Linux玩的时间不短了，但是用Ubuntu的时候多，用Fedora的时候少。在Ubuntu中安装Nvidia显卡驱动分分钟即可搞定，但是在Fedora中呢。这一篇记录的是在Fedora 21中安装Nvidia显卡驱动失败和修复的过程。从Fedora 23开始，终于可以正常安装使用Nvidia驱动了。
在 Linux 桌面系统下玩了这么久，大部分时间都是使用 Ubuntu，偶尔使用一下 Fedora。我的电脑中安装有多个 Linux 发行版，见这里《在同一个硬盘上安装多个Linux发行版及Fedora 21初体验》。在 Ubuntu 桌面系统中，安装 Nvidia 显卡驱动是分分钟的事，使用起来也一直很顺畅，见这里《桌面美化那点事儿》。然而到了 Fedora 中，则一直是好事多磨。特别是对于 Fedora 21 Workstation 版，在我的笔记本电脑上安装 Nvidia 驱动就没有一次获得好的结果。不管用哪一种方法，过程都很顺利，但是结果总是失败，总是进不了图形界面，总是出现这样的界面：
安装 Nvidia 驱动的三种方法##
在 Fedora 中安装 Nvidia 显卡驱动可谓方法众多，我这次采用了三种方法，它们分别是：
- 到 Nvidia 官网下载官方驱动并安装。
- 使用第三方源中的软件包，我这里使用了 rpmfusion 中的 akmod-nvidia 软件包。
- 使用 Bumblebee，Bumblebee 是为解决双显卡切换问题而存在的一个开源产品，在前两个方法失败后，我以为失败的原因是我的笔记本电脑上有 Nvidia GT 720M 显卡和 Intel 集显共存，结果使用 Bumblebee 后，仍然出现同样的结局。
方法1：到 Nvidia 官网下载驱动并安装##
直接访问 Nvidia 的官网 www.nvidia.com，找到驱动程序下载的页面，然后选择自己的硬件和软件平台，以便搜索合适的驱动，如下图：
选择最新的 346.47 版进行下载，带 BETA 字样的当然不考虑，如下图：
下载完以后是一个 NVIDIA-Linux-x86_64.346.47.run 文件，可以这样运行它：
运行 Nvidia 官方的这个安装程序需要相当强的心理素质，因为它会依次出现以下错误界面。
出错提示1：
出错提示2：
出错提示3：
出错提示4：
出错提示5：
还好我的内心足够强大，我居然耐着性子一遍一遍运行这个安装程序，直到把所有的这些问题都解决。第 1 个出错提示是说该安装程序必须以 root 权限运行，解决这个问题比较简单，使用sudo ./NVIDIA-Linux-x86_64.346.47.run命令运行该程序或使用su命令先切换到 root 用户再运行该程序均可。第 2 个出错提示是说不能在图形界面下安装 Nvidia 的显卡驱动，必须退出 X Server 才行。那么怎么样才能让 Fedora 21 开机后进入字符界面呢？这个问题我在该系列博文的第一篇《玩转Linux系统的方法论》中就有过探讨。不同的 Linux 发行版进入字符界面的方式不一样，Fedora 21 使用的 init 程序是 systemd，所以其进入字符界面的方法是以 root 用户运行systemctl set-default multi-user.target命令，如下图：
本以为进入字符界面安装该驱动就一帆风顺了，结果发现我还是太天真。果然，第 3 个出错提示很快就出现了，它告诉我们安装这个驱动还要先安装 gcc。这个问题好解决，yum install gcc搞定。然后再运行安装程序，结果第 4 个出错提示就出来了。太 TM 让人伤心了，该提示是说要安装该驱动必须得有 Linux 内核的源代码。解决这个问题花了我一点时间，本以为yum install kernel-devel就可以解决问题，结果发现安装的 kernel-devel 的版本和系统本来的 kernel 版本不一致，只好再来一个yum update kernel才解决问题。
然后，该安装程序顺利运行了，成功的对 Nvidia 驱动进行了编译，产生了相应的内核模块。本以为要大功告成了，结果第 5 条错误提示来了。我勒个去！该错误提示的意思是说 nvidia.ko 模块无法成功加载，那是因为 nouveau 模块还在。要禁掉 nouveau 模块，只需要在 /etc/modprobe.d 目录下建立一个 .conf 文件，在里面写上 blacklist nouveau 即可，这件事 Nvidia 驱动的安装程序已经帮我们做了，但是依然无法阻止 nouveau 模块的加载。为什么呢？那是因为 Linux 启动时会先加载 initramfs 中的模块，如果不更新 initramfs 的话，单纯写 /etc/modprobe.d 目录下的配置文件也没有什么用。在 Fedora 21 中更新 initramfs 使用这个命令dracut --force。
最后，使用systemctl set-default graphical.target命令设置让系统开机时进入图形界面，然后reboot命令重启。如下图：
我怎么知道 Fedora 21 中更新 initramfs 的命令是 dracut 呢？这就是另外一个话题了，方法还是《玩转Linux系统的方法论》中写的方法。首先猜想建立 initramfs 文件或 initrd 文件的命令可能是mkinitramfs或者mkinitrd，然后再使用which命令找出这系统中是否有这两个命令，再然后找出它属于哪个软件包，最后再找出这个软件包的文档即可。下面看看 Ubuntu 和 Fedora 21 要重建 initramfs，分别用什么工具：
虽然最终的结局是无法进入图形界面，但是仍然可以对该安装过程进行一些总结，如下：
- 显卡驱动属于 Linux 内核的内核模块，安装内核模块需要懂一点内核知识；
- 下载 Nvidia 的驱动；
- 需要退出图形界面，进入字符界面，命令为
systemctl set-default multi-user.target，然后重启系统； - 需要安装 gcc，命令为
yum install gcc； - 需要内核源代码，命令为
yum install kernel-devel，而且每一次升级内核，都需要重新编译驱动； - 禁止启动时载入 nouveau 模块，方法为修改
/etc/modprobe.d目录下的配置文件； - 更新 initramfs，命令为
dracut --force； - 再次设置启动系统时进入图形界面，命令为
systemctl set-default graphical.target； - 重启系统，命令为
reboot；
以上命令都以 root 用户的权限运行。遵循该流程，你将成功得到本文开头所示的那个错误界面。恭喜你，Fedora 21 和 Nvidia 搭配，就是这个结局。
安装NVIDIA官方驱动失败后的补救办法##
本次折腾最大的收获就是如何从错误中恢复，再也不是像以前那样一遇到进不了图形界面就重装系统了。方法是这样的，首先，按 Ctrl+Alt+F2 进入另一个控制台，以 root 用户登录。然后，我觉得 Linux 下的程序往往都会提供一点帮助，所以我用NVIDIA-Linux-x86_64-346.47.run -h（也就是带 -h 选项）运行了一下，果然，该安装程序给出了一个帮助信息。在该帮助信息里面说，如果用 -x 选项运行该程序，就可以对该文件进行解压。然后，我就解压了，进去看了一下，然后就发现更多的帮助信息了。最后，通过运行解压目录中的nvidia-installer --uninstall命令，我成功将 Nvidia 的驱动删除了。最后，dracut --force一下让 nouveau 回来，重启一下就行了。如下图：
方法2：安装第三方软件源中的软件包（rpmfusion 源中的 akmod-nvidia）##
其实玩 Linux，除了使用发行版官方的软件源之外，偶尔也要用用第三方的软件源，特别是对一些闭源的软件更是如此，比如各种音频、视频解码啊，Flash 播放啊什么的。当然，显卡驱动也是第三方源经常收录的重量级软件了。比较出名的第三方源是 fusion，这里我们使用 rpmfusion，到其官方网站 http://fpmfusion.org 看一下，如下图：
使用第三方源之前，使用yum list命令找不到和 Nvidia 相关的驱动，然后添加 rpmfusion 源，如下图：
再次使用yum list搜索 Nvidia 的驱动，得到的结果如下图：
最后，使用yum install akmod-nvidia进行安装即可。
这里说一下 akmod，前面提到过，对于内核模块来说，每一次升级内核，内核模块都需要重新编译，如果每一次都手动操作的话工作量就太大了，所以需要一个自动化的工具，akmod 就是这样一个工具。和 akmod 功能相同的工具还有 dkms，这个工具我们之前见过，在 Ubuntu 中安装显卡驱动时就会自动安装 dkms，VirtualBox 虚拟机也会使用 dkms 管理它的内核模块。详见《虚拟机体验之VirtualBox篇——性能强大的经典架构》。
安装玩 akmod-nvidia 之后，依然需要在 /etc/modprobe.d 中增加一个文件，在里面写上 blacklist nouveau 来禁止加载 nouveau 驱动，然后使用 dracut --force 重建 initramfs。否则 nvidia 驱动无法加载。
本以为使用第三方源的软件包应该可以成功的，因为软件源里面的软件往往经过测试，是比较成熟的。但是很不幸，还是失败了。
安装 akmod-nvidia 失败后的补救办法##
这个就比较简单了，按 Ctrl+Alt+F2 进入另一个控制台，以 root 用户登录，将相应的软件包删除即可。不过需要注意的是，不仅要删除 akmod-nvidia，还要删除 xorg-x11-drv-nvidia。命令为yum erase akmod-nvidia xorg-x11-drv-nvidia，运行效果如下图：
方法3：安装 Bumblebee##
连续使用两种办法安装 Nvidia 的驱动都失败了，我实在是不知道原因。我想，可能是因为笔记本中的双显卡吧，网络上似乎有人提到过这个问题。所以我的第 3 个方法就是从双显卡切换这个切入点去解决问题。
我是从 Fedora 的 Wiki 上知道 Bumblebee 的，不要看这个词很难拼写，如果你知道它的意思是大黄蜂你肯定就过目难忘了，之所以用这个名字是因为 Nvidia 官方的双显卡切换技术叫 Optimus，也就是擎天柱的意思。变形金刚迷还真多啊。Bumblebee 的安装过程见如下 Wiki：
很不幸，最终还是失败了。
安装 Bumblebee 失败后的补救办法##
这个和上一个错误的补救措施相同，按 Ctrl+Alt+F2 进入另一个控制台，以 root 用户登录，将相应的软件包删除即可。命令为yum erase bumblebee。我就不截图了。
Fedora 21 和 Nvidia 驱动不对付，究竟问题出在哪里呢？##
在网上搜索一下，发现很多人使用 Fedora 21 安装 Nvidia 的驱动都没有成功。那么错误的原因究竟是什么呢？是双显卡的问题吗？还是 Linux 的内核太新？或者是 Nvidia 驱动的版本太新？再或者，是 Xorg 的问题还是 Gnome 的问题？这些问题我没有答案。在此将我的折腾过程晒出来，欢迎大家探讨。
（京山游侠于2015-03-29发布于博客园，转载请注明出处。）
最新进展##
从 Fedora 23 开始，终于可以正常安装使用 Nvidia 驱动了。使用第一种方法从官网下载安装可以成功，使用第二种方法从 rpmfusion 安装 akmod-nvidia 也可以。不管使用哪种安装方式，都需要在 /etc/modprobe.d 中增加一个文件，在里面写上 blacklist nouveau 来禁止加载 nouveau 驱动，然后使用 dracut --force 重建 initramfs。从官网下载安装驱动成功后，可以看到 Nvidia X Sever Settings 程序，而从 rpmfusion 安装 akmod-nvidia 后没有 Nvidia X Server Settings 程序，但是通过 lsmod 命令可以看到确实是成功使用 Nvidia 驱动的。
下图是我在 Fedora 24 中的截图，证明确实可以成功安装 Nvidia 驱动。
然而，并不能证明使用 Nvidia 驱动比使用 Nouveau 驱动有更高的效率，如下两图：
glxgears 的帧率是一样的。而且，使用 nouveau 驱动的时候是可以开启 framebuffer 的，使用 Nvidia 驱动就不行。还有，使用 nouveau 驱动时可以使用基于 Wayland 的 Gnome，使用 Nvidia 就不行。其实，从 Fedora 21 开始就可以使用 Wayland，但是当时运行不是很流畅，有的应用还会崩溃。现在在 Fedora 24 中，我使用 Wayland 是很顺畅的。只是没有办法来检验究竟是使用 Xorg 效率高还是 Wayland 效率高。从下图 pstree 的命令可以看出，Wayland 代替 Xorg：
（京山游侠于2016-08-19更新于博客园，转载请注明出处。）
