揭秘Neofetch：命令行下硬件信息采集的底层实现

原创 于 2025-09-12 00:14:24 发布 · 552 阅读 ·
CC 4.0 BY-SA版权
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。

揭秘Neofetch：命令行下硬件信息采集的底层实现

【免费下载链接】neofetch 一个用bash 3.2+编写的命令行系统信息工具。 【免费下载链接】neofetch 项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/ne/neofetch

你是否好奇过，当在终端输入neofetch命令后，那些清晰展示的CPU型号、GPU信息是如何从系统底层获取的？本文将带你深入Neofetch的实现原理，从Linux系统的底层接口到Bash脚本的巧妙设计，解析硬件信息采集的全过程。读完本文，你将能够：

  • 理解Neofetch如何与Linux内核交互获取硬件数据
  • 掌握CPU、GPU信息采集的关键系统接口
  • 了解跨平台硬件信息获取的差异与挑战
  • 学会通过修改配置文件自定义硬件信息展示方式

Neofetch的信息采集架构

Neofetch作为一款用Bash 3.2+编写的轻量级系统信息工具，其核心功能是从系统不同来源收集硬件和软件信息，然后格式化输出。整个采集流程可以分为三个主要阶段：数据采集、数据处理和信息展示。

THE 0TH POSITION OF THE ORIGINAL IMAGE

数据采集阶段是Neofetch最核心的部分，它通过多种途径获取系统信息：

  • 读取/proc和/sys虚拟文件系统
  • 执行系统命令（如lscpu、lspci）并解析输出
  • 读取系统配置文件（如/etc/os-release）
  • 调用特定库函数或工具（如dmidecode）

Neofetch的整体架构设计体现在neofetch文件的组织结构中，主要分为配置部分、函数定义和主逻辑三大部分。其中，配置部分定义了信息展示的各种参数，函数定义实现了各类硬件信息的采集逻辑，主逻辑则负责协调各个模块完成信息采集和展示。

CPU信息采集的底层实现

CPU信息的采集是Neofetch中最复杂的部分之一，涉及多个系统接口和命令解析。Neofetch通过get_cpu()函数实现CPU信息的采集，该函数位于neofetch文件的2189行：

get_cpu() {
    # 函数实现代码
}

1. CPU型号与核心数获取

Neofetch首先通过读取/proc/cpuinfo文件获取CPU的基本信息：

# 简化的CPU型号获取逻辑
cpu_model=$(grep -m1 'model name' /proc/cpuinfo | cut -d: -f2 | sed -e 's/^ *//' -e 's/ *$//')

对于CPU核心数的获取，Neofetch根据配置参数（cpu_cores）决定显示物理核心还是逻辑核心：

# 核心数获取逻辑（位于get_cpu()函数中）
case $cpu_cores in
    logical)
        cores=$(grep -c '^processor' /proc/cpuinfo)
        ;;
    physical)
        cores=$(grep -m1 'cpu cores' /proc/cpuinfo | cut -d: -f2 | sed 's/ //g')
        ;;
    off)
        cores=
        ;;
esac

neofetch文件的277-286行定义了CPU核心数的配置选项：

# CPU Cores
# Display CPU cores in output
#
# Default: 'logical'
# Values:  'logical', 'physical', 'off'
# Flag:    --cpu_cores
# Support: 'physical' doesn't work on BSD.
#
# Example:
# logical:  'Intel i7-6500U (4) @ 3.1GHz' (All virtual cores)
# physical: 'Intel i7-6500U (2) @ 3.1GHz' (All physical cores)
# off:      'Intel i7-6500U @ 3.1GHz'
cpu_cores="logical"

2. CPU频率获取

CPU频率的获取相对复杂，Neofetch提供了多种获取方式，可通过speed_type配置参数选择：

# CPU speed type配置（位于neofetch文件230-237行）
# CPU speed type
#
# Default: 'bios_limit'
# Values: 'scaling_cur_freq', 'scaling_min_freq', 'scaling_max_freq', 'bios_limit'.
# Flag:    --speed_type
# Supports: Linux with 'cpufreq'
# NOTE: Any file in '/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq' can be used as a value.
speed_type="bios_limit"

根据不同的speed_type值，Neofetch会从不同的位置获取CPU频率：

  • bios_limit: 从/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/bios_limit获取
  • scaling_cur_freq: 从/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq获取当前频率
  • scaling_max_freq: 从/sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_max_freq获取最大可调节频率

频率值获取后，Neofetch还会根据speed_shorthand配置决定是否简化显示：

# CPU speed shorthand配置（位于neofetch文件239-249行）
# CPU speed shorthand
#
# Default: 'off'
# Values: 'on', 'off'.
# Flag:    --speed_shorthand
# NOTE: This flag is not supported in systems with CPU speed less than 1 GHz
#
# Example:
# on:    'i7-6500U (4) @ 3.1GHz'
# off:   'i7-6500U (4) @ 3.100GHz'
speed_shorthand="off"

3. CPU温度获取

在Linux系统上，Neofetch通过读取/sys/class/thermal/thermal_zone*/temp文件获取CPU温度：

# 简化的CPU温度获取逻辑
cpu_temp=$(grep -oP '^[0-9]+' /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp)
# 转换为摄氏度
cpu_temp=$((cpu_temp/1000))°C

温度显示功能可以通过cpu_temp配置项控制，位于neofetch文件的288-303行：

# CPU Temperature
# Hide/Show CPU temperature.
# Note the temperature is added to the regular CPU function.
#
# Default: 'off'
# Values:  'C', 'F', 'off'
# Flag:    --cpu_temp
# Supports: Linux, BSD
# NOTE: For FreeBSD and NetBSD-based systems, you'll need to enable
#       coretemp kernel module. This only supports newer Intel processors.
#
# Example:
# C:   'Intel i7-6500U (4) @ 3.1GHz [27.2°C]'
# F:   'Intel i7-6500U (4) @ 3.1GHz [82.0°F]'
# off: 'Intel i7-6500U (4) @ 3.1GHz'
cpu_temp="off"

GPU信息采集的实现方式

GPU信息的采集同样是Neofetch的重要功能，通过get_gpu()函数实现，位于neofetch文件的2502行：

get_gpu() {
    # GPU信息采集逻辑
}

1. Linux系统的GPU信息获取

在Linux系统上，Neofetch主要通过两种方式获取GPU信息：

  1. 读取/proc/driver/nvidia/version（适用于NVIDIA显卡）
  2. 解析lspci命令输出（适用于所有显卡）

lspci命令输出的解析是最通用的方式，Neofetch使用以下逻辑提取GPU信息：

# 简化的GPU信息提取逻辑
gpu=$(lspci | grep -iE 'vga|3d|display' | cut -d: -f3- | sed -e 's/^ *//' -e 's/ *$//' | uniq)

2. GPU类型过滤

Neofetch支持显示不同类型的GPU（集成显卡、独立显卡或全部），通过gpu_type配置项控制，位于neofetch文件的320-337行：

# Which GPU to display
#
# Default: 'all'
# Values:  'all', 'dedicated', 'integrated'
# Flag:    --gpu_type
# Supports: Linux
#
# Example:
# all:
#   GPU1: AMD HD 7950
#   GPU2: Intel Integrated Graphics
#
# dedicated:
#   GPU1: AMD HD 7950
#
# integrated:
#   GPU1: Intel Integrated Graphics
gpu_type="all"

为了区分集成显卡和独立显卡，Neofetch使用了PCI设备的厂商ID和设备ID进行判断，通过匹配已知的集成显卡设备ID列表来识别集成显卡。

3. GPU驱动版本获取

除了GPU型号，Neofetch还可以显示GPU驱动版本，通过get_gpu_driver()函数实现（位于neofetch文件的3935行）：

get_gpu_driver() {
    # GPU驱动版本获取逻辑
}

对于NVIDIA显卡，驱动版本可以从/proc/driver/nvidia/version文件获取；对于AMD显卡，则通过解析glxinfo命令输出来获取。

跨平台硬件信息采集的挑战

Neofetch作为一款跨平台工具，需要在不同操作系统上实现硬件信息的采集。由于不同操作系统的系统接口差异很大，Neofetch需要为不同平台编写特定的采集逻辑。

1. Linux与BSD系统的差异

在Linux系统上，Neofetch主要依赖/proc和/sys虚拟文件系统获取硬件信息，而在BSD系统上，这些文件系统并不存在，Neofetch需要使用sysctl命令和特定的系统调用：

# BSD系统上获取CPU信息的示例
cpu_model=$(sysctl -n hw.model)
cpu_cores=$(sysctl -n hw.ncpu)

2. macOS系统的适配

macOS系统有其独特的硬件信息获取方式，Neofetch使用system_profiler命令获取详细的硬件信息：

# macOS上获取CPU信息的示例
cpu_model=$(system_profiler SPHardwareDataType | awk '/Processor Name/ {print $3, $4, $5}')
cpu_speed=$(system_profiler SPHardwareDataType | awk '/Processor Speed/ {print $3, $4}')

3. Windows系统的支持

对于Windows系统，Neofetch通过WSL（Windows Subsystem for Linux）运行时，使用wmic命令获取硬件信息：

# Windows WSL环境下获取CPU信息的示例
cpu_model=$(wmic cpu get name | sed -n '2p' | sed 's/^ *//')

Neofetch的跨平台适配能力体现在其对不同操作系统的条件判断和特定实现上，这增加了代码的复杂度，但也体现了其设计的灵活性。

自定义硬件信息展示方式

Neofetch提供了丰富的配置选项，允许用户自定义硬件信息的展示方式。这些配置选项集中定义在neofetch文件的前半部分，用户可以通过修改这些配置或使用命令行参数来改变信息的展示效果。

1. 配置文件结构

Neofetch的配置部分从文件开头一直延续到933行，定义了各类信息的展示参数。其中，print_info()函数（位于配置部分的55-89行）定义了要显示的信息项及其顺序：

print_info() {
    info title
    info underline

    info "OS" distro
    info "Host" model
    info "Kernel" kernel
    info "Uptime" uptime
    info "Packages" packages
    info "Shell" shell
    info "Resolution" resolution
    info "DE" de
    info "WM" wm
    info "WM Theme" wm_theme
    info "Theme" theme
    info "Icons" icons
    info "Terminal" term
    info "Terminal Font" term_font
    info "CPU" cpu
    info "GPU" gpu
    info "Memory" memory

    # info "GPU Driver" gpu_driver  # Linux/macOS only
    # info "Disk" disk
    # info "Battery" battery
    # info "Font" font
    # info "Song" song
    # [[ "$player" ]] && prin "Music Player" "$player"
    # info "Local IP" local_ip
    # info "Public IP" public_ip
    # info "Users" users
    # info "Locale" locale  # This only works on glibc systems.

    info cols
}

用户可以通过注释或取消注释相应行来控制显示哪些信息项。

2. 常用配置选项

Neofetch提供了众多配置选项，以下是一些常用的硬件信息相关配置：

  • cpu_brand: 控制是否显示CPU品牌，位于neofetch文件的251-260行
  • cpu_speed: 控制是否显示CPU频率，位于neofetch文件的262-272行
  • memory_unit: 控制内存显示单位（KiB、MiB或GiB），位于neofetch文件的172-182行
  • gpu_brand: 控制是否显示GPU品牌，位于neofetch文件的309-318行

通过修改这些配置选项，用户可以自定义硬件信息的展示方式，使其更符合个人需求。

3. 命令行参数自定义

除了修改配置文件，Neofetch还支持通过命令行参数临时自定义信息展示方式。例如，要只显示CPU和GPU信息，可以使用以下命令：

neofetch --cpu --gpu --noinfo

常用的硬件信息相关命令行参数包括：

  • --cpu_brand on/off: 显示/隐藏CPU品牌
  • --cpu_cores logical/physical/off: 控制CPU核心数显示方式
  • --gpu_type all/dedicated/integrated: 控制GPU类型显示
  • --memory_unit kib/mib/gib: 设置内存显示单位

性能优化与资源占用

作为一款Bash脚本，Neofetch需要在性能和功能之间取得平衡。硬件信息的采集涉及多个系统调用和命令执行，可能会影响工具的启动速度。Neofetch的开发者采取了多种优化措施来减少资源占用和提高执行效率。

1. 减少不必要的命令执行

Neofetch通过条件判断避免执行不必要的命令。例如，在获取GPU信息时，如果已经通过一种方式获取到了有效信息，就不会再尝试其他方式：

# 伪代码示例：减少命令执行的优化
if [[ -f /proc/driver/nvidia/version ]]; then
    # 从文件获取NVIDIA GPU信息
else
    # 执行lspci命令获取GPU信息
fi

2. 并行信息采集

虽然Bash本身不支持真正的多线程，但Neofetch通过后台执行和等待的方式，实现了部分信息的并行采集，从而减少总体执行时间：

# 伪代码示例：并行信息采集
# 后台获取CPU信息
get_cpu &
cpu_pid=$!

# 后台获取GPU信息
get_gpu &
gpu_pid=$!

# 等待所有后台进程完成
wait $cpu_pid $gpu_pid

3. 缓存机制

对于一些不常变化的硬件信息，Neofetch可以使用缓存机制减少重复采集的开销。虽然当前版本的Neofetch没有实现完整的缓存机制，但用户可以通过编写包装脚本来实现类似功能。

总结与展望

Neofetch作为一款轻量级系统信息工具，通过巧妙的Bash脚本设计，实现了跨平台的硬件信息采集与展示。其核心原理是通过读取系统文件、执行系统命令和解析输出等方式，从底层获取硬件信息，然后根据用户配置进行格式化展示。

本文详细解析了Neofetch的CPU和GPU信息采集原理，包括：

  • CPU型号、核心数和频率的获取方式
  • GPU型号、类型和驱动版本的采集逻辑
  • 跨平台硬件信息采集的挑战与解决方案
  • 自定义硬件信息展示的方法

随着硬件技术的发展和新操作系统版本的发布，Neofetch也需要不断更新以支持新的硬件和系统接口。未来，Neofetch可能会在以下方面进行改进：

  1. 更高效的信息采集：采用更直接的系统接口减少命令执行，提高采集速度
  2. 更多硬件信息支持：增加对新硬件（如AI加速芯片）的信息采集
  3. 更智能的硬件识别：通过机器学习等技术提高硬件型号识别的准确性
  4. 更低的资源占用：进一步优化代码，减少内存占用和CPU使用率

通过深入了解Neofetch的硬件信息采集原理，不仅可以帮助我们更好地使用这款工具，还能增进对Linux系统硬件接口的理解，为开发类似工具提供参考。无论是作为普通用户还是开发者，理解这些底层实现都将有助于我们更有效地与计算机系统交互。

如果你对Neofetch的实现还有其他疑问，或者想要了解更多硬件信息采集的细节，可以查阅Neofetch的源代码neofetch或官方文档，进一步探索硬件信息采集的奥秘。

最后，鼓励你尝试修改Neofetch的配置文件或源代码，自定义自己的硬件信息展示方式，这不仅能满足个性化需求，也是学习系统编程和Bash脚本设计的好方法。

【免费下载链接】neofetch 一个用bash 3.2+编写的命令行系统信息工具。 【免费下载链接】neofetch 项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/ne/neofetch

创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考

实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值