# rv32i-freertos / heap4

Karta pracy `01/14` z serii `rv32i-freertos`; jest opcjonalnym fundamentem L1.

Temat: mechanika alokatora `heap_4.c` z FreeRTOS-a na małych przykładach
uruchamianych w środowisku RV32I.

Ta karta jest pomostem po kartach C: używa wskaźników, struktur, listy
jednokierunkowej, `static`, `typedef`, makr i arytmetyki adresów, ale nie
wymaga jeszcze schedulera, tasków ani przerwań.

Kod w `src/tasks` jest dydaktycznym modelem zachowania `heap_4`, a nie kopią
pliku upstream FreeRTOS.

## Taski

- `task01_heap_map.c` - mapa pojęć: sterta, blok, nagłówek bloku.
- `task02_free_list.c` - lista wolnych bloków.
- `task03_heap_init.c` - inicjalizacja sterty i wartownik końca listy.
- `task04_alignment.c` - wyrównanie rozmiarów i adresów.
- `task05_malloc_first_fit.c` - pierwszy pasujący wolny blok.
- `task06_split_block.c` - podział większego bloku.
- `task07_free_insert.c` - zwracanie bloku na listę wolnych.
- `task08_coalescing.c` - scalanie sąsiednich wolnych bloków.
- `task09_config_macros.c` - makra konfiguracyjne i warunkowy `printf`.
- `task10_heap4_demo.c` - mini-demonstracja `malloc/free` bez pełnego RTOS-a.

Hostowe `printf` jest dostępne tylko przez `-DHOST_PRINTF=1`; RV32I zapisuje
wyniki w globalnych zmiennych `volatile`.

## Gałęzie zadań

Gałąź `deploy` jest pełną publiczną wersją karty. Każde zadanie ma osobną
gałąź startową `tasks/*`, na przykład `tasks/05-malloc-first-fit`. Taka gałąź
nie jest wycinkiem repozytorium: zawiera dokumentację, treść karty, `Makefile`,
kod pomocniczy i pliki danego zadania.

Uczeń nie commituje bezpośrednio do `tasks/*`. W repozytorium klasy tworzy
gałąź pochodną, na przykład `students/u01/tasks/05-malloc-first-fit`.

## Powiązanie z FreeRTOS Book v1.1.0

To jest opcjonalna karta `K01` z
[mapy serii](../README.md). Jej źródłem pojęciowym jest rozdział 3 książki
*Mastering the FreeRTOS Real Time Kernel*, przede wszystkim sekcja 3.2.4 o
`heap_4` oraz rysunki 3.1–3.4. Rozdział o heapie nie ma numerowanego programu
z zestawu `Example001`–`Example025`, dlatego karta rozkłada mechanikę
alokatora na własne, krótsze eksperymenty:

- Taski 01–03 odtwarzają mapę bloku, wolną listę i inicjalizację heapu;
- Taski 04–08 izolują wyrównanie, first-fit, podział, wstawianie i scalanie;
- Task 09 łączy konfigurację z sekcjami 3.1.3–3.1.5;
- Task 10 składa te elementy w jeden model zachowania `heap_4`.

Karta nie jest kopią upstreamowego `heap_4.c` ani listingów książki. Jest
modelem dydaktycznym, po którym karta `K02` przechodzi na prawdziwy plik
`portable/MemMang/heap_4.c` z FreeRTOS V11.3.0.

## Budowanie

```bash
RV_ENV_ROOT=~/dev/workspace/rv/tools/rv32i-hazard3-student-env make tasks
make host
```

## Praca przez rvctl

```bash
./rvctl series cards fetch inf heap4
./rvctl card use inf heap4
./rvctl tasks list
./rvctl debug rv32i 1
```