码数一体 vs 码数分离
程序（代码）与数据究竟应该揉作一团还是划清界限，从冯诺伊曼的"stored-program"理念[1]，到如今用户在多台设备间使用网盘同步文件，不同发展时期、不同抽象层次，都有着各自的回答，用以解决特定的问题，无关对错。
在操作系统层面，程序与数据分离的做法更为普遍。通俗地说，当你使用Microsoft PowerPoint制作好PPT，通过U盘拷贝到会议室的电子屏，再用WPS Office打开它播放幻灯片，你已经在践行程序与数据分离的原则了。程序和数据分离伴有很多好处，例如Linux系统通常遵循Filesystem Hierarchy Standard (FHS)[2]，将二进制可执行程序、配置文件、用户数据分别存储在不同目录，这样当系统更新时，不仅能保留用户文件，应用程序也可以延续先前的配置。
FHS提供了最基础的可维护性保障，但即便如此，面对长期运行的复杂系统，管理、升级和迁移工作仍是不小的挑战。市场期待着更加灵活便捷、易于操作的解决方案。
[1]EDVAC - Wikipedia: John Von Neumann's famous EDVAC monograph, First Draft of a Report on the EDVAC, proposed the main enhancement to its design that embodied the principal "stored-program" concept that we now call the Von Neumann architecture. This was the storing of the program in the same memory as the data.
[2]Filesystem Hierarchy Standard
容器的答卷
应用程序大规模部署对管理方案提出了极高的要求，而容器技术现已成为应用部署的事实标准，我们来看一看它是如何解决这些问题的。
如果了解过容器技术，或许对声明文件(Docker Compose file或Kubernetes manifest)、容器镜像(image)和持久卷(volume)这些概念并不陌生。容器镜像和持久卷沿袭了程序与数据分离的思路，程序作为无状态的只读基础设施包装在镜像里，设置和用户数据等“状态”则存储于持久卷；辅以在声明文件中显式挂载持久卷，有效地分隔了由程序状态造成的混乱与复杂。
声明式配置、不可变设施和持久化存储三者有机结合，构建出的高内聚低耦合结构，具有很高的灵活性和可维护性。操作系统不正是单节点应用部署吗？可否将这些设计运用到操作系统中呢？
操作系统现状
不可变系统
不可变操作系统(Immutable operating system)的主要特征是用户不能直接修改系统组件，应用程序也多以容器化方式安装，确保了良好的隔离性，便于各部分安全稳定地更新和回滚。目前越来越多的系统逐步采纳这一概念，如Fedora Silverblue和Ubuntu Core[3][4]，以及为人熟知的Android[5]。
[3]Why Fedora Silverblue? · J3RN's Blog
[4]Ubuntu Core as an immutable Linux Desktop base
[5]A/B (seamless) system updates | Android Open Source Project
Infrastructure as Code
Infrastructure as Code (IaC)通常译作“基础设施即代码”，典型的工具如Terraform和Ansible，赋予用户使用简短的文字说明来定义系统行为的能力，类似Dockerfile和Docker Compose之于容器，这种declarative（声明式）范式一定程度上解决了imperative（不知道咋翻译）系统的“状态漂移”、难以复现等问题[6]。
我全都要
不可变系统和IaC分别从两个角度尝试解决维护性问题，各有特点，互为补充。那有没有一种结合了所有优势的集大成者呢？经过一年多对NixOS的摸索与体验，也许，NixOS搭配Impermanence[7]就是一颗称手的银弹。
简要地说[8]，NixOS与IaC相仿，通过声明文件架设操作系统，nix store则提供只读软件包作为不可变设施。另外，得益于独特的设计，NixOS允许使用易失性根文件系统，在重启时丢弃所有数据，配合Impermanence模块显式指明需要持久化保存的内容[7]。如此一来，便拼装出集“声明式配置”、“不可变设施”和“持久化存储”于一身，像容器一样灵活、整洁、易维护的操作系统。
[7]GitHub - nix-community/impermanence: Modules to help you handle persistent state on systems with ephemeral root storage [maintainer=@talyz] · GitHub: Lets you choose what files and directories you want to keep between reboots - the rest are thrown away.
[8]Nix和NixOS是一套庞大的体系，难以在较短的篇幅内阐述清楚，此处只聚焦它的部分特征。如果对NixOS和Impermanence感兴趣可以Google一下，网上有大量优质的教程和博客。