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kvm windows10显卡透传

2天前CN2资讯

虚拟化外设传输

在虚拟化云桌面中，关于外设的使用一直有两种基本功能，设备的透传（passthrough）与重定向（redirection）.

透传：设备位于Host，将主机本身拥有的设备直接交给虚拟机使用。

重定向：远程虚拟机时，设备位于客户端，通过网络，将设备数据传递给虚拟机(guest).

设备透传（passthrough）

设备透传，主要面向IDV场景。或者说（Host Device Pass-Through,Direct I/O）.

设备透传主要依赖硬件支持，cpu/主板芯片组支持VT-D技术，软件层面/BIOS/操作系统支持IO-MMU。当前主要支持基于PCI总线透传。

当前的主要设备透传，USB设备/网卡透传/显卡透传。

主要透传步骤:

#1.BIOS修改 VT-d 使能检测，未开启，则开启 #2.内核启动参数修改： intel_iommu=on #3.查找设备地址 lspci 根据设备型号获取设备地址 lspci -n -s address 获取设备 iommu group 地址 #4.验证是否支持 iommu （dmesg |grep -i iommu|grep address）或者 (readlink pci address) #5.设置 SR_IOV 的 VF 端口数量 #6.解绑设备 echo "address" > /sys/bus/pci/devices/0000\:address/driver/unbind #7.绑定设备（bind to vfio-pci）（modprobe vfio \ modprobe vfio-pci） #8.设置启动参数（qemu -device vfio-pci,host=address,in=net0）(libvirt 设置xml启动参数)

Egg.显卡透传：

#!/bin/bash # modprobe vfio modprobe vfio-pci dev=0000\:00\:02.0 vendor=`cat /sys/bus/pci/devices/$dev/vendor` device=`cat /sys/bus/pci/devices/$dev/device` systemctl restart [email protected] #关闭显示窗口,解除进程对显卡的占用 sleep 1 rm -f /etc/apparmor.d/libvirt/libvirt-* echo "$vendor $device" > /sys/bus/pci/drivers/vfio-pci/new_id echo "0000:00:02.0" > /sys/bus/pci/devices/0000\:00\:02.0/driver/unbind echo "0000:00:02.0" > /sys/bus/pci/drivers/vfio-pci/bind echo "$vendor $device" > /sys/bus/pci/drivers/vfio-pci/remove_id

显卡回挂:

#!/bin/bash # echo -n "0000:00:02.0" > /sys/bus/pci/devices/0000\:00\:02.0/driver/unbind echo -n "0000:00:02.0" > /sys/bus/pci/drivers/i915/bind systemctl restart display-manager #重新启动显示窗口

libvirt 设备透传(鼠标为例)

API调用

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <libvirt/libvirt.h> #include <string.h> #define MAX_LEN (1024*10) int main(int argc, char** argv) { int res; virConnectPtr conn; conn = virConnectOpen("qemu:///system"); if(conn == NULL){ printf("failed to open connection to qemu\n"); return 1; } printf("success to open connection to qemu\n"); char* xml = malloc(MAX_LEN); memset(xml,0,MAX_LEN); FILE* fp = NULL; fp = fopen(argv[1],"r"); if(fp != NULL){ int len = fread(xml,1,MAX_LEN,fp); printf("len = %d\n",len); } if(fp != NULL){ fclose(fp); } virDomainPtr dom; dom = virDomainDefineXML(conn,xml); if(!dom){ printf("domain definition failed\n"); } char* usbxml = malloc(MAX_LEN); memset(usbxml,0,MAX_LEN); FILE* usbfp = NULL; usbfp = fopen(argv[2],"r"); if(fp != NULL){ int len = fread(usbxml,1,MAX_LEN,usbfp); printf("len = %d\n",len); } if(usbfp != NULL){ fclose(usbfp); } res = virDomainAttachDeviceFlags(dom,usbxml,VIR_DOMAIN_AFFECT_CURRENT | VIR_DOMAIN_AFFECT_LIVE); printf("virDomainAttachDeviceFlags res = %d\n",res); return 0; }

xml文件

设备重定向（redirection）

设备重定向通常在云桌面中使用，大体分为两种端口重定向和设备重定向。通常使用的为端口重定向，在常见的协议的中，例如spice协议。

端口重定向，通常是走总线驱动虚拟化。

设备重定向，设备驱动虚拟化。

端口重定向

以USB端口为例，下述事SPICE协议（端口重定向）的使用方法。

libvirt-xml文件

<!- USB2.0> <controller type='usb' index='0' model='ich9-ehci1'/> <controller type='usb' index='0' model='ich9-uhci1'> <master startport='0'/> </controller> <controller type='usb' index='0' model='ich9-uhci2'> <master startport='2'/> </controller> <controller type='usb' index='0' model='ich9-uhci3'> <master startport='4'/> </controller> <redirdev bus='usb' type='spicevmc'/> <redirdev bus='usb' type='spicevmc'/> <redirdev bus='usb' type='spicevmc'/> <!- USB3.0> <controller type='usb' index='0' model='nec-xhci'/> <redirdev bus='usb' type='spicevmc'/> <redirdev bus='usb' type='spicevmc'/> <redirdev bus='usb' type='spicevmc'/>

QEMU

#USB2.0 -device ich9-usb-ehci1,id=usb \ -device ich9-usb-uhci1,masterbus=usb.0,firstport=0,multifunction=on \ -device ich9-usb-uhci2,masterbus=usb.0,firstport=2 \ -device ich9-usb-uhci3,masterbus=usb.0,firstport=4 \ -chardev spicevmc,name=usbredir,id=usbredirchardev1 \ -device usb-redir,chardev=usbredirchardev1,id=usbredirdev1 \ -chardev spicevmc,name=usbredir,id=usbredirchardev2 \ -device usb-redir,chardev=usbredirchardev2,id=usbredirdev2 \ -chardev spicevmc,name=usbredir,id=usbredirchardev3 \ -device usb-redir,chardev=usbredirchardev3,id=usbredirdev3 #USB3.0 -device nec-usb-xhci,id=usb \ -chardev spicevmc,name=usbredir,id=usbredirchardev1 \ -device usb-redir,chardev=usbredirchardev1,id=usbredirdev1 \ -chardev spicevmc,name=usbredir,id=usbredirchardev2 \ -device usb-redir,chardev=usbredirchardev2,id=usbredirdev2 \ -chardev spicevmc,name=usbredir,id=usbredirchardev3 \ -device usb-redir,chardev=usbredirchardev3,id=usbredirdev3

remote-viewer

#自动连接 remote-viewer --spice-usbredir-redirect-on-connect="0x03,-1,-1,-1,0|-1,-1,-1,-1,1" #热拔插时支持USB设备 remote-viewer --spice-usbredir-auto-redirect-filter="0x03,-1,-1,-1,0|-1,-1,-1,-1,1"

设备重定向

常规的重定向方法通常为端口重定向，但是例如一些设备为USB设备，但是不是使用通用USB设备，就需要使用设备重定向，需要针对开发虚拟机内部的虚拟化设备驱动，虚拟设备驱动层，但需要考虑兼容性问题，不具备通用性，成本也相对比较高。

设备重定向在应用层实现，在虚拟机上创建一个虚拟的USB外设驱动，是的应用程序获得数据。

设备重定向做为端口重定向的补充，优势时数据传输效率更高，延时更低。在使用类似于USB摄像头的场景时，就需要使用USB设备重定向或者其他特定的USB设备时，就需要使用设备重定向。

Egg:

设备重定向在实际业务场景中，还有一些其他关键因素需要考虑，设备的黑白名单，设备热拔插，还有设备重定向的需求中数据传输需要怎么做。

以摄像头为例：

#USB设备列表获取 #USB热拔插事件监听(libusb/libusbevent/libudev) #USB黑白名单过滤 #USB重定向 #--摄像头-- #USB摄像头数据获取(视频流编码<硬编>) #USB数据传输

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