2025-07-03

NixOSのKernel Moduleロード順序

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NixOSで起動時に明示的にKernel Moduleをロードする場合，以下のようなConfigurationを記述する．

# 通常のロード
  boot = {
    kernelModules = [
      "nvidia"
      "nvidia_modeset"
      "nvidia_drm"
      "nvidia_uvm"
    ];
  }

# initrdでの早期ロード
  boot = {
    initrd.kernelModules = [
      "nvidia"
      "nvidia_modeset"
      "nvidia_drm"
      "nvidia_uvm"
    ];
  }

これは単純なlistOf stringである． 従来，kernelModulesの値は出現順に並んだままinit scriptに渡り，modprobeされていた．

しかし，以下のPRの変更により，ロード順序がalphabetical orderとなり，従来効いていたlib.mkOrderによるプライオリティも機能しなくなってしまった．

https://github.com/NixOS/nixpkgs/pull/375975

これはkernelModulesなどの型をbooleanを値をして持つattrSetとしても扱えるようにする変更で，モジュールのロード可否を柔軟に制御可能となる． しかし，内部的にはattrSetとして扱われるようになり，順序に関係なく等価なものとして扱われるため，listとして取り出した際に勝手にアルファベット順となってしまう．lib.mkOrderもあくまでマージの際の優先度を決めるものであり，マージ後の状態には関与しない． 見かけ上後方互換性があるように見えるが，実際は破壊的な変更である．

PCI Passthrough on the NixOS Hostで書いたように，私はPCI Passthroughを使用する環境を持っているため，モジュールのロード順序を制御できないと致命的である． 自分の知識では解決策が思いつかなかったため，issueを立ててみたところ，softdepをmodprobeの設定に入れてはどうかという提案を受けた．私の環境ではこれがベストな解決策であり，正しく動作した．

以下のようにvfio関連のモジュールをavailableKernelModulesに移動し，extraModprobeConfigでnvidiaモジュールの依存に追加した．

  boot = {
    initrd.availableKernelModules = [
      "pci_stub"
      "vfio_pci"
      "vfio_iommu_type1"
      "vfio"
    ];

    # fix for module load order
    extraModprobeConfig = ''
      softdep nvidia pre: pci_stub vfio vfio_iommu_type1 vfio_pci
    '';