内存的动态管理是C语言程序的知识范围，并不属于FreeRTOS的知识范畴，但是它跟FreeRTOS关系是如此紧密。
在C语言的库函数中，有mallc、free等函数，但是在FreeRTOS中，它们不适用：
注意：“堆栈”混着说，但是并不是同一个东西
FreeRTOS中内存管理的接口函数为：pvPortMalloc、vPortFree，对应于C库的malloc、free。
文件在 FreeRTOS/Source/portable/MemMang 下，它也是放在 portable 目录下，表示你可以提供自己的函数。
源码中默认提供了5个文件，对应内存管理的5种方法。
| 文件 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| heap_1.c | 分配简单，时间确定 | 只分配、不回收 |
| heap_2.c | 动态分配、最佳匹配 | 碎片、时间不定 |
| heap_3.c | 调用标准库函数 | 速度慢、时间不定 |
| heap_4.c | 相邻空闲内存可合并 | 可解决碎片问题、时间不定 |
| heap_5.c | 在heap_4基础上支持分隔的内存块 | 可解决碎片问题、时间不定 |
它只实现了pvPortMalloc，没有实现vPortFree。
如果你的程序不需要删除内核对象，那么可以使用heap_1：
它的实现原理很简单，首先定义一个大数组：
/* Allocate the memory for the heap. */
##if ( configAPPLICATION_ALLOCATED_HEAP == 1 )
/* The application writer has already defined the array used for the RTOS
* heap - probably so it can be placed in a special segment or address. */
extern uint8_t ucHeap[ configTOTAL_HEAP_SIZE ];
##else
static uint8_t ucHeap[ configTOTAL_HEAP_SIZE ];
##endif /* configAPPLICATION_ALLOCATED_HEAP */
然后，对于pvPortMalloc调用时，从这个数组中分配空间。
FreeRTOS在创建任务时，需要2个内核对象：task control block(TCB)、stack。
使用heap_1时，内存分配过程如下图所示：
heap_2之所以还保留，只是为了兼容以前的代码。新设计中不再推荐使用heap_2。建议使用heap_4来替代heap_2，更加高效。
heap_2也是在数组上分配内存，跟heap_1不一样的地方在于：
最佳匹配算法：
与Heap_4相比，Heap_2不会合并相邻的空闲内存，所以Heap_2会导致严重的"碎片化"问题。
但是，如果申请、分配内存时大小总是相同的，这类场景下Heap_2没有碎片化的问题。所以它适合这种场景：频繁地创建、删除任务，但是任务的栈大小都是相同的（创建任务时，需要分配TCB和栈，TCB总是一样的）。
虽然不再推荐使用heap_2，但是它的效率还是远高于malloc、free。
使用heap_2时，内存分配过程如下图所示：
heap_3使用标准C库里的malloc、free函数，所以堆大小由链接器的配置决定，配置项configTOTAL_HEAP_SIZE不再起作用。
C库里的malloc、free函数并非线程安全的，heap_3中先暂停FreeRTOS的调度器，再去调用这些函数，使用这种方法实现了线程安全。
跟heap_1、heap_2一样，heap_4也是使用大数组来分配内存。
heap_4使用首次适应算法(first fit)来分配内存。它还会把相邻的空闲内存合并为一个更大的空闲内存，这有助于较少内存的碎片问题。
首次适应算法：
heap_4会把相邻空闲内存合并为一个大的空闲内存，可以较少内存的碎片化问题。适用于这种场景：频繁地分配、释放不同大小的内存。
heap_4的使用过程举例如下：
Heap_4执行的时间是不确定的，但是它的效率高于标准库的malloc、free。
Heap_5分配内存、释放内存的算法跟Heap_4是一样的。
相比于Heap_4，Heap_5并不局限于管理一个大数组：它可以管理多块、分隔开的内存。
在嵌入式系统中，内存的地址可能并不连续，这种场景下可以使用Heap_5。
既然内存时分隔开的，那么就需要进行初始化：确定这些内存块在哪、多大：
怎么指定一块内存？使用如下结构体：
typedef struct HeapRegion
{
uint8_t * pucStartAddress; // 起始地址
size_t xSizeInBytes; // 大小
} HeapRegion_t;
怎么指定多块内存？使用一个HeapRegion_t数组，在这个数组中，低地址在前、高地址在后。
比如：
HeapRegion_t xHeapRegions[] =
{
{ ( uint8_t * ) 0x80000000UL, 0x10000 }, // 起始地址0x80000000，大小0x10000
{ ( uint8_t * ) 0x90000000UL, 0xa0000 }, // 起始地址0x90000000，大小0xa0000
{ NULL, 0 } // 表示数组结束
};
vPortDefineHeapRegions函数原型如下：
void vPortDefineHeapRegions( const HeapRegion_t * const pxHeapRegions );
把xHeapRegions数组传给vPortDefineHeapRegions函数，即可初始化Heap_5。
函数原型：
void * pvPortMalloc( size_t xWantedSize );
void vPortFree( void * pv );
作用：分配内存、释放内存。
如果分配内存不成功，则返回值为NULL。
函数原型：
size_t xPortGetFreeHeapSize( void );
当前还有多少空闲内存，这函数可以用来优化内存的使用情况。比如当所有内核对象都分配好后，执行此函数返回2000，那么configTOTAL_HEAP_SIZE就可减小2000。
注意：在heap_3中无法使用。
函数原型：
size_t xPortGetMinimumEverFreeHeapSize( void );
返回：程序运行过程中，空闲内存容量的最小值。
注意：只有heap_4、heap_5支持此函数。
在pvPortMalloc函数内部：
void * pvPortMalloc( size_t xWantedSize )vPortDefineHeapRegions
{
......
#if ( configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK == 1 )
{
if( pvReturn == NULL )
{
extern void vApplicationMallocFailedHook( void );
vApplicationMallocFailedHook();
}
}
#endif
return pvReturn;
}
所以，如果想使用这个钩子函数：