Python Xlib 上的 CPU 温度监控

用Python在X11上实现CPU温度实时叠加显示

一个约120行的Python脚本可实时监测CPU温度，并将文本直接叠加在X11桌面之上。该脚本利用python-xlib库，在不需管理员权限的情况下，向根窗口或桌面窗口绘制内容。支持FreeBSD（通过sysctl配合coretemp/amdtemp模块）和Linux（/sys/class/thermal）。每15秒更新一次，按Ctrl-C可清除显示区域。

读取传感器数据

在FreeBSD上，加载内核模块后可通过sysctl获取温度信息：

• Intel处理器：kldload coretemp，执行 sysctl dev.cpu |grep temperature
• AMD处理器：kldload amdtemp，执行 sysctl dev.amdtemp.0 |grep core

在Linux系统中，使用sysfs接口：

cat /sys/class/thermal/thermal_zone*/temp

返回值单位为毫摄氏度（除以1000即得实际温度）。脚本通过subprocess.Popen捕获输出，解析并格式化为逗号分隔的温度字符串。

与X服务器交互

核心技巧：在其他窗口中绘图而不触发通知。Xlib实现方式如下：

• 通过 _NET_CLIENT_LIST 获取根窗口或桌面窗口。
• 创建一个前景为白色、背景为黑色的图形上下文（GC）。
• 绘制前先用fill_rectangle清空目标区域。
• 使用等宽字体调用draw_text绘制文本。

get_root_window函数会扫描顶层窗口，查找WM_NAME中包含"Desktop"的窗口（适用于KDE/Xfce），若未找到则回退至根窗口。

完整源码

自执行脚本（带shebang的.sh文件）。唯一依赖项：python-xlib。

#!/usr/bin/env python3

import Xlib
from Xlib import display, X   # display and X are not imported automatically
import subprocess,time,logging

# 日志配置
logging.basicConfig(level=logging.INFO)
#logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)

# 叠加显示位置
POS_X = 150
POS_Y = 50
# FreeBSD及AMD系统适用
PATTERN = 'sysctl dev.amdtemp.0 |grep core'
# FreeBSD使用coretemp模块
#PATTERN = 'sysctl dev.cpu |grep temperature'
# Linux系统
#PATTERN = "cat /sys/class/thermal/thermal_zone*/temp | awk '{ print "temp: " ($1 / 1000) "C" }'"
# 字体设置
FONT = '-misc-fixed-medium-r-normal--13-120-75-75-c-70-iso8859-1'
# 刷新间隔（秒）
REFRESH_SECS = 15

last_dim = [0,0]

def get_root_window(d):
    
    screen = d.screen()
    root = screen.root

    windowIDs = root.get_full_property(d.intern_atom('_NET_CLIENT_LIST'), 
                                                  X.AnyPropertyType).value
    logging.debug('发现 %d 个窗口。',len(windowIDs))

    for windowID in windowIDs:
        window = d.create_resource_object('window', windowID)

        try:
            window_name = window.get_wm_name()
            if window_name:
                if 'Desktop' in window_name:
                    logging.debug("找到桌面窗口 ID: %d - 名称: %s",
                                                 windowID,window_name)
                    return window
            else:
                logging.debug("ID: %d - 名称: 无 (无WM_NAME属性)",
                                                 windowID)

        except X.BadWindow:
            logging.debug("ID: %d - 窗口已不存在",windowID)
    return root


def clear_rect(msg):
    global last_dim
    if last_dim[0] > 0:    
     root.fill_rectangle(gc2, POS_X,POS_Y-last_dim[1], 
                          last_dim[0]-20, last_dim[1]+5)
    else:
        text_extents = font.query_text_extents(msg)
        tw = text_extents.overall_width
        th = text_extents.font_ascent + text_extents.font_descent
        root.fill_rectangle(gc2, POS_X, POS_Y-th, tw-20, th+5)
        last_dim = [tw,th]


def draw_message(msg):
    clear_rect(msg)
    root.draw_text(gc, POS_X, POS_Y, msg)
    display.flush()


display = Xlib.display.Display()
screen = display.screen()
root = get_root_window(display)

root_id = root.id
logging.debug("根窗口ID: %d",root_id)
root.change_attributes(event_mask=X.ExposureMask)
gc = root.create_gc(foreground = screen.white_pixel, 
                    background = screen.black_pixel)
colormap = screen.default_colormap
color = colormap.alloc_named_color('black') 
gc2 = root.create_gc(foreground=color.pixel)

try:
    font = display.open_font(FONT)
    gc.font = font.id
except Exception as e:
    logging.exception(e)
    exit(1)

try:
    while 1:
            process = subprocess.Popen(PATTERN, 
                    shell=True, text=True,
                    stdout=subprocess.PIPE)
            stdout_list = process.communicate()[0].split('\n')

            out = ''
            for s in stdout_list:
                if ':' not in s: continue
                kv = s.split(':')
                if len(out) > 0: out+= ','
                out+= kv[1]

            logging.debug(out)
            draw_message(out.encode())
            time.sleep(REFRESH_SECS)
            
except KeyboardInterrupt:
        x = POS_X // 2
        y = POS_Y // 2
        root.clear_area(x,y,last_dim[0]+x,last_dim[1]+y,True)
        display.flush()

自定义设置

所有常量均位于脚本顶部：

• POS_X, POS_Y：叠加显示在屏幕上的坐标位置。
• PATTERN：传感器命令（根据平台调整）。
• FONT：X11字体，采用XLFD格式。
• REFRESH_SECS：刷新频率（秒）。
• 日志级别：设为INFO或DEBUG。

安装python-xlib：

• FreeBSD：pkg install py311-python-xlib
• Linux：通过apt/yum安装python3-xlib

核心亮点

• 跨平台兼容：支持FreeBSD/Linux，Intel/AMD处理器，无需Wayland。
• 极简设计：仅120行代码，无面向对象结构或多线程，单一依赖。
• X11黑科技：无需权限即可在根窗口/桌面绘制，无视觉提示。
• 优雅清理：退出时使用fill_rectangle和clear_area清除残留。
• 高效解析：依赖subprocess + split处理sysctl/sysfs数据。

— Editorial Team