Rò rỉ bộ nhớ là gì và chúng xảy ra như thế nào?

Bài học chính

Hiện tượng rò rỉ bộ nhớ xảy ra khi các ứng dụng phần mềm không thể lấy lại bộ nhớ đã giải phóng, làm cạn kiệt dần các tài nguyên sẵn có và cuối cùng dẫn đến khả năng xảy ra lỗi hệ thống hoặc sập thảm hại.

Một phương pháp để xác định khả năng rò rỉ bộ nhớ là quan sát những thay đổi trong việc sử dụng RAM của hệ điều hành, xác định chính xác các ứng dụng hoặc quy trình thường xuyên tiêu thụ lượng bộ nhớ ngày càng tăng theo thời gian.

Duy trì Hệ điều hành (OS) và các ứng dụng phần mềm của một người ở trạng thái hiện tại thông qua các bản cập nhật có thể được coi là một phương tiện hiệu quả để giải quyết và bảo vệ chống rò rỉ bộ nhớ, vốn là những vấn đề khiến một số quy trình nhất định tiêu thụ RAM liên tục.

Bất kể tốc độ, sự xuất sắc và tính hiện đại của nó như thế nào, các vấn đề như rò rỉ bộ nhớ vẫn dễ bị ảnh hưởng ngay cả những máy tính tiên tiến nhất.

Về bản chất, liên kết trí nhớ đề cập đến hiện tượng trong đó hai hoặc nhiều ký ức dường như không liên quan lại được liên kết với nhau trong hệ thống nhận thức của một cá nhân. Các cơ chế chính xác mà qua đó điều này xảy ra vẫn còn khó nắm bắt; tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã thừa nhận rằng có nhiều yếu tố khác nhau có thể góp phần hình thành những liên kết như vậy. Chúng bao gồm những điểm tương đồng giữa nội dung của ký ức, khoảng cách thời gian của chúng cũng như bối cảnh mà chúng được mã hóa. Hơn nữa, ý nghĩa cảm xúc gắn liền với những ký ức này cũng có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo điều kiện thuận lợi cho việc tạo ra các liên kết ký ức. Bất chấp các cuộc điều tra đang diễn ra, vẫn còn nhiều điều cần khám phá về các quá trình phức tạp làm cơ sở cho sự hình thành các liên kết trí nhớ và ý nghĩa của chúng đối với nhận thức của con người.

Rò rỉ bộ nhớ là gì?

Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên, thường được gọi là RAM, đóng vai trò là không gian lưu trữ tạm thời trong kiến ​​trúc máy tính, chứa dữ liệu liên quan đến hoạt động của hệ điều hành, ứng dụng và dịch vụ do người dùng thực thi. Loại bộ nhớ đặc biệt này được ưa chuộng nhờ tốc độ vượt trội, vượt xa cả ổ đĩa thể rắn, khiến nó đặc biệt phù hợp để lưu giữ thông tin được sử dụng thường xuyên.

Các ứng dụng sử dụng bộ nhớ khi cần thiết, lưu giữ thông tin phù hợp với chức năng của chúng, chẳng hạn như chi tiết hoạt động, hành động sắp tới hoặc điểm dữ liệu định kỳ. Lý tưởng nhất là khi một ứng dụng không còn yêu cầu phân bổ bộ nhớ cụ thể nữa, nó sẽ giải phóng bộ nhớ đó trở lại hệ thống để phân phối lại. Thật không may, một số chương trình không thực hiện được điều này, dẫn đến việc tiêu thụ dần bộ nhớ khả dụng cho đến khi cuối cùng dẫn đến lỗi hệ thống do cạn kiệt tài nguyên.

Cách phát hiện rò rỉ bộ nhớ

Khi gặp sự cố thiếu bộ nhớ trong hệ thống, một thông báo đầy thông tin sẽ xuất hiện cho biết “Máy tính thiếu đủ bộ nhớ”. Cảnh báo chung này nhất quán giữa các nền tảng hoạt động đa dạng và khi xuất hiện, người ta có thể quan sát thấy chức năng bị suy giảm và một loạt các hoạt động bất thường khi thiết bị gặp khó khăn.

Một phương pháp phát hiện rò rỉ bộ nhớ liên quan đến việc giám sát việc sử dụng tài nguyên hệ thống, cụ thể là RAM. Một ứng dụng hoặc quy trình luôn yêu cầu lượng bộ nhớ ngày càng tăng có thể cho thấy sự cố đang xảy ra, chẳng hạn như rò rỉ bộ nhớ. Như được minh họa trong hình ảnh được cung cấp, mặc dù Google Chrome hiện đang tiêu tốn một lượng bộ nhớ đáng kể nhưng điều này có thể hợp lý do hoạt động đồng thời của nhiều phiên bản trình duyệt cùng với nhiều tab được mở trên các phiên bản đó và thực tế là máy tính của tôi đã được trang bị với 32GB RAM hào phóng. Vì vậy, mặc dù độ lớn của con số có vẻ đáng lo ngại nhưng nó không nhất thiết thể hiện một vấn đề. Tuy nhiên, nếu một trường hợp khác phát sinh trong đó Spotify được quan sát thấy tiêu thụ mức RAM đáng kể tương tự cùng với các ứng dụng tương đương khác, thì người ta có thể suy ra sự tồn tại của mối lo ngại rò rỉ bộ nhớ tiềm ẩn.

Cách kiểm tra mức sử dụng RAM trên Windows

Vui lòng nhấp chuột phải vào thanh tác vụ và chọn “Trình quản lý tác vụ” từ menu tiếp theo để bắt đầu thực thi.

Trên tab “Quy trình”, sắp xếp hiển thị dữ liệu trong cột “Bộ nhớ” bằng cách sắp xếp để các giá trị lớn nhất xuất hiện ở trên cùng.

Đánh giá xem các ứng dụng ở cấp trên có đang sử dụng mức tài nguyên bộ nhớ thích hợp hay không.

Để chấm dứt một quy trình đang chạy, người ta có thể thực hiện hành động nhấp con trỏ chuột vào quy trình đã nói trong khi giữ nút thích hợp, sau đó chọn’Kết thúc tác vụ’từ menu ngữ cảnh xuất hiện do cử chỉ này, sau đó thả cả hai các nút để xác nhận hoạt động.

Cách kiểm tra mức sử dụng RAM trên macOS

Điều hướng đến thư mục con “Tiện ích” trong thư mục “Ứng dụng” và khởi chạy ứng dụng “Giám sát hoạt động” từ bên trong vị trí đó.

Chọn tab “Bộ nhớ” nằm ở đầu cửa sổ Giám sát hoạt động để xem thông tin liên quan đến việc sử dụng bộ nhớ trên thiết bị của bạn.

Vui lòng sắp xếp cột “Bộ nhớ” theo cách sao cho các giá trị có cường độ cao nhất được liệt kê đầu tiên, sắp xếp từ lớn nhất đến nhỏ nhất.

Vui lòng chọn ứng dụng hoặc quy trình mà bạn muốn chấm dứt và sau đó nhấp vào nút “Dừng” để kết thúc.

macOS cung cấp cho người dùng lựa chọn giữa việc thoát ứng dụng một cách nhẹ nhàng hoặc buộc chấm dứt ứng dụng đó và loại bỏ mọi thay đổi chưa được lưu.

Cách kiểm tra mức sử dụng RAM trên Linux bằng System Monitor

Khi sử dụng Trình giám sát hệ thống trên các môi trường máy tính để bàn Linux khác nhau, điều quan trọng cần lưu ý là các bước cụ thể được yêu cầu có thể khác nhau tùy thuộc vào môi trường máy tính để bàn cụ thể đang được sử dụng. Tuy nhiên, theo nguyên tắc chung, người ta thường bắt đầu quá trình bằng cách nhập “System Monitor” (hoặc một biến thể thích hợp) trong Menu Bắt đầu, một giải pháp thay thế tương đương với Menu Bắt đầu hoặc thông qua tiện ích tìm kiếm trên toàn hệ thống và chọn nhiều nhất. kết quả phù hợp tương ứng.

Khi mở ứng dụng System Monitor, người dùng có thể chọn sắp xếp tab Bộ nhớ theo cách hiển thị các giá trị sử dụng bộ nhớ cao nhất ở trên cùng. Điều này cho phép đánh giá ngay lập tức các ứng dụng hoặc quy trình tiềm năng có thể tiêu tốn nhiều tài nguyên hơn mức cần thiết. Ngoài ra, các phương pháp thay thế như sử dụng công cụ dòng lệnh Linux còn cung cấp cái nhìn sâu sắc hơn về hiệu suất tổng thể của hệ thống bằng cách cung cấp thông tin chi tiết về mức tiêu thụ RAM.

Hậu quả của việc rò rỉ bộ nhớ

Mức độ nghiêm trọng của những tác động và thách thức do rò rỉ bộ nhớ có thể khác nhau tùy thuộc vào việc nó xảy ra trong ứng dụng phía máy khách hay phía máy chủ.

Ứng dụng khách (Máy tính để bàn và Điện thoại di động)

Tác động của rò rỉ bộ nhớ trong những trường hợp như vậy là tương đối không đáng kể vì bộ nhớ được cấp phát sẽ tự động được giải phóng khi chấm dứt ứng dụng. Do đó, không có sự gián đoạn nào đối với sự ổn định của hệ điều hành. Tuy nhiên, việc sử dụng bộ nhớ quá mức có thể dẫn đến một số thách thức nhất định, bao gồm suy giảm hiệu suất và có thể xảy ra sự cố.

⭐Hệ thống của bạn có thể bắt đầu chậm lại.

Việc chấm dứt bất ngờ các ứng dụng đang chạy trên máy tính của bạn là có thể xảy ra.

Việc thực hiện các hướng dẫn vận hành của chương trình có thể dẫn đến việc chấm dứt ngoài ý muốn, dẫn đến lỗi hoặc trục trặc trong hệ thống.

Trong trường hợp rò rỉ bộ nhớ nghiêm trọng, nó có thể tạo cơ hội cho các tác nhân độc hại thực hiện các cuộc tấn công tiêm mã, có khả năng dẫn đến mất dữ liệu và ảnh hưởng đến bảo mật hệ thống.

Ứng dụng máy chủ

Trong trường hợp máy chủ hoạt động liên tục mà không bị gián đoạn, vấn đề rò rỉ bộ nhớ càng trở nên rõ rệt hơn. Những tình huống như vậy có điểm tương đồng với các tình huống của ứng dụng máy tính để bàn, trong đó việc tiêu thụ bộ nhớ diễn ra dần dần trong thời gian dài, dẫn đến hiệu suất máy chủ giảm và cuối cùng là trục trặc do các lỗi mới phát sinh.

Theo cách có thể so sánh với các lỗ hổng hiện diện trong ứng dụng khách, sự rò rỉ bộ nhớ dai dẳng có thể tạo cơ hội cho tội phạm mạng thực hiện cuộc tấn công tiêm mã, từ đó làm suy yếu tính toàn vẹn của thông tin nhạy cảm.

Cách ngăn chặn rò rỉ bộ nhớ

Nhiều ngôn ngữ lập trình cung cấp cơ chế tự động hóa việc cấp phát và giải phóng bộ nhớ, bao gồm cả hệ thống thu gom rác xác định và giải phóng các tài nguyên bộ nhớ không sử dụng. Loại trình thu gom rác cụ thể được ứng dụng sử dụng có thể tác động đáng kể đến hiệu suất của ứng dụng đó và do đó việc hiểu rõ hoạt động của nó là rất quan trọng để giảm thiểu các vấn đề tiềm ẩn liên quan đến rò rỉ bộ nhớ.

Một cách tiếp cận hiệu quả để giảm thiểu rò rỉ bộ nhớ bao gồm việc triển khai mã giải phóng đúng cách mọi tài nguyên không cần thiết. Điều này yêu cầu tạo các hướng dẫn rõ ràng trong chương trình của bạn để thông báo cho ứng dụng khi tác vụ của một tài nguyên cụ thể đã được hoàn thành, do đó loại bỏ khả năng sử dụng bộ nhớ. Ngoài ra, điều quan trọng là phải đảm bảo rằng tất cả các vòng lặp được thực thi đầy đủ để giảm thiểu khả năng xảy ra rò rỉ bộ nhớ do thực thi không đầy đủ.

Thật vậy, việc giải quyết rò rỉ bộ nhớ do lỗi lập trình đòi hỏi phải được chú ý ngay lập tức để đảm bảo hiệu suất tối ưu cho hệ thống máy tính của một người. Trong những trường hợp như vậy, việc cập nhật hệ điều hành, cho dù là Windows, macOS hay Linux, đều có thể giải quyết hiệu quả mọi sự cố liên quan đến các thành phần phần mềm lỗi thời có thể dẫn đến rò rỉ bộ nhớ. Ngoài ra, khởi động lại hệ thống có thể giúp giảm bớt các lỗi tạm thời và ngăn ngừa chúng tái diễn. Vì vậy, điều cần thiết là phải thận trọng trong việc duy trì các phiên bản mới nhất của cả hệ điều hành và chương trình được sử dụng trên thiết bị của một người để tránh các lỗ hổng bảo mật tiềm ẩn và nâng cao chức năng tổng thể.

Cách khắc phục rò rỉ bộ nhớ bằng các công cụ tích hợp của Windows

Khi giải quyết vấn đề rò rỉ bộ nhớ trong Windows, điều quan trọng cần lưu ý là tồn tại một số kỹ thuật bổ sung ngoài những kỹ thuật đã thảo luận trước đó, bao gồm việc xác định và khắc phục các sự cố đó. Chúng bao gồm các phương pháp thay thế được thiết kế riêng cho hệ điều hành Windows.

Giám sát tài nguyên Windows

Trình giám sát tài nguyên Windows cung cấp một phương tiện để hiểu rõ hơn về rò rỉ bộ nhớ thông qua việc cung cấp thông tin thời gian thực liên quan đến việc sử dụng tài nguyên hệ thống.

NAR bởi Gavin

Truy cập Trình giám sát tài nguyên bằng cách nhập “Giám sát tài nguyên” hoặc từ khóa có liên quan vào thanh tìm kiếm trong menu Bắt đầu và chọn kết quả phù hợp nhất từ ​​danh sách kết quả xuất hiện.

⭐Chọn tab Bộ nhớ.

Vui lòng sắp xếp bảng “Cam kết” theo thứ tự giảm dần để bảng hiển thị giá trị cao nhất trước tiên.

Để xác định xem có bất kỳ ứng dụng đang chạy nào của bạn đang tiêu tốn quá nhiều bộ nhớ hay không, bạn cần phải tự mình xác định thông tin này.

Cách tắt các chương trình đang chạy khi khởi động

Trong một số trường hợp nhất định, việc thực thi một chương trình khi khởi động hệ thống có thể dẫn đến việc tích tụ bộ nhớ không được sử dụng, dẫn đến hiện tượng được gọi là “rò rỉ bộ nhớ”. Để giảm thiểu vấn đề này và ngăn chặn bất kỳ tác động bất lợi nào đến hiệu suất máy tính của bạn, bạn nên tắt hoặc tắt ứng dụng được đề cập. Điều này sẽ giúp đảm bảo rằng sự cố không còn tồn tại khi bạn bật nguồn thiết bị của mình sau đó.

Xin lưu ý rằng việc nhấn đồng thời phím Control cùng với phím Shift và Escape sẽ cho phép bạn truy cập Trình quản lý tác vụ, có thể được sử dụng để xem và quản lý các tiến trình đang chạy trên máy tính của bạn. Sau khi mở, hãy điều hướng đến tab “Khởi động” trong Trình quản lý tác vụ để xem danh sách các chương trình được đặt để tự động khởi động khi hệ thống của bạn khởi động.

Xác định vị trí ứng dụng mong muốn hiện được cấu hình để tự động khởi chạy khi khởi động hệ thống và xác định ứng dụng đó để chấm dứt chức năng đó.

⭐Nhấp chuột phải và chọn Tắt.

Xin lưu ý rằng mặc dù biện pháp này giải quyết hiệu quả mọi rò rỉ bộ nhớ tiềm ẩn liên quan đến khởi động chương trình nhưng nó không đảm bảo giải pháp lâu dài cho vấn đề. Trong trường hợp chương trình sau đó được mở lại, rò rỉ bộ nhớ có thể xuất hiện trở lại. Vì vậy, chúng tôi khuyên người dùng gặp phải sự cố rò rỉ bộ nhớ dai dẳng nên cân nhắc xóa hoàn toàn ứng dụng khỏi hệ thống của họ.

Giảm rò rỉ bộ nhớ và giúp máy tính của bạn hoạt động tốt hơn

Việc rò rỉ bộ nhớ có thể tỏ ra rất khó chịu và dẫn đến hiệu quả tính toán giảm đáng kể theo thời gian, cuối cùng dẫn đến việc tắt thiết bị một cách không chính đáng. Những rò rỉ này có thể có mức độ nghiêm trọng khác nhau, chuyển đổi liền mạch từ trạng thái nghiêm trọng hơn sang gây ra mối đe dọa đáng kể đối với tính toàn vẹn tổng thể của hệ điều hành.

Một giải pháp hiệu quả để giải quyết khả năng rò rỉ bộ nhớ có thể liên quan đến việc cập nhật cả hệ điều hành và ứng dụng đang sử dụng của bạn, vì những sự cố này có thể do lỗi phần mềm hoặc các vấn đề về khả năng tương thích.