CentOS启动时如何加载特定驱动程序？

在 CentOS 系统的生命周期中，驱动的正确加载是保障硬件功能正常和系统稳定运行的基石，尤其是在系统启动阶段，关键驱动的加载机制直接决定了系统能否成功进入运行状态，理解这一过程，对于系统管理员排查和解决启动故障至关重要。

CentOS 启动与驱动加载机制

CentOS 的启动过程遵循一个清晰的链条：BIOS/UEFI 固件初始化硬件，然后调用引导加载程序（通常是 GRUB2），GRUB2 接着加载 Linux 内核（vmlinuz）和一个至关重要的初始内存盘文件。

这个初始内存盘,通常以 initramfs-<kernel-version>.img 的形式存在于 /boot 目录下，是一个临时的、在内存中运行的根文件系统，它的核心使命是在真正的根文件系统被挂载之前，提供访问该根文件系统所必需的驱动程序，如果您的根文件系统位于 LVM、软件 RAID 阵列上，或者使用了 XFS/Btrfs 等非标准文件系统，那么相应的驱动模块就必须包含在 initramfs 中，内核加载后，会解压并运行 initramfs 中的脚本，这些脚本负责加载上述驱动，识别并挂载真实的根文件系统，最后将控制权移交给根文件系统中的 systemd 进程，完成启动。

常见问题与解决方法

当驱动加载出现问题时,通常表现为启动失败或启动后硬件设备不可用，以下是两种典型场景及其解决方案。

根文件系统驱动缺失导致启动失败

这是最严重的启动问题之一,症状通常是在内核加载后，系统停止响应并报告类似 “cannot mount root filesystem” 或 “VFS: Cannot open root device” 的错误，这明确指向 initramfs 中缺少访问根文件系统所需的驱动。

解决方案：重建 initramfs

dracut 是 CentOS 用来创建和管理 initramfs 的工具，它会自动检测当前系统硬件和根文件系统类型，并将所需的所有驱动模块打包进新的 initramfs 镜像。

1. 进入救援模式：使用 CentOS 安装光盘或 U 盘启动，选择 “Troubleshooting” -> “Rescue a CentOS system”。
2. 切换到根环境：在救援模式下，执行 chroot /mnt/sysimage 命令。
3. 重建镜像：执行以下命令，强制为当前运行的内核重建 initramfs。

   dracut -f

   如果需要为特定内核版本重建,可以使用：

   dracut -f /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r)

4. 重启系统：退出 chroot 环境，重启计算机，问题通常能得到解决。

非关键硬件驱动未自动加载

系统虽然能正常启动,但某些硬件（如第二块网卡、特定的 HBA 卡、USB 设备等）没有被识别，这是因为这些驱动对于挂载根文件系统不是必需的，因此没有被包含在 initramfs 中，而内核在启动后也未能自动探测加载它们。

解决方案：配置系统启动时加载模块

现代 Linux 系统推荐使用 systemd 的模块加载机制。

1. 创建配置文件：在 /etc/modules-load.d/ 目录下创建一个以 .conf 结尾的配置文件，my-drivers.conf。

   vim /etc/modules-load.d/my-drivers.conf

2. 添加模块名：在文件中，每行写入一个需要加载的驱动模块名，要加载 ixgbe 驱动：

   ixgbe

3. 保存并重启：保存文件后，重启系统或在当前会话中手动使用 modprobe ixgbe 加载，系统在下次启动时会自动读取此配置并加载指定模块。

方法对比与小编总结

为了更清晰地理解不同场景下的处理方法,下表进行了小编总结：

方法	配置文件/命令	使用场景	优点
重建 initramfs	dracut -f	根文件系统、LVM、RAID 等关键驱动缺失导致无法启动	解决根本的启动问题，自动化程度高
modules-load.d	/etc/modules-load.d/*.conf	非关键硬件驱动需要在启动时加载	官方推荐，配置清晰，易于管理
临时加载	modprobe <module_name>	临时测试或立即加载驱动，无需重启	操作快捷，不影响配置

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相关问答FAQs

Q1: 如何检查当前 initramfs 镜像中包含了哪些驱动模块？

A: 可以使用 lsinitrd 命令来查看 initramfs 的内容，要查看其中包含的内核模块，可以结合 grep 命令使用，要查看当前内核版本 initramfs 中的所有 .ko（内核模块）文件，可以执行：

lsinitrd /boot/initramfs-$(uname -r).img | grep '.ko'

这个命令会列出所有被打包进该镜像的驱动模块,帮助您确认所需的驱动是否在内。

Q2: 我更新了内核后，新内核无法启动，提示找不到根文件系统，但旧内核正常，该怎么办？

A: 这个问题的根本原因通常是新内核的 initramfs 在生成时出现了问题，或者没有正确包含根文件系统所需的驱动，解决方法如下：

1. 使用旧内核启动：在 GRUB 启动菜单中，选择旧版本的内核进入系统。
2. ：进入系统后，首先确认新内核的版本号（uname -r 显示为旧内核，可以通过 ls /boot/vmlinuz-* 查看所有内核版本），针对新内核版本执行 dracut 命令：

   # 假设新内核版本是 4.18.0-348.el8.x86_64
   dracut -f /boot/initramfs-4.18.0-348.el8.x86_64.img 4.18.0-348.el8.x86_64

3. 重启验证：完成重建后，重启电脑并选择新内核启动，问题一般会得到解决。