freertos 分配内存

### FreeRTOS 内存分配方法及实现

#### pvPortMalloc 函数解析
`pvPortMalloc` 是 FreeRTOS 中用于动态内存分配的主要函数之一。此函数的行为类似于标准 C 库中的 `malloc()`，其作用是从堆中请求指定大小的字节数并返回指向该区域的指针[^3]。

void *pvPortMalloc( size_t xWantedSize )
{
    void *p;
    
    /* 堆初始化 */
    vInitHeap();
  
    p = malloc( xWantedSize );
   
    configASSERT( ( p != NULL ) || ( xWantedSize == 0 ) );

    traceMALLOC(p, xWantedSize);

    return p;
}

这段伪代码展示了简化版的 `pvPortMalloc` 实现逻辑。当调用者需要一块特定尺寸的空间时，会通过这个函数来获取相应的资源。如果申请失败，则可能触发断言错误或返回空指针，这取决于配置选项和具体应用场景的需求。

#### vPortFree 函数解析
相对应地，在不再需要之前由 `pvPortMalloc` 分配出来的空间时，应该使用 `vPortFree` 来释放它。这样做可以使得这些被占用的位置重新变为可利用状态，从而提高系统的整体效率以及防止潜在的内存泄漏问题发生。

void vPortFree(void* ptr)
{
    if(ptr){
        free(ptr);
        
        traceFREE(ptr); 
    }
}

上述代码片段给出了一个简单的 `vPortFree` 的例子。这里假设传入的有效参数是一个先前经由 `pvPortMalloc` 获得的对象地址；如果不是这样（即传递的是NULL），那么什么操作也不会执行，以此避免不必要的异常情况出现。

#### 不同类型的堆管理策略
FreeRTOS 支持多种不同的堆管理模式，每一种都有各自的特点：

- **heap_1**: 这是最基本的形式，仅实现了最基础的功能——简单地按照顺序分配连续区块给请求方直到耗尽为止，并不具备任何复杂的特性如回收机制等。
- **heap_2 至 heap_5**: 它们提供了更高级别的控制能力和服务质量保障措施，比如支持多块独立存储区间的组合运用、自动整理零散碎片以优化长期运行性能等等[^1]。

特别是提到的 `heap_4.c` 文件内定义了一套有效的抗分片算法，能够有效地对抗由于频繁创建销毁对象所引起的内部结构松散化现象，进而维持较高的利用率水平而不至于过早陷入无法继续供给新任务所需工作环境的状态之中[^2]。