从FreeRTOS V9.0.0内核版本开始，内核对象占用的内存可以在编译期间静态分配，也可以在运行期间动态分配。内核对象如：tasks（任务），queues（队列），semaphores（信号量）和event groups（事件组）。而为了让FreeRTOS更易于使用，新版内核对象都不是在编译期间静态分配的，而是在运行时动态分配。每次一个内核对象创建时，FreeRTOS就会在RAM分上分配内存，当对内核象销毁时，内核又会释放对象所占的RAM内存。这种原则使得FreeRTOS的设计更加简明，内核API更易于使用。
动态内存分配是C语言编程中的一个概念，而不是FreeRTOS或者多任务里面的特有的概念。FreeRTOS需要涉及到动态内存分配是因为内核对象是动态构造的。在通用的C语言编程环境里，我们可以使用标准库中的malloc()和free()来进行动态内存分配的操作，但这些函数对于实时应用(real-time application)是不合适的，原因有如下几点：
注：内存碎片化就是：当进行频繁的小块动态内存分配和释放以后，RAM中的堆内存破碎为一个个小的，不连续的内存块。当碎片化太严重后，假设某一次内存分配，他所需要的内存大于所有的分裂的碎片内存块的大小，那么这个分配申请就会失败，即便所有可用的碎片内存大小总和远大于所申请的内存大小。
早期版本的FreeRTOS使用内存池分配方案，不同大小的内存池区块在编译期间提前分配好，并由分配函数返回给调用者。后来这种方案由于效率不好而被抛弃了。
现在的FreeRTOS将内存分配放在了portable层，而并不是放在内核核心代码层。这是因为FreeRTOS认识到：不同的嵌入式系统有不同的动态内存分配方式和时间要求，所以一个单一的内存分配算法只能作为应用层的一部分，而不适合作为内核的一部分。同时把动态内存分配从内核核心代码层转移到portable层也使得应用程序的开发者可以实现他自己想要的内存分配方式，更加灵活。
在FreeRTOS中，当FreeRTOS内核需要申请RAM空间时，它调用pvPortMalloc()而不是malloc()，同样当释放RAM空间时调用vPortFree()而不是free()。
void *pvPortMalloc( size_t xWantedSize )
void vPortFree( void *pv )pvPortMalloc()和vPortFree()函数和C的原型与maloc()和free()一致。他们都是FreeRTOS的公开接口函数，因此可以在应用程序中直接调用。
FreeRTOS提供了5种不同方案的pvPortMalloc和vPortFree的实现，他们都会在本章详细解释。应用程序的开发者可以根据需求使用五者之一，或者自己实现。这5种实现别定义在heap_1.c，heap_2.c，heap_3.c，heap_4.c和heap_5.c。这些文件位于FreeRTOS/Source/portable/MemMang目录下。
heap_4方案要定义一个全局数组ucHeap，用于当做堆内存池，其大小在FreeRTOSConfig.h中使用configTOTAL_HEAP_SIZE 来定义。heap_4方案在绝大多数情况下都优于标准库中的malloc()和free()函数。
/* 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 */1、使用链表来记录所有的空闲碎片内存块。将整个堆分割成多个未使用的碎片块，使用一个链表结构来记录他们。
/* Define the linked list structure. This is used to link free blocks in order
of their memory address. */
typedef struct A_BLOCK_LINK
{
struct A_BLOCK_LINK *pxNextFreeBlock; /*<< The next free block in the list. */
size_t xBlockSize; /*<< The size of the free block. */
} BlockLink_t;
2、使用最先适合最先使用算法来分配堆内存：例如堆内存池被分为3块大小分别是5字节、200字节和100字节的小块，现在使用pvPortMalloc()来请求20字节空间，则遍历空闲块链表，找到第一个大于等于20字节的空闲块，即200字节的块，将其分割20字节出来返回其地址，并将剩余下的空间留给下次申请使用。
3、自动将堆内存池中相邻的小块堆内存块组合成一个大的堆内存块，来解决内存碎片问题。
4、可以在程序运行过程中动态创建和删除内核对象。
5、具有不确定性，但是比标准库的malloc()和free()效率高。
下面演示heap_4方案的操作流程
场景A：创建了三个任务，用不同颜色表示。每个任务的栈空间和任务控制块都在堆中
场景B：绿色代表的任务被删除了，其占用的内存也被自动回收
场景C：创建了一个队列，由于heap_4使用了最先适合最先使用算法来分配堆内存，所以队列占用的空间位于蓝色任务占用空间的后面而不是其他地方
场景D：用户使用pvPortMalloc申请了一块空间，紧跟着队列内存的后面
场景E：队列被销毁，其占用内存被自动回收
场景F：用户使用vPortFree释放了申请的内存，这块内存被回收，同时heap_4方案自动将这里的3块连续的内存碎片组合成一个大块内存
默认情况下，ucHeap堆内存池是由内核帮我们定义的。我们也可以自己定义这个ucHeap数组。
任务的栈空间也是在ucHeap内存池中申请的，而heap_4.c中由内核定义的内存池数组ucHeap的存放位置是在编译期间，由链接器（linker）决定的，如果ucHeap被放到了访问速度较慢的外部SRAM，则任务的执行速度将受到不利影响。这个时候可以由开发者自己定义ucHeap内存池数组：具体做法是在FreeRTOSConfig.h中将configAPPLICATION_ALLOCATED_HEAP定义为1，然后在自己的源文件中定义ucHeap内存池数组，使用编译器扩展指令强制指定内存池数组的位置。