はじめに

以前からWindows開発者用プログラムに入っていたのですが、Windows11に先行アップグレードした際にタスクマネージャーの起動が面倒になりました。
(具体的には、タスクバー右クリックからの起動。といっても、当時の自分は「ctrl+shift+esc」みたいな便利なコマンドを知らなかっただけですが)

これは面倒になったと感じたこと、それ以前から必要な情報だけ見たいのにタスクマネージャー自体が重かったこと、そして当時何か自分でアプリケーションを作ってみたかったのもあったり、自作でタスクマネージャーのようなシステムの状態を取得できるアプリケーションを作ることにしました。

製作期間など

時々仕様を変えていきながら作ってきましたが、04/09時点で制作期間は4~5か月程度です。こういうの実装してみたいな、というのを繰り返しているため、趣味全開で作ったアプリケーションです。

ver1.0 … コマンドラインで簡単に表示できる状態のアプリケーション。OpenHardWareMonitorから取得したデータを表示するだけ。
ver2.0 … 現在のようなtkinterを使ったレイアウトに変更。
ver2.1 … 外部パッケージをなるべく減らす(clrのみに変更)。
ver3.0 … グラフ化に対応。データの名前を付けなおし。
ver4.0 … 外部tcl廃止。windowsテーマによる自動配色に対応。
ver4.1 … dpi変化に対応。

特徴

バッテリー、CPU情報、ネットワーク情報などが一度の画面で見れる
- GPU使用率も表示可(設定の項目参照)
- NvidiaGPU搭載のPCならGPUの電力やファン速度、温度なども表示
使用率がカラーでわかる(※一部)
グラフ化に対応
高解像度dpi対応
Windowsのテーマに追従してテーマが変わる(設定で無効可)

見本

名前	内容
AC Status	ACプラグが接続されているかどうかの状態です。 - Offline: 未接続 - Online: 接続 Unknown: 不明
Battery	バッテリーの残量未接続かつ残り35%を切ると、接続してくださいという通知を、接続かつ95%以上のときは十分に充電されているというのをWindowsの通知センターを経由して送ります。
Battery Status	バッテリーの残量をがどの程度かを表示します。詳細はこちら(`BatteryFlag`)
CPU Temperature	CPUの温度を表示します。画像中は1つだけですが、CPUによってはクリックでコア毎の温度も表示します。
CPU Usage	CPU使用率。クリックで各スレッドの使用率も表示します
CPU Bus	CPUバス速度を表示します。クリックで各コアのクロック周波数も表示します。
CPU Power	CPUの消費電力を表示します。クリックで各コアの消費電力も表示します。
Disk Usage	Cドライブの使用率を表示します。
Memory Usage	メモリの使用率を表示します。
Running Processes	起動中のプログラムの数を表示します。
Network(Sent / Received)	ネットワーク使用率(無線 or 有線)をKB/s単位で表示します。

Nvidia GPU搭載の場合は上段3つが次のようになります。バッテリー搭載PCであれば一応選択もできるようにしています。

名前	内容
GPU Fan	GPUファンの回転速度を表示します。 `nvidia-smi`があれば色付きになります(pythonwからは無効)。
GPU Power	現在のGPUの消費電力を表示します。 `nvidia-smi`があれば色付きになります(pythonwからは無効)
GPU RAM Usage	現在のGPUのメモリ使用率を表示します。
GPU Temperature	GPUの温度を表示します。

コマンド

Ctrl + Q …プログラムを終了します
Ctrl + P …最前面に固定を解除します。デフォルトでは固定されていません。再び押すと元に戻ります。
Ctrl + H …ヒントを表示(上図)します。起動時は必ず出てきます。
Ctrl + S …現在のステータスをjson形式で保存します。保存先はpyファイルと同じ場所です。
Ctrl + {J, M, H, K} …ウィンドウを移動します。Ctrl+Jで上へ、Ctrl+Mで下、Ctrl+Hで左端、Ctrl+Kで右端に行きます。
Ctrl + R …ウィンドウが半透明になります。再び押すと解除されます。
Ctrl + B …更新間隔を0.5sにします。起動時は1s間隔です。再び押すと元に戻ります。
Ctrl + T …タイトル表示を「CPU使用率、CPU温度」、または通常のタイトルに切り替えます。

グラフ表示

Valueが文字列でないものについては、右クリックすると「選択中のデータのグラフを表示」というものを押すことができます。
これをクリックすると、別ウィンドウでグラフが表示されます。

複数選択状態であれば、まとめて表示されます。

ちなみに、こちらにもコマンドがあり、Ctrl + PとCtrl + Rがあります。意味についてはメインウィンドウと同様です。

注意点

Pythonはシングルスレッドなためグラフが多すぎるとラグが発生します。メインウィンドウのデータ更新はほぼ1s間隔ですが、グラフが多いと結構重くなるので注意してください。
CPUが良いものほどこのアプリは遅くなります。32スレッドや64スレッドはかなり遅いので、その場合はctrl+bで更新間隔を早くしてください。
グラフウィンドウは最大10個まで、1画面で表示できるグラフの最大数も10個です。

コード

こちらにあります。

導入手順

Python 3.7、3.8で動作確認済みです。3.9はpythonnetが動かないため、Anaconda等で3.7 or 3.8の環境を作ってください。

pip install pythonnet matplotlib

1.DLLのダウンロード

Open Hardware Monitorをダウンロードして、解凍した中身のOpenHardwareMonitorLibをpythonコードのあるディレクトリ上に置きます

2. 管理者権限で起動

ここについては色々あります。一応3パターン紹介しておきます

1. cmdを管理者権限で起動してpython(or pythonw)から`pytaskmgr.py`を実行

2. タスクスケジューラを使ってログオン時に起動するようにする

登録とかはここを参考に設定してください。
プログラムの操作ではプログラムをpythonw.exe(Anaconda使っているひとは環境のpythonw.exeの絶対パス)に、引数はpytaskmgr.pyのパスを指定します。
(2021/10/29) ノートPCでこのアプリケーションを使う場合、タスクスケジューラの「コンピューターの電源がバッテリに切り替わった場合は停止する」はOFFにしてください。そうしないとACプラグを抜くと強制終了してしまいます。

3. ショートカットを使う

バッチファイルで

pythonw.exe pytaskmgr.py

を作成し(引数等については1と同じ)作製したbatファイルのショートカットを作成、ショートカットの詳細設定で管理者権限で起動にチェックを入れます。

設定

コマンドラインから起動する場合、オプションが選べます。

名前	内容
`--gpu`	GPU使用率 (Engine 3D)も表示するかどうか設定します。値はPerformanceCounterからとってきているので、有効にした状態で起動すると更新間隔が遅くなります。
`--theme`	アプリのテーマを指定できます。種類は`light`, `dark`, `system`の3種類で、`system`は使っているwindowsのシステムに追従する形になります。 Light:

やったこと

裏側で以下のようなことをしています。Win32APIも使ったりしてます。

COMエラー回避(tkinter & clr & matplotlibで衝突するため)
- pytaskmgr.py
レジストリからの配色取得、Windowsのテーマ取得
- モードに応じた自動配色(グラフも対応してます)
- src/systemAPI/registry.py, src/utils/table.py
Tkinterのスタイル改造
- src/utils/table.py
高Dpi対応
- src/systemAPI/c_api.py
Dpi変化によるサイズ(画面サイズ、フォント等も含め)の自動変化
- DPIの異なる画面に映る/画面の拡大を変化した後自動リサイズします
- src/systemAPI/c_api.py
管理者権限かの判断
- src/systemAPI/c_api.py
nvidia-smiからのデータ取得(色を付けるため、データの値はOpenhardwareMonitorからです。)
- src/systemAPI/gpu.py
GPU使用率の取得(PerformanceCounter + regex)
- src/systemAPI/gpu.py
ネットワーク速度取得
- src/systemAPI/network.py
バッテリー状態取得
- src/systemAPI/powerline.py
メッセージボックス表示
- src/systemAPI/win_forms.py
表示するグラフ数に応じたレイアウト変更
- src/mpl_graph.py

バグ

マルチGPUは手元に環境がないので、もしかしたらエラーが出るかもしれません。

何かバグがあればissueに投げてください。時間があれば直していきます。

今後

OpenHardwareMonitorからのデータ取得はPythonで書いてますが、c#で該当部分を書いてやったほうが圧倒的に速いです。私はc#をそこまで勉強したことがないので、今後その部分だけ書いて実装していく予定です。

最後に

pythonでの限界を感じています…