#include <inttypes.h>
#include <stdio.h>

#define FREE 0x6B
#define META 5
#define MIN_block 16

void * buffer= 0;
size_t length=0;

// Эта функция будет вызвана перед тем как вызывать myalloc и myfree
    // используйте ее чтобы инициализировать ваш аллокатор перед началом
    // работы.
    //
    // buf - указатель на участок логической памяти, который ваш аллокатор
    //       должен распределять, все возвращаемые указатели должны быть
    //       либо равны NULL, либо быть из этого участка памяти
    // size - размер участка памяти, на который указывает buf

/* size в этой ф-ии это размер блока, а не размер payload */
	void mysetup(void *buf, size_t size)
	{
	     buffer = buf;
	     length = size;
	        /* uppet */
	     *(uint32_t *)buffer = (uint32_t) size; // 20 из 32 бит на размер
	     *( (char *)buffer + sizeof(uint32_t) ) = FREE; // 8 бит на флаг // итого: верхняя мета 5 байт
	        /* lower */
	     *(uint32_t *)((char *)buffer + size-META) = (uint32_t) size; // 20 из 32 бит на размер
	     *((char *)buffer+size-sizeof(char)) = FREE; // 8 бит на флаг // итого: нижняя мета 5 байт
   		/* 0x6B - блок свободен */
	}

void *myalloc(size_t size){
char * p = (char *)buffer;
if (size >= length) goto exit;
	while ( p < (char *)buffer + length ){//проход всего списка
		if ( *(p + sizeof(uint32_t)) == FREE && ((int32_t)(*(uint32_t *)p-META*2) == (int32_t)size)){
					 /* upper */
				 *(uint32_t *)p = (uint32_t)size + META*2;
      				 *((char *)p + sizeof(uint32_t)) = 0; // busy now
   				         /* lower */
 			         *(uint32_t *)((char *)p + META + size) = (uint32_t)size + META*2;
  			         *((char *)p + META + size + sizeof(uint32_t)) = 0; // busy now
			         p += META; if ((char*)p + size > (char *)buffer +length) goto exit;
			         return (void*)p;
			}

		if (*((p + sizeof(uint32_t))) == FREE && ( (int32_t)*(uint32_t *)p-META*2-MIN_block-META*2 >= (int32_t)size )){
				// new free /* upper */
				 *(uint32_t *)((char *)p + META + size + META) = *(uint32_t *)p - size - META*2;
			         *((char *)p + META + size + META + sizeof(uint32_t)) = FREE;
         				    /* lower */
     				 *(uint32_t *)((char *)p + *(uint32_t *)p-META) = *(uint32_t *)p - size - META*2;
 				 *((char *)p + *(uint32_t *)p- sizeof(char)) = FREE;
					 /* upper */
				 *(uint32_t *)p = (uint32_t)size + META*2;
      				 *((char *)p + sizeof(uint32_t)) = 0; // busy now
   				         /* lower */
 			         *(uint32_t *)((char *)p + META + size) = (uint32_t)size + META*2;
  			         *((char *)p + META + size + sizeof(uint32_t)) = 0; // busy now
			         p += META; if ((char*)p + size > (char *)buffer +length) goto exit;
			         return (void*)p;
		}
		p += *(uint32_t *)p;
	}
exit:
return NULL;
}

    // Функция освобождения
	void myfree(void *p)
	{
            /* upper */
        *((char *)p - sizeof(char)) = FREE; // free now
            /* lower */
        *((char *)p + *(uint32_t *)((char *)p - META) - META - sizeof(char)) = FREE; // free now

        if( (char *)p + *(uint32_t *)((char *)p - META)- META <= (length + (char*)buffer) -META*2 -MIN_block ){ // the end of a heap?
        void* next_tag = (void *)((char *)p + *(uint32_t *)((char *)p - META) - META);
            if ( *((char *)next_tag + sizeof(uint32_t)) == FREE ){ // free?
                /* upper */
            *(uint32_t *)((char *)p - META) += *(uint32_t *)next_tag;
                /* lower */
            *(uint32_t *)((char *)next_tag + *(uint32_t *)next_tag - META ) = *(uint32_t *)((char *)p - META);
            }
        }

	    if( (char *)p -META > (char *)buffer ){
            void* prev_tag = (void *) ( (char*)p - META*2);
            if ( *((char *)prev_tag + sizeof(uint32_t)) == FREE ){ // the start of a heap?
                /* lower */
            *(uint32_t *)((char*)prev_tag + *(uint32_t *)((char *)p - META) )= *(uint32_t*)prev_tag + *(uint32_t *)((char *)p - META);
                /* upper */
            *(uint32_t *)((char*)p - META -*(uint32_t*)prev_tag ) += *(uint32_t *)((char *)p - META);

            }
	  }
        }