Ubuntu 22.04
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KVM : GPU パススルー
2022/04/28
 
仮想マシンの GPU パススルーの設定です。
設定により、仮想マシン上で GPU が利用できるようになり、GPU の高い処理性能を活かした GPU コンピューティングが仮想マシン上でも実行できるようになります。
前提として、BIOS の設定で VT-d (Intel) または AMD IOMMU (AMD) を有効にしておく必要があります。
[1] KVM ホストで IOMMU 機能を有効化します。
# グラフィックカードの PCI 識別番号と [ベンダー ID : デバイス ID] を調べる
# 下例の場合
# PCI 識別番号 ⇒ [01:00.*]
# ベンダー ID : デバイス ID ⇒ [10de:***]

root@dlp:~#
lspci -nn | grep -i nvidia

01:00.0 VGA compatible controller [0300]: NVIDIA Corporation GK104 [GeForce GTX 680] [10de:1180] (rev a1)
01:00.1 Audio device [0403]: NVIDIA Corporation GK104 HDMI Audio Controller [10de:0e0a] (rev a1)

root@dlp:~#
vi /etc/default/grub
# 11行目 : 追記
# AMD CPU の場合は [amd_iommu=on] を指定
# Intel CPU の場合は [intel_iommu=on] を指定
# [vfio-pci.ids==***] には上で調べた [ベンダー ID : デバイス ID] を指定

GRUB_CMDLINE_LINUX="
intel_iommu=on vfio-pci.ids=10de:1180,10de:0e0a
"
root@dlp:~#
update-grub

root@dlp:~#
reboot
# 起動時に [IOMMU enabled] になっていれば OK

root@dlp:~#
dmesg | grep -E "DMAR|IOMMU"

[    0.012821] ACPI: DMAR 0x000000005C6E6B70 0000CC (v01 ALASKA A M I    00000001 INTL 20091013)
[    0.012855] ACPI: Reserving DMAR table memory at [mem 0x5c6e6b70-0x5c6e6c3b]
[    0.195540] DMAR: IOMMU enabled
[    0.431643] DMAR: Host address width 46
[    0.431646] DMAR: DRHD base: 0x000000fbffd000 flags: 0x0
[    0.431653] DMAR: dmar0: reg_base_addr fbffd000 ver 1:0 cap 8d2008c10ef0466 ecap f0205b
[    0.431657] DMAR: DRHD base: 0x000000fbffc000 flags: 0x1
[    0.431662] DMAR: dmar1: reg_base_addr fbffc000 ver 1:0 cap 8d2078c106f0466 ecap f020df
[    0.431666] DMAR: RMRR base: 0x0000005ce2b000 end: 0x0000005ce3afff
[    0.431669] DMAR: ATSR flags: 0x0
[    0.431672] DMAR: RHSA base: 0x000000fbffc000 proximity domain: 0x0
[    0.431675] DMAR-IR: IOAPIC id 1 under DRHD base  0xfbffc000 IOMMU 1
[    0.431678] DMAR-IR: IOAPIC id 2 under DRHD base  0xfbffc000 IOMMU 1
[    0.431681] DMAR-IR: HPET id 0 under DRHD base 0xfbffc000
[    0.431683] DMAR-IR: x2apic is disabled because BIOS sets x2apic opt out bit.
[    0.431684] DMAR-IR: Use 'intremap=no_x2apic_optout' to override the BIOS setting.
[    0.432307] DMAR-IR: Enabled IRQ remapping in xapic mode
[    0.740102] DMAR: No SATC found
[    0.740107] DMAR: IOMMU feature sc_support inconsistent
[    0.740110] DMAR: IOMMU feature dev_iotlb_support inconsistent
[    0.740114] DMAR: dmar0: Using Queued invalidation
[    0.740139] DMAR: dmar1: Using Queued invalidation
[    0.748534] DMAR: Intel(R) Virtualization Technology for Directed I/O

# 起動時に [vfio-pci] が有効になっていれば OK

root@dlp:~#
dmesg | grep -i vfio

[    0.000000] Command line: BOOT_IMAGE=/vmlinuz-5.15.0-48-generic root=/dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv ro intel_iommu=on vfio-pci.ids=10de:1180,10de:0e0a
[    0.195718] Kernel command line: BOOT_IMAGE=/vmlinuz-5.15.0-48-generic root=/dev/mapper/ubuntu--vg-ubuntu--lv ro intel_iommu=on vfio-pci.ids=10de:1180,10de:0e0a
[    0.797158] VFIO - User Level meta-driver version: 0.3
[    0.797275] vfio-pci 0000:01:00.0: vgaarb: changed VGA decodes: olddecodes=io+mem,decodes=io+mem:owns=none
[    0.815662] vfio_pci: add [10de:1180[ffffffff:ffffffff]] class 0x000000/00000000
[    0.855690] vfio_pci: add [10de:0e0a[ffffffff:ffffffff]] class 0x000000/00000000
[2] 以上で準備完了です。
稼働マシン作成時には [--host-device] には使用したい GPU を指定し, [--machine] には [q35], [--features] には [kvm_hidden=on] を指定します。
root@dlp:~# virt-install \
--name ubuntu22 \
--ram 8192 \
--disk path=/var/kvm/images/ubuntu22.img,size=30 \
--vcpus 4 \
--os-variant ubuntu22.04 
--network bridge=br0 
--graphics vnc,listen=0.0.0.0,password=password 
--video vga 
--console pty,target_type=serial 
--location /home/ubuntu-22.04-live-server-amd64.iso,kernel=casper/vmlinuz,initrd=casper/initrd 
--extra-args 'console=ttyS0,115200n8' 
--host-device 01:00.0 
--features kvm_hidden=on 
--machine q35 
[3] 仮想マシン作成後、仮想マシン上からグラフィックカードが認識されていれば OK です。
ubuntu@ubuntu:~$
lspci | grep -i nvidia

05:00.0 VGA compatible controller: NVIDIA Corporation GK104 [GeForce GTX 680] (rev a1)
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