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我的Nix/NixOS配置 My Nix/NixOS Config

🏗️ 我的Nix/NixOS配置详细文档正在施工中，完成进度：9/65 🏗️

为了更好的文档阅读体验，请看GitHub Pages的版本。

Nix是一个采用纯函数式编程的先进可重现包管理器，理论上可以在任何Linux发行版上安装使用(比如Ubuntu、Debian、Arch等)。 NixOS是Nix对应的Linux发行版。

通过2年的Nix/NixOS使用，它已经成为我的学习和工作的重要基础。 在多个项目中，Nix/NixOS让我和我的团队无需担心依赖问题。 (比如我在NixOS上编译通过的代码，在其他系统如Ubuntu 16上可能因版本不匹配导致各种问题。)

20年来,Nix/NixOS从一个博士论文转变成一个活跃的开源项目。现在它已经是一个成熟稳定的大型项目。 Nix/NixOS采用函数式编程理念,文件夹结构也与常见Linux包管理有较大差异。 这导致Nix/NixOS有一个陡峭的学习曲线。不过,当你适应后,它可以极大提升工程效率!

下面是我今年用来给实验室的同学们推销Nix/NixOS的幻灯片（左下角菜单可切换全屏）：

xieby1的Nix/NixOS配置

该仓库存放着我的Nix/NixOS配置。 该仓库使用nix expression，而非nix flakes。 该仓库使用NixOS稳定源（目前版本23.11），而非非稳定源（unstable）。 该仓库的配置多平台都可以正常使用，

  • NixOS: QEMU✅，NixOS单系统✅，NixOS+Windows双系统✅
  • Nix: Linux✅，安卓（nix-on-droid）✅，WSL2✅

虚拟机/物理机单系统/物理机双系统 安装NixOS 可以参考我两年前的NixOS安装过程。 你可以使用该仓库的配置，配置出完整NixOS操作系统。 也可以使用其中的部分包、模块，扩充自己的Nix/NixOS。 若你不仅只是想安装Nix/NixOS，还想了解更多Nix/NixOS的知识， 欢迎看看这个仓库的文档xieby1.github.io/nix_config。

目录

  • 文件夹结构
  • Nix和NixOS的关系
  • 使用场景
  • 使用方法
  • 软件配置思路
    • X11 Gnome桌面
      • 新增模块mime.nix
    • Windows程序（wrapWine）
    • 网页应用
    • Systemd用户服务
    • Clash科学上网
    • Tailscale
    • Non-NixOS bash-completion
    • Neovim
    • 输入法
    • chroot or docker
    • TODO: terminal
  • 引用

文件夹结构

  • docs/: 文档
  • scripts/: nix-shell和独立的软件包的脚本
  • system.nix: 系统总体配置（nixos-rebuild的配置）
    • sys/cli.nix: 系统命令行配置
    • sys/gui.nix: 系统图形配置
  • home.nix: 用户总体配置（home-manager的配置）
    • usr/cli.nix: 用户命令行配置
    • usr/gui.nix: 用户图形配置
  • nix-on-droid.nix: 安卓总体配置（nix-on-droid的配置）

Nix和NixOS的关系

Nix是一个先进的包管理系统，用来管理软件包。 其目标和常见的apt、rpm等包管理器一致。 相对于这些包管理器，Nix采用了纯函数构建模型、使用哈希存储软件包等思想。 这使得Nix能够轻松做到做到可重现构建、解决依赖地狱（dependency hell）。 Nix源自于Dolstra博士期间的研究内容。 其详细理论由他的博士论文[^doc_thesis]支撑。

NixOS则是把整个Linux操作系统看作一系列软件包（包括内核），采用Nix来进行管理。 换句话说，NixOS是一个的使用Nix包管理器的Linux发行版。

你可以单独使用Nix包管理器，用它来管理你的用户程序。 你也可以使用NixOS，让你的整个操作系统都由Nix管理。 Nix/NixOS带来的最直观的优势就是，只要保留着Nix/NixOS的配置文件， 就能恢复出一个一模一样的软件环境/操作系统。 （当然这是理想情况下。 nix 2.8的impure特性，home-manager等在打破这一特性。 不过不用担心。 只要保留配置文件，Nix/NixOS上能够生成一个几乎一模一样的软件环境/操作系统）

至此你可能会产生疑问，Nix/NixOS能够管理系统、软件及其配置，那数据呢？ 虽然Nix/NixOS不直接管理数据，但是Nix/NixOS可以很好的管理数据同步软件。 比如使用开源软件Syncthing，或是开源服务NextCloud，或是商业服务Google Drive。 因此只要有Nix/NixOS的配置文件， 那就能轻松的构建出包含你熟悉的软件、配置、数据的软件环境/操作系统啦。

我的Nix/NixOS配置存放在这里 github.com/xieby1/nix_config。

使用场景

  • 重装系统：复原老系统的环境
  • 双系统：让WSL和Linux保持相同的环境
  • 虚拟机：让本地环境和虚拟机保持相同的环境
  • 容器：让本地环境和容器保持相同的环境
  • 多设备：让多台电脑/手机[^nix-on-droid]保持相同的环境

使用方法

安装Nix/NixOS不在此赘述，参考https://nixos.org/download.html。

首先下载我的配置

git clone https://github.com/xieby1/nix_config.git ~/.config/nixpkgs
# [仅NixOS] 在imports中添加system.nix的路径
vim /etc/nixos/configuration.nix

然后设置软件源，在NixOS中推荐使用sudo。

# 替换为清华的最新稳定源
# [对于NixOS]
nix-channel --add https://mirror.tuna.tsinghua.edu.cn/nix-channels/nixos-23.11 nixos
# [对于Nix]
nix-channel --add https://mirror.tuna.tsinghua.edu.cn/nix-channels/nixos-23.11 nixpkgs
# 添加home manager源
nix-channel --add https://github.com/nix-community/home-manager/archive/release-23.11.tar.gz home-manager
nix-channel --update

最后部署配置

# [仅NixOS]
sudo nixos-rebuild switch
# 安装home-manager
nix-shell '<home-manager>' -A install
home-manager switch

软件配置思路

X11 Gnome桌面

我使用的部分软件依赖于x11，在wayland中无法运行，因此选用x11。 在wayland足够成熟前，仍然保持x11。

新增模块mime.nix

该模块用于配置文件类型和默认打开程序。 通过xdg-mime实现类型设置和默认程序设置。 例如默认使用xdot打开.dot结尾的文件， 详细见usr/gui/mime.nix。

Windows程序（wrapWine）

详细见usr/gui/wrapWine.nix和usr/gui/weixin.nix。 以Windows微信为例，使用方法：

let
  weixin = import (builtins.fetchurl "https://raw.githubusercontent.com/xieby1/nix_config/main/usr/gui/weixin.nix") {
    wrapWine = import (builtins.fetchurl "https://raw.githubusercontent.com/xieby1/nix_config/main/usr/gui/wrapWine.nix") {};
  };
in
weixin

网页应用

TODO: singleton webapp

TODO: wrapWebApp

使用Chrome系列浏览器的--app="URL"来实现网页应用。 通过xdotool保证有且仅有一个网页应用被打开。 详细见usr/gui/singleton_web_apps.nix。

Systemd用户服务

TODO:

使用systemd的用户服务(user service)， 这使得在非NixOS平台也能正常使用服务。

Clash科学上网

命令行clash+网页控制， 这样的组合方便WSL和nix-on-droid这类无图形界面的使用场景。

添加了systemd user服务，详见./usr/cli.nix: systemd.user.services.clash的定义。 使用网页http://clash.razord.top来管理clash。 网页应用的定义见./usr/gui/singleton_web_apps.nix。

Tailscale

TODO:

Non-NixOS bash-completion

TODO:

Neovim

所有的vim配置都在usr/cli/vim.nix中。

输入法

沿用ubuntu的使用习惯，采用fcitx。

  • 中文：cloudpinyin（支持模糊音、自动联网词库）
  • 日文：mozc
  • 韩文：hangul

chroot or docker

TODO: podman, conenv.sh

chroot需要挂载诸多目录，才能使ubuntu正常运行。 但是NixOS并不提供FHS需要的众多目录。

因此使用docker提供ubuntu命令行环境。

TODO: terminal

引用

[^doc_thesis]: Dolstra, Eelco. “The purely functional software deployment model.” (2006).

[^nix-on-droid]: github.com/t184256/nix-on-droid termux的分支，支持nix

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