13,%rcx,1),%ecx
jmp    11d8 <c_monochrome+0xc8>
mov    %ebp,%edx
movzbl 0x0(%r13,%rdx,1),%ecx
movzbl 0x1(%r13,%rdx,1),%eax
movzbl 0x2(%r13,%rdx,1),%edx
jmp    11d8 <c_monochrome+0xc8>
mov    %ebp,%eax
movzbl 0x0(%r13,%rax,1),%ecx
movzbl 0x1(%r13,%rax,1),%edx
movzbl 0x2(%r13,%rax,1),%eax
jmp    11d8 <c_monochrome+0xc8>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @c_monochrome(i8* %0, i32 %1, i8 zeroext %2, i8 zeroext %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i8
%8 = alloca i8
%9 = alloca i32
%10 = alloca i8
%11 = alloca i8
%12 = alloca i8
%13 = alloca i8
%14 = alloca i16
store i8* %0, i8** %5
store i32 %1, i32* %6
store i8 %2, i8* %7
store i8 %3, i8* %8
store i32 0, i32* %9
br label %15
15: ; preds = %263, %4
%16 = load i32, i32* %9
%17 = load i32, i32* %6
%18 = icmp ult i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %268
19: ; preds = %15
%20 = load i8, i8* %8
%21 = zext i8 %20 to i32
%22 = icmp sge i32 %21, 3
br i1 %22, label %23, label %135
23: ; preds = %19
%24 = load i8, i8* %7
%25 = zext i8 %24 to i32
switch i32 %25, label %116 [
i32 1, label %26
i32 2, label %44
i32 3, label %62
i32 4, label %80
i32 5, label %98
]
26: ; preds = %23
%27 = load i8*, i8** %5
%28 = load i32, i32* %9
%29 = zext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %27, i64 %29
%31 = load i8, i8* %30
store i8 %31, i8* %10
%32 = load i8*, i8** %5
%33 = load i32, i32* %9
%34 = zext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %32, i64 %34
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i64 1
%37 = load i8, i8* %36
store i8 %37, i8* %12
%38 = load i8*, i8** %5
%39 = load i32, i32* %9
%40 = zext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %38, i64 %40
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %41, i64 2
%43 = load i8, i8* %42
store i8 %43, i8* %11
br label %134
44: ; preds = %23
%45 = load i8*, i8** %5
%46 = load i32, i32* %9
%47 = zext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %45, i64 %47
%49 = load i8, i8* %48
store i8 %49, i8* %12
%50 = load i8*, i8** %5
%51 = load i32, i32* %9
%52 = zext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %50, i64 %52
%54 = getelementptr inbounds i8, i8* %53, i64 1
%55 = load i8, i8* %54
store i8 %55, i8* %11
%56 = load i8*, i8** %5
%57 = load i32, i32* %9
%58 = zext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %56, i64 %58
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %59, i64 2
%61 = load i8, i8* %60
store i8 %61, i8* %10
br label %134
62: ; preds = %23
%63 = load i8*, i8** %5
%64 = load i32, i32* %9
%65 = zext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %63, i64 %65
%67 = load i8, i8* %66
store i8 %67, i8* %12
%68 = load i8*, i8** %5
%69 = load i32, i32* %9
%70 = zext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i8, i8* %68, i64 %70
%72 = getelementptr inbounds i8, i8* %71, i64 1
%73 = load i8, i8* %72
store i8 %73, i8* %10
%74 = load i8*, i8** %5
%75 = load i32, i32* %9
%76 = zext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i8, i8* %74, i64 %76
%78 = getelementptr inbounds i8, i8* %77, i64 2
%79 = load i8, i8* %78
store i8 %79, i8* %11
br label %134
80: ; preds = %23
%81 = load i8*, i8** %5
%82 = load i32, i32* %9
%83 = zext i32 %82 to i64
%84 = getelementptr inbounds i8, i8* %81, i64 %83
%85 = load i8, i8* %84
store i8 %85, i8* %11
%86 = load i8*, i8** %5
%87 = load i32, i32* %9
%88 = zext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds i8, i8* %86, i64 %88
%90 = getelementptr inbounds i8, i8* %89, i64 1
%91 = load i8, i8* %90
store i8 %91, i8* %12
%92 = load i8*, i8** %5
%93 = load i32, i32* %9
%94 = zext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds i8, i8* %92, i64 %94
%96 = getelementptr inbounds i8, i8* %95, i64 2
%97 = load i8, i8* %96
store i8 %97, i8* %10
br label %134
98: ; preds = %23
%99 = load i8*, i8** %5
%100 = load i32, i32* %9
%101 = zext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds i8, i8* %99, i64 %101
%103 = load i8, i8* %102
store i8 %103, i8* %11
%104 = load i8*, i8** %5
%105 = load i32, i32* %9
%106 = zext i32 %105 to i64
%107 = getelementptr inbounds i8, i8* %104, i64 %106
%108 = getelementptr inbounds i8, i8* %107, i64 1
%109 = load i8, i8* %108
store i8 %109, i8* %10
%110 = load i8*, i8** %5
%111 = load i32, i32* %9
%112 = zext i32 %111 to i64
%113 = getelementptr inbounds i8, i8* %110, i64 %112
%114 = getelementptr inbounds i8, i8* %113, i64 2
%115 = load i8, i8* %114
store i8 %115, i8* %12
br label %134
116: ; preds = %23
%117 = load i8*, i8** %5
%118 = load i32, i32* %9
%119 = zext i32 %118 to i64
%120 = getelementptr inbounds i8, i8* %117, i64 %119
%121 = load i8, i8* %120
store i8 %121, i8* %10
%122 = load i8*, i8** %5
%123 = load i32, i32* %9
%124 = zext i32 %123 to i64
%125 = getelementptr inbounds i8, i8* %122, i64 %124
%126 = getelementptr inbounds i8, i8* %125, i64 1
%127 = load i8, i8* %126
store i8 %127, i8* %11
%128 = load i8*, i8** %5
%129 = load i32, i32* %9
%130 = zext i32 %129 to i64
%131 = getelementptr inbounds i8, i8* %128, i64 %130
%132 = getelementptr inbounds i8, i8* %131, i64 2
%133 = load i8, i8* %132
store i8 %133, i8* %12
br label %134
134: ; preds = %116, %98, %80, %62, %44, %26
br label %171
135: ; preds = %19
%136 = load i8*, i8** %5
%137 = load i32, i32* %9
%138 = zext i32 %137 to i64
%139 = getelementptr inbounds i8, i8* %136, i64 %138
%140 = bitcast i8* %139 to i16*
%141 = load i16, i16* %140
store i16 %141, i16* %14
%142 = load i16, i16* %14
%143 = zext i16 %142 to i32
%144 = ashr i32 %143, 6
%145 = and i32 %144, 31
%146 = trunc i32 %145 to i8
store i8 %146, i8* %11
%147 = load i8, i8* %7
%148 = zext i8 %147 to i32
%149 = icmp eq i32 %148, 0
br i1 %149, label %150, label %160
150: ; preds = %135
%151 = load i16, i16* %14
%152 = zext i16 %151 to i32
%153 = and i32 %152, 31
%154 = trunc i32 %153 to i8
store i8 %154, i8* %10
%155 = load i16, i16* %14
%156 = zext i16 %155 to i32
%157 = ashr i32 %156, 11
%158 = and i32 %157, 31
%159 = trunc i32 %158 to i8
store i8 %159, i8* %12
br label %170
160: ; preds = %135
%161 = load i16, i16* %14
%162 = zext i16 %161 to i32
%163 = and i32 %162, 31
%164 = trunc i32 %163 to i8
store i8 %164, i8* %12
%165 = load i16, i16* %14
%166 = zext i16 %165 to i32
%167 = ashr i32 %166, 11
%168 = and i32 %167, 31
%169 = trunc i32 %168 to i8
store i8 %169, i8* %10
br label %170
170: ; preds = %160, %150
br label %171
171: ; preds = %170, %134
%172 = load i8, i8* %10
%173 = zext i8 %172 to i32
%174 = sitofp i32 %173 to double
%175 = load i8, i8* %11
%176 = zext i8 %175 to i32
%177 = sitofp i32 %176 to double
%178 = fmul double 7.152000e-01, %177
%179 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 2.126000e-01, double %174, double %178)
%180 = load i8, i8* %12
%181 = zext i8 %180 to i32
%182 = sitofp i32 %181 to double
%183 = call double @llvm.fmuladd.f64(double 7.220000e-02, double %182, double %179)
%184 = call i64 @round(double %183)
%185 = trunc i64 %184 to i8
store i8 %185, i8* %13
%186 = load i8, i8* %8
%187 = zext i8 %186 to i32
switch i32 %187, label %262 [
i32 4, label %188
i32 3, label %226
i32 2, label %244
]
188: ; preds = %171
%189 = load i8, i8* %13
%190 = zext i8 %189 to i32
%191 = icmp eq i32 %190, 0
br i1 %191, label %192, label %208
192: ; preds = %188
%193 = load i8, i8* %13
%194 = zext i8 %193 to i32
%195 = load i8, i8* %13
%196 = zext i8 %195 to i32
%197 = shl i32 %196, 8
%198 = or i32 %194, %197
%199 = load i8, i8* %13
%200 = zext i8 %199 to i32
%201 = shl i32 %200, 16
%202 = or i32 %198, %201
%203 = load i8*, i8** %5
%204 = load i32, i32* %9
%205 = zext i32 %204 to i64
%206 = getelementptr inbounds i8, i8* %203, i64 %205
%207 = bitcast i8* %206 to i32*
store i32 %202, i32* %207
br label %225
208: ; preds = %188
%209 = load i8, i8* %13
%210 = zext i8 %209 to i32
%211 = load i8, i8* %13
%212 = zext i8 %211 to i32
%213 = shl i32 %212, 8
%214 = or i32 %210, %213
%215 = load i8, i8* %13
%216 = zext i8 %215 to i32
%217 = shl i32 %216, 16
%218 = or i32 %214, %217
%219 = or i32 %218, -16777216
%220 = load i8*, i8** %5
%221 = load i32, i32* %9
%222 = zext i32 %221 to i64
%223 = getelementptr inbounds i8, i8* %220, i64 %222
%224 = bitcast i8* %223 to i32*
store i32 %219, i32* %224
br label %225
225: ; preds = %208, %192
br label %262
226: ; preds = %171
%227 = load i8, i8* %13
%228 = load i8*, i8** %5
%229 = load i32, i32* %9
%230 = zext i32 %229 to i64
%231 = getelementptr inbounds i8, i8* %228, i64 %230
store i8 %227, i8* %231
%232 = load i8, i8* %13
%233 = load i8*, i8** %5
%234 = load i32, i32* %9
%235 = zext i32 %234 to i64
%236 = getelementptr inbounds i8, i8* %233, i64 %235
%237 = getelementptr inbounds i8, i8* %236, i64 1
store i8 %232, i8* %237
%238 = load i8, i8* %13
%239 = load i8*, i8** %5
%240 = load i32, i32* %9
%241 = zext i32 %240 to i64
%242 = getelementptr inbounds i8, i8* %239, i64 %241
%243 = getelementptr inbounds i8, i8* %242, i64 2
store i8 %238, i8* %243
br label %262
244: ; preds = %171
store i16 0, i16* %14
%245 = load i8, i8* %13
%246 = zext i8 %245 to i32
%247 = shl i32 %246, 11
%248 = load i8, i8* %13
%249 = zext i8 %248 to i32
%250 = shl i32 %249, 6
%251 = or i32 %247, %250
%252 = load i8, i8* %13
%253 = zext i8 %252 to i32
%254 = or i32 %251, %253
%255 = trunc i32 %254 to i16
store i16 %255, i16* %14
%256 = load i16, i16* %14
%257 = load i8*, i8** %5
%258 = load i32, i32* %9
%259 = zext i32 %258 to i64
%260 = getelementptr inbounds i8, i8* %257, i64 %259
%261 = bitcast i8* %260 to i16*
store i16 %256, i16* %261
br label %262
262: ; preds = %171, %244, %226, %225
br label %263
263: ; preds = %262
%264 = load i8, i8* %8
%265 = zext i8 %264 to i32
%266 = load i32, i32* %9
%267 = add i32 %266, %265
store i32 %267, i32* %9
br label %15
268: ; preds = %15
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @c_monochrome(i8* nocapture %0, i32 %1, i8 zeroext %2, i8 zeroext %3) {
%5 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %5, label %120, label %6
6: ; preds = %4
%7 = zext i8 %3 to i32
%8 = icmp ugt i8 %3, 2
%9 = icmp eq i8 %2, 0
br label %10
10: ; preds = %6, %117
%11 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %118, %117 ]
br i1 %8, label %12, label %61
12: ; preds = %10
switch i8 %2, label %53 [
i8 1, label %13
i8 2, label %21
i8 3, label %29
i8 4, label %37
i8 5, label %45
]
13: ; preds = %12
%14 = zext i32 %11 to i64
%15 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %14
%16 = load i8, i8* %15
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %15, i64 1
%18 = load i8, i8* %17
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %15, i64 2
%20 = load i8, i8* %19
br label %75
21: ; preds = %12
%22 = zext i32 %11 to i64
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %22
%24 = load i8, i8* %23
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %23, i64 1
%26 = load i8, i8* %25
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %23, i64 2
%28 = load i8, i8* %27
br label %75
29: ; preds = %12
%30 = zext i32 %11 to i64
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %30
%32 = load i8, i8* %31
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i64 1
%34 = load i8, i8* %33
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i64 2
%36 = load i8, i8* %35
br label %75
37: ; preds = %12
%38 = zext i32 %11 to i64
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %38
%40 = load i8, i8* %39
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %39, i64 1
%42 = load i8, i8* %41
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %39, i64 2
%44 = load i8, i8* %43
br label %75
45: ; preds = %12
%46 = zext i32 %11 to i64
%47 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %46
%48 = load i8, i8* %47
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %47, i64 1
%50 = load i8, i8* %49
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %47, i64 2
%52 = load i8, i8* %51
br label %75
53: ; preds = %12
%54 = zext i32 %11 to i64
%55 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %54
%56 = load i8, i8* %55
%57 = getelementptr inbounds i8, i8* %55, i64 1
%58 = load i8, i8* %57
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %55, i64 2
%60 = load i8, i8* %59
br label %75
61: ; preds = %10
%62 = zext i32 %11 to i64
%63 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %62
%64 = bitcast i8* %63 to i16*
%65 = load i16, i16* %64
%66 = lshr i16 %65, 6
%67 = trunc i16 %66 to i8
%68 = and i8 %67, 31
%69 = trunc i16 %65 to i8
%70 = and i8 %69, 31
%71 = lshr i16 %65, 11
%72 = trunc i16 %71 to i8
%73 = select i1 %9, i8 %70, i8 %72
%74 = select i1 %9, i8 %72, i8 %70
br label %75
75: ; preds = %61, %13, %21, %29, %37, %45, %53
%76 = phi i8 [ %56, %53 ], [ %50, %45 ], [ %44, %37 ], [ %34, %29 ], [ %28, %21 ], [ %16, %13 ], [ %73, %61 ]
%77 = phi i8 [ %58, %53 ], [ %48, %45 ], [ %40, %37 ], [ %36, %29 ], [ %26, %21 ], [ %20, %13 ], [ %68, %61 ]
%78 = phi i8 [ %60, %53 ], [ %52, %45 ], [ %42, %37 ], [ %32, %29 ], [ %24, %21 ], [ %18, %13 ], [ %74, %61 ]
%79 = uitofp i8 %76 to double
%80 = uitofp i8 %77 to double
%81 = fmul double %80, 7.152000e-01
%82 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %79, double 2.126000e-01, double %81)
%83 = uitofp i8 %78 to double
%84 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %83, double 7.220000e-02, double %82)
%85 = tail call i64 @round(double %84)
%86 = trunc i64 %85 to i8
switch i8 %3, label %117 [
i8 4, label %87
i8 3, label %101
i8 2, label %106
]
87: ; preds = %75
%88 = trunc i64 %85 to i32
%89 = and i32 %88, 255
%90 = icmp eq i32 %89, 0
br i1 %90, label %91, label %95
91: ; preds = %87
%92 = zext i32 %11 to i64
%93 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %92
%94 = bitcast i8* %93 to i32*
store i32 0, i32* %94
br label %117
95: ; preds = %87
%96 = mul nuw nsw i32 %89, 65793
%97 = or i32 %96, -16777216
%98 = zext i32 %11 to i64
%99 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %98
%100 = bitcast i8* %99 to i32*
store i32 %97, i32* %100
br label %117
101: ; preds = %75
%102 = zext i32 %11 to i64
%103 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %102
store i8 %86, i8* %103
%104 = getelementptr inbounds i8, i8* %103, i64 1
store i8 %86, i8* %104
%105 = getelementptr inbounds i8, i8* %103, i64 2
store i8 %86, i8* %105
br label %117
106: ; preds = %75
%107 = trunc i64 %85 to i32
%108 = and i32 %107, 255
%109 = shl nuw nsw i32 %108, 11
%110 = shl nuw nsw i32 %108, 6
%111 = or i32 %110, %108
%112 = or i32 %111, %109
%113 = trunc i32 %112 to i16
%114 = zext i32 %11 to i64
%115 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %114
%116 = bitcast i8* %115 to i16*
store i16 %113, i16* %116
br label %117
117: ; preds = %101, %106, %75, %95, %91
%118 = add i32 %11, %7
%119 = icmp ult i32 %118, %1
br i1 %119, label %10, label %120
120: ; preds = %117, %4
ret void
}