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NixOS 春节假期折腾之旅

· 7 min read
therainisme
therainisme
快乐！

背景​

在春节假期时，无意中浏览到了 ryan4yin 的博客，初次见识到了这个系统。我们早已习惯在 /etc 目录下与无数配置文件搏斗，在软件版本依赖的地狱中挣扎。当系统升级导致开发环境崩溃时，那种熟悉的恐惧感总会涌上心头。Docker 容器虽然提供了临时避难所，却始终治标不治本。

NixOS 让人强烈欲望入坑的特点​

  • 用一份 /etc/nixos/configuration.nix 文件定义整个系统
  • 每次系统配置更新，都会提供 Generation 防止错误配置无法回退
  • 完全可复现的开发环境，只需要 git clone，不再需要 pacman 或 apt

万物之始​

我们可以从 NixOS 官方下载 Minimal ISO image，在一台全新的机器上安装 NixOS。或是通过 nixos-infect 脚本，一键将非 NixOS 的系统转换成 NixOS。后者在阿里云 ECS 上测试是可用的。

非常非常 Easy 的配置文件 /etc/nixos/configuration.nix，在下面的配置中，我们指定了 root 用户的 authorizedKeys 以及密码，配置了 ssh-server，配置了 vscode-server，主机名等信息都可以通过该配置文件完成。当把下面的文件写入后，只需要运行 nixos-rebuild switch，一切都完成了。

我的服务器通过手动划分磁盘，挂载 btrfs 后，执行 nixos-install 脚本安装。更详细的安装教程可以参考这篇博客：从 0 实现全集梦中情 OS。如果对于操作没有那么熟悉，可以现在虚拟机中尝试，后续想部署到服务器上，只需要复制配置文件到服务器，执行 nixos-rebuild switch，就都一模一样了。

# Edit this configuration file to define what should be installed on
# your system. Help is available in the configuration.nix(5) man page, on
# https://search.nixos.org/options and in the NixOS manual (`nixos-help`).

{ config, lib, pkgs, ... }:

{
  imports =
    [ # Include the results of the hardware scan.
      ./hardware-configuration.nix
      # vscode server
      (fetchTarball {
        url = "https://github.yuuza.net/nix-community/nixos-vscode-server/tarball/master";
        sha256 = "09j4kvsxw1d5dvnhbsgih0icbrxqv90nzf0b589rb5z6gnzwjnqf";
      })
    ];
  
  boot.loader.systemd-boot.enable = true;
  boot.loader.efi.canTouchEfiVariables = true;

  # Pick only one of the below networking options.
  # networking.wireless.enable = true;
  networking.networkmanager.enable = true;
    
  # 配置时区等机器信息
  time.timeZone = "Asia/Shanghai";
  i18n.defaultLocale = "en_US.UTF-8";
  networking.hostName = "hostname";
  
  nixpkgs.config.allowUnfree = true;
  
  # 安装的软件
  environment.systemPackages = with pkgs; [
    openssl
    wget
    curl
    nano
    tailscale
  ];
  # 设置默认编辑器
  environment.variables = {
    EDITOR = "nano";
  };
  
  # 配置 OpenSSH 和 Tailscale
  services.openssh.settings = {
    PermitRootLogin = "yes";
    PasswordAuthentication = true;
  };
  
  # 启动系统服务，类似 systemctl enable --now xxx
  services.openssh.enable=true;
  services.tailscale.enable = true;
  services.vscode-server.enable = true;

  # Root 用户的配置
  users.users.root = {
    openssh.authorizedKeys.keys = [
      "ssh-rsa AAAAB3NzaC......tTMFP5y8v8= [email protected]"
    ];
    # 这密码我随便写的
    password = "4355a46b19d348dc2f57c046f8ef63d4538ebb936000f3c9ee954a27460dd865";
  };

  system.stateVersion = "24.11";
}

开发环境配置（Devbox 与 Direnv）​

在软件开发中，环境配置一直是令人头疼的难题。不同项目对编译器版本、依赖库、环境变量的差异化需求，常常导致"在我的机器上能运行"的经典问题。接下来将介绍基于 Devbox 和 Direnv 管理环境方案，通过两个典型 Go 项目案例，展示如何实现开发环境的精准控制。

准备事项​

在所有例子之前，必须安装 devbox 和 direnv，同时给 IDE 装上支持 direnv 的插件。如果使用的是 NixOS，添加如下配置文件，并 nixos-rebuild switch。

programs.direnv.enable = true;
environment.systemPackages = with pkgs; [
  ...
  devbox
];

例子一：杂交的 Go 程序，开启 CGO 与 [email protected] 版本​

需要编译使用 CGO 的 Go 程序，并链接 RocksDB v9.8.4 数据库。该场景的复杂性在于：

  • 必须启用 CGO 支持
  • 需要特定版本的 C 库（RocksDB）
  • 依赖 pkg-config 查找头文件路径

首先进入项目的根目录，执行：

# 初始化 Devbox 项目
devbox init

# 添加精确版本依赖
devbox add [email protected]   # 指定 RocksDB 版本，不指定默认 @latest
devbox add pkg-config
devbox add gcc      

# 生成 Direnv 配置
devbox generate direnv

此时打开 shell，输入 pkg-config --cflags --libs rocksdb 所有环境都已经配置好了，就这么简单。

$ pkg-config --cflags --libs rocksdb
-I/nix/store/l9i65cfgnxgrxlghxg792146w00kafcn-rocksdb-9.8.4/include -L/nix/store/l9i65cfgnxgrxlghxg792146w00kafcn-rocksdb-9.8.4/lib -lrocksdb

例子二：老旧的 Go 程序，必须使用 [email protected] 版本​

首先进入项目的根目录，执行：

devbox init
devbox add [email protected]  # 精确锁定 Go 版本
devbox generate direnv

此时打开 shell，执行以下步骤即可验证：

# 在项目目录内验证
$ go version
go version go1.20.3 linux/amd64

# 查看环境隔离效果
$ which go
/home/user/.devbox/nix/profile/default/bin/go

更多杂项配置​

TODO

Nixpkg 相关资料​

  1. https://search.nixos.org/options 搜索 /etc/nixos/configuration.nix 文件的配置写法，例如安装 docker，根据它的描述，只需要添加一行即可：virtualisation.docker.enable = true;
  2. https://search.nixos.org/packages 相关 nixpkgs 的搜索，只要包不是离奇的冷门，都能找到，不过找不到旧版本的包。比如说 Go 的 1.20 版本无法在 24.11 里找到。
  3. https://www.nixhub.io/ Devbox 的相关网站，可以找到最新的包和历史所有包。例如 Go 的 1.20 版本在这里。

Devbox 常用命令​

  • devbox init: 为项目初始化 devbox, 运行后项目目录下会出现 devbox.json 文件，可以直接在文件中添加要使用的软件包，也可以像 npm 之类的包管理器一样使用 devbox add 添加软件包。
  • devbox add: 添加软件包，后面可以跟有 @xxx 指定版本号，如 devbox add [email protected]。
  • dev search: 搜索软件包
  • dev rm: 删除软件包
  • devbox generate direnv: 自动为 direnv 生成 .envrc 文件，安装配置好后会自动载入环境。
  • devbox shell: 手动进入环境终端
  • devbox run: 手动运行命令（在 devbox.json 中 shell.scripts 字段下手动添加 script，类似 node 的 package.json 中的 scripts）