2025-07-03

NixOSのKernel Moduleロード順序

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,softdepmodprobe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,extraModprobeConfignvidia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
    '';