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安装与配置（NixOS 篇）

2024年6月28日大约 22 分钟教程Linux桌面端

安装与配置（NixOS 篇）

前言

早在去年我便说过我的下一个操作系统很有可能是 NixOS。202405 的 OS 课需要做 PPT 汇报，我的选题是包管理器杂谈，又吹了一波 nix，把我自己心吹得痒痒的。

在考试期间由于压抑的氛围和不情愿的学习，平常想做的事的欲望会被放大许多。但是我预料到 NixOS 的安装肯定会非常折磨（好预测！），所以只在 WSL 里尝尝鲜。而 WSL 终究无法发挥出 Nix 的特色。于是熬到了考完试当晚，我就开始安装 NixOS 了。

之后由于换台式机，有半年没有再用过 NixOS；后来由于有在多个设备上安装 Linux 的需求，就在 7 月中下旬又捡起了 NixOS，并且大幅改了配置。

NixOS 绝对不适合 Linux 新手使用，如果你想尝试 NixOS，请务必对 Linux 的启动流程有一定了解，并具有稳定的代理/网络环境后再尝试。

NixOS 安装

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学习

如何学习 nix 呢？nix 没有强大的 wiki，遇到问题只能到处 google。但是也有一些好的资源。

一个要点是理清 nix 的 一些事实标准，例如 flake， home manager，他们是什么，有什么用。好在那本 thiscute 的书完美解决了此问题。

还有一个学习方法是多看别人的 configuration，并且大量摘抄。我的配置在下面，还有一些：1 2 3 4 5 6 7 8 9

基础

2025 年 AI 已经非常强大，语法问题完全可以开 online search 问 AI。

  • 先阅读 NixOS 中文 - Nix 语言快速入门。
  • 条件判断：一般接触多的是 if..then..else 和 lib.mkIf。
    • 两个 if 里条件只能是 bool，不能是其它类型。
    • lib.mkIf 和 if..then..else null; 是不一样的！lib.mkIf 求值时会被转换成类似 { _type = "if"; condition = ...; content = ...; } 的形式，方便求值时验证和 lazy。
  • inherit x y; = x=x;y=y;
  • function 的 @ 绑定：bargs@{a, b, ...}: is equivalent to {a, b, ...}@bargs:
  • // 用于两个 attrset 的合并，右边覆盖左边。
  • 最常用的一些判断条件：mkDefault 和 mkForce 修改合并优先级，mkBefore mkAfter 修改 list 合并顺序，mkIf 条件控制某些属性的有和无，optional 根据条件返回 null 或 [x]，而 optionals 返回 null 或 x。

常用命令

nix-prefetch-url <url>                  # fetch 并输出 sha256。在打包时经常用到。
nix-collect-garbage -d                  # 删除所有配置的所有旧版本，并 GC。（彻底清理）
nix flake update <input>                # update flake 想必大家天天用，但是 update 一个特定 input 应该用得很少吧

工具

  • nix-index：找包位置。实际上并不好用，因为
    1. 需要查找的时候经常是刚安装完软件的时候，还没有 updatedb。而 nixos 的手动 updatedb 耗时极长。
    2. 默认 locate 时也会搜索路径，nix 路径又基于 hash，因此会有很多 hash 污染搜索结果。
    • 感觉真不如 cd /nix/store && fd xxx。

搜索

安装与配置中很重要的一环是学会搜索。即使 nixos 的文档比较内个，也有一些非常好用的网站用来查询所需信息。

其他

  • x to nix：将 json，xml，yaml 配置转为 nix 配置。（但是没啥必要，因为可以通过 lib.importJSON 或者其他相关函数自动转。已经有 json 就真没必要硬塞到 nix 里吧。）

配置

我的配置仓库

202507 第二次入坑 NixOS 时，我将整个配置重新拆成类似 Rust feature gate 的形式，符合我的 tag 论。这样我就可以在各种系统上方便地组合 feature，以定制最符合我的需求的配置。

linter / formatter

nix 是一门图灵完备的函数式语言，写 nixos config 就是编程的过程。说到编程那肯定少不了 linter 和 formatter。而我是 all in vscode 人，我使用的插件如下：

  • Nix IDE - Noortheen：lsp，需要手动安装 pkgs.nil
  • nixfmt - brettm12345：formatter，需要手动安装 pkgs.nixfmt-rfc-style

显卡驱动

NVIDIA

官方给出了比较详细的 NixOS 显卡驱动教程(NixOS Manual - Nvidia)，看就完了。我认为还存在一些缺点：

  1. 有些复杂，例如双显卡需要手动查总线并写入 hardware-configuration.
  2. prime 功能有点残缺，官方给出的 example 里只有在启动时选择不同的启动项以应对外带和接电源两种情况，而不能动态调整性能模式：正常情况下应该是在游戏启动时启用显卡而在未游戏时关闭。

还有我自己折腾后想说的注意事项：使用 hardware.nvidia.open = true;，使用官方内核。

拼音输入法

用英文有点习惯，要不是我打开博客想写论文我都想不到中文输入法没装。

我先尝试 arch 上用习惯的 fcitx5：

i18n.defaultLocale = "zh_CN.UTF-8";
i18n.inputMethod = {
  enabled = "fcitx5";
  fcitx5.addons = with pkgs; [
    fcitx5-chinese-addons
    fcitx5-mozc
    fcitx5-gtk
    fcitx5-rime
    fcitx5-configtool
  ];
};

然而这并不能使用，在输入法里切到了中文键盘，打出的一直都是英文。

然后我尝试用了一下 ibus：

i18n.defaultLocale = "zh_CN.UTF-8";
i18n.inputMethod = {
  enabled = "ibus";
  ibus.engines = with pkgs.ibus-engines; [
    rime
    libpinyin
  ];
};

用倒是能用了，但是我并不清楚 ibus 如何支持双拼。而且其自定义程度也不太行，切换输入法居然不能 Ctrl + Shift 而需要给实际键位，因此我还是折腾 fcitx。

跑了一次 fcitx5-diagnose，发现 locale 里显示的不太对，怎么全都是 en_US.UTF-8？明明已经设了 i18n.defaultLocale...后续设成这样：

defaultLocale = "zh_CN.UTF-8";
extraLocaleSettings = {
  LANG = "zh_CN.UTF-8";
  LC_ALL = defaultLocale;
};

莫名奇妙就好了，在输入法设置里可以找到双拼键盘，开起来就行。

ps. 根据群友描述，只需要将 KDE 配置文件删除即可，与 defaultLocale 无关。

然后被 rime 党吹的有点心动，想试试 rime。刚好 ryan4yin 佬就是 rime + 小鹤，于是我便直接开抄配置。可能是 overlays 哪出了问题，rebuild 的时候并没有把数据移到 rimedata，我也百思不得其解。后来手动移过去试了一下，发现真难用啊（包括快捷键啥都不懂）。于是滚回了 fcitx5-chinese-addon。

fcitx5-configtool 里双拼键盘下的“管理自定义词组”是坏的，点不开。我也懒得修了，把以前 archlinux 位于 ~/.local/share/fcitx5/pinyin/customphrase 的词库搬出来，拿到 home-manager 里 source 一下就好了（需要 重启 fcitx5：在 bash 里跑 kill `ps -A | grep fcitx5 | awk '{print $1}'` && fcitx5&），也符合 nixos 的原则。

后来我不再使用任何 overlays，并且完全 fork 了自己的配置，才正式入坑了 Rime。相关文章

代理

我最开始使用 v2rayA 过渡，然后就跑到 dae 了。

备份

nix 的配置显然用 git 备份的话非常舒适。起初我以为 /etc/nixos 不能放 .git 仓库。后来发现是不允许放未提交（dirty）的仓库。再后来我知道有配置可以强制 nixos 使用 dirty 仓库：

nix.settings.warn-dirty = false;

这下终于可以不用 copy 到其他地方备份了。但是有一点需要注意：在 rebuild 前一定记得把新增的文件 git add 到暂存区！！否则会报 No such file or directory。

至于备份加密，由于我的隐私文件并不算非常隐私，所以用的是我自己写的 git-simple-encrypt，仅需一个密码即可解锁。如果你有更高的安全需求可以看看 sops-nix 或 agenix。

home manager

我本来是不想用 home manager 的，全写在 configuration.nix 里也不麻烦。但是后来还是用了：

  1. 假设滚挂了，方便 reinstall（把 import 注释掉即可；否则一个 configuration.nix 不好拆，我也不想一个 install 下载几十 GB）
  2. 有些配置文件确实不方便统一管，例如 KDE 的某些设置等。

从 configuration.nix 转移到 home manager 也不麻烦，thiscute 有很好的教程，并且它们的条目基本是兼容的。

但是进一步定制各种配置文件就没那么简单了，因为 home-manager 的 manual 就是一坨屎！建议直接用第三方的 options 搜索。

plasma manager

在 nixos 下，很多 kde plasma6 的设置都不能在 conf 或 home manager 中定义。例如我尝试在 home.nix 中使用 services.random-background 更换壁纸，结果开机会显示 0.5s 壁纸然后被换回 kde 默认壁纸；还有包括锁屏时间设置的问题等等等等。

顾名思义，plasma manager 就是为了应对此情况出现的。它能保存的 kde 配置不算多，毕竟 kde 世界配置文件无穷无尽。但在一定程度上还是有用的。

Gaming

Linux 上游戏还是不太行。。。cs2 fps windows 140+，在 nix 上只有 50 左右。不过据群友说，在 vulkan 着色器编译完成后游戏可以大幅提高帧率。我暂时还未尝试。

不过平常玩点轻量级游戏问题不大，galgame，启动！你的下一台电脑又何必是游戏本！扯远了。

steam 游戏都能够点击即玩，proton 还是牛逼的。一些傻逼引擎的 galgame 无法在 wine 下正常运行，此时就需要安装虚拟机了。

nix gaming 还有过不去的一关就是性能释放。。我这台电脑风扇总是不转，无法调整风扇转速，有点悲惨。风扇不转想打啥游戏都不行吧，立刻降频了。大量求助后仍然未果，所以立刻开寄。

虚拟机

参考我的配置中的 others/vm.nix 安装 qemu kvm 及其运行库。

至于镜像我在 win10 和 win11，ltsc 和 tiny 里纠结了一下，选择了 tiny 11 23H3。可以看看教程，里面还有中文字体包，反正我来者不拒。下载从 web archive 或教程给的地址任选，反正我用了前者。

安装后，打开 Virtual Machine Manager，创建新虚拟机，选择下载的 iso 镜像。需要注意，如果 auto detect os 检测不到，需要在下面取消勾选 auto detect os 后自行输入 win11。反正这个 UI 逻辑是挺傻逼的。至于传文件，打开 USB 直通，我的移动硬盘可以分别在两端挂载，这样也不需要考虑太多。

感想：

  • tiny 11 感觉也不 tiny。。。安装完占了我 17G 空间，感觉还是得 win10 吧。
  • libvirt 也不好用，剪贴板和文件都没有傻瓜式解决方案。

快照

archived

NixOS 官方的图形界面安装镜像并没有提供 btrfs 的选项，合理猜测大部分人安装都是用的 ext4 分区，因此 btrfs 的资料应该不多。况且 NixOS 本身就是一个强可复现系统，按理来说并不需要快照作为保护系统的手段。然而可复现是一回事，可复现的难易度又是一回事。nixos-enter 的缺陷、 minimal 镜像的折磨、外加 NVIDIA 驱动频繁崩溃，促使我用快照保护系统的安全。

在 nixos 上倒没有频繁打快照的必要，因为只要我有一个正常的快照，恢复后就可以从最新的配置文件 rebuild 回去（快照在这里起到的作用可能是 nixos-enter 的补充，使我能够使用盘里的缓存进行 rebuild），因此我选择不使用自动快照软件例如 snapper，而是手打。

nix 的根目录下都是符号链接，理论上有价值的快照理应是 nix 子卷快照而不是 root 快照。当然都打也可以。

sudo mkdir /nix/.snapshot
sudo btrfs subvolume snapshot /nix /nix/.snapshot/nix_20240629

但是我还没有尝试过快照的恢复，等用到再更新吧。

理论上确实没必要为 /nix 打快照；我现在的解法是放一个 minimal.nix 作为崩溃的恢复，由于软件不多，重装也能快速装好。

root on tmpfs

由于大部分内容都是软链接，nixos 上能玩一个很骚的操作：把 root 挂载成 tmpfs。好处是每次重启所有东西都会被清，可以随便运行一些喜欢到处拉屎的软件。

这里面最重要的东西是 impermanence，它就是一个 “mount mount 小工具”，可以将指定文件/文件夹 mount 到指定位置，这样它的修改也会同步到 source，并且比起 softlink 还可以跨子卷/分区。我看的教程是Lan Tian @ Blog NixOS 系列（四）：“无状态”操作系统，结果还是踩了亿点坑。

  1. 犯了官方文档中置顶标红的大忌：没有设 user 密码。（之前的 defaultPassword 删掉了）于是进不去系统。快照打的是 /nix，但是密码在 /etc/shadow 并不归 /nix 管；也没法直接改挂载选项把原先的 / 挂上，因为 nixos-enter 进去无法 rebuild，--bootloader 也是 nixos-rebuild 的，nixos-install 并没有。
    • 最后还是改挂载选项重新 nixos-install 了，得益于使用 home-manager 把我的一大堆个人软件分开，本次 install 并没有花费太多时间。install 完至少能先进系统，再修配置，重启就结束了。
  2. 然后发现我的 /etc/nixos 配置本身没有被 impermanence。。。遂从原先的 / 里拷贝之，加入 impermanence，rebuild 即可。
  3. 不要把 /etc/shadow 或 /etc/passwd 加入持久化。我加入以后开不了机，无法登录。

教程中把 /var 加入 impermanence，而我更喜欢用 btrfs 子卷管理。由于直接在 /var 创建子卷，子卷的 parent 会指向 /，所以我进了一次 live cd 创建子卷，保持 var 子卷与 root、home 等同级，然后把东西移过去，重启后写 hardware-configuration.nix 然后 rebuild 就行。

impermanence 在 NixOS 安装过程中是一个硬性的 bootstrap 来源；你必须成功安装 NixOS 后，才能获取原始的文件，进行持久化。然后教程里你需要手动将对应文件复制到 /nix/impermanence 下，这一步在 bootstraping 时也太麻烦了点，我思考以后想出一个好办法：在开启 root on tmpfs 时，将老的 / (root) 子卷挂到随便一个什么 /fakeroot 上；然后就可以用 impermanence 从 /fakeroot 里 mount 文件了，这样省去了手动 copy 文件的这一步骤，在我的配置中只需要修改一个 bool 值就可以自动切 root on tmpfs，将工作量降到了最低，非常舒服。

ISO 制作

官方的 ISO（不论 minimal 或图形界面的）都是一坨狗屎，图形界面安装没有 btrfs 而且 rebuild 会 fail，minimal 则是缺少工具（efibootmgr）并且无法匹配我的个人设置（手动挂一大堆 btrfs 子卷实在是有点折磨），所以还是自己做 iso 比较好。我自己做的 iso 有这些需求：

  1. 代理支持。如果正常安装 NixOS 的 flake，是没有办法在没有代理的环境成功安装的，如果 iso 没有代理的话就要用 minimal 配置进行一次 bootstrap。有代理的话就可以一次性解决了。
  2. btrfs 相关脚本。我在所有机器上使用同一份 btrfs 配置，但是手动 mount 一大堆子卷实在是太麻烦，因此需要内置一些脚本帮我快速创建并 mount 子卷，这样也方便滚挂了以后进 livecd 修。
    • 使用 disko 一键分区是方便，但是如果你要在一块盘上装双系统不就挂比了吗？
  3. 其他实用工具，例如 fish shell 等。

制作 iso 可以用下面的方法将本机文件拷贝到镜像系统里：

isoImage.contents = [
    {
      source = ./config/absx.dae;
      target = "/config.dae";
    }
];

但是这里有个坑，就是拷贝到的 / 位置在镜像里其实是独立的 /iso 文件夹，导致了我的 dae service fail。后来将 dae.configFile = "/iso/config.dae"; 设置后代理才能正常启动。

还有关于 btrfs 脚本，我最开始时是直接写在 fishshell 的 interactiveShellInit 里；但是后来发现脚本写锅了需要修改时，整个 iso 里没有地方可以找到这个脚本内容并修改，这是 fishshell 的问题。没办法，我只好写好 bash 脚本并 source 到 /iso 下的指定位置；后来我直接使用 pkgs.writeShellApplication 做成 derivation 了，方便调用，脚本内容也可以在 iso 里 fd 出来修改。

最后我还在构建 iso 时，将整个本机的 nixos 文件夹 source 到了镜像内，方便在 dae 挂了没法 git clone 的时候也可以拿到我的配置（虽然可能过时）进行安装。这里也有 source 时需要排除 .git 文件夹和其他文件夹的问题，免得增加 iso 镜像大小。

做完了这些，现在我的 iso 就得心应手了。iso 定义可以在配置里找到。

开发环境

我一直使用 vscode，但是在 nixos 上，还是有点难用的。

  • vscode 全自动同步过程中，有部分插件没有同步过来。
  • 手动在 home.nix 里添加插件后，所有禁用的插件会被自动启用。
  • 某些插件在非 feh 环境下无法运行；feh 环境下无法在终端使用 sudo。
  • 无法使用 ssh 插件远程开发。

劝退

最后来说说劝退。NixOS 自身的问题还是不小的：

  • 文档稀烂，缺乏条目
    • google 比文档多，学习靠社区解答
  • 社区不合，drama 不断
  • 报错模糊
  • 包管理达不到预期
  • nix 开发，mkshell 实在是太烂了。
    • 居然做不到 alias！

我在使用过程中也有一些想吐槽的（其实上面就有很多）：

  • 图形化安装界面垃圾
  • minimal 镜像缺功能
  • home manager 捞

我的资历尚浅，只能够发出如此感叹。如果你希望看到更多对 nixos 的评价，可以看看 external 2.。

external

  1. Why you don't need flake-utils
  2. OS as Code - 我的 NixOS 使用体会 - thiscute
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