<think>我们正在解决用户的问题：如何在K
VM Ubuntu虚拟机中配置以识别和使用
主机显卡（即GPU直通）。
根据引用内容，我们需要注意以下几点：
1. 环境准备：
Ubuntu 20.04或22.04，删除宿
主机上的
显卡驱动（注意1），需要至少两张
显卡（注意2），因为一张
显卡无法同时给宿
主机和
虚拟机使用。
2.
显卡上可能还有声卡、USB等功能，需要将所有相关设备都添加到
虚拟机（注意3）。
3. 步骤包括：确认BIOS开启
虚拟化（VT/d），
安装必要的软件包（引用3），配置
虚拟机时指定
显卡直通。
具体步骤：
步骤1：确认硬件和BIOS支持
- 确保CPU支持
虚拟化（Intel VT-x 或 AMD-V）和IOMMU（Intel VT-d 或 AMD-Vi）。
- 在BIOS中开启这些功能。
步骤2：宿
主机系统准备
-
安装Ubuntu 20.04/22.04（建议新
系统）。
- 删除宿
主机上已
安装的
显卡驱动（如果是NVIDIA
显卡，使用`sudo apt-get purge nvidia*`）。
- 更新
系统：`sudo apt update && sudo apt upgrade -y`
步骤3：启用IOMMU
- 编辑`/etc/default/grub`文件：
- Intel CPU：在`GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT`行添加`intel_iommu=on`
- AMD CPU：添加`amd_iommu=on`
- 更新grub：`sudo update-grub`
- 重启
系统：`sudo reboot`
步骤4：
安装K
VM和相关软件
```bash
sudo apt install qemu-k
vm qemu-utils libvirt-daemon-system libvirt-clients bridge-utils o
vmf
```
步骤5：确认IOMMU分组
- 运行脚本检查IOMMU分组，确保
显卡设备及其相关功能（如声卡）在同一个组（或可以独立分离）：
```bash
# 查看IOMMU分组
for d in /sys/kernel/iommu_groups/*/devices/*; do
n=${d#*/iommu_groups/*}; n=${n%%/*}
printf 'IOMMU Group %s ' "$n"
lspci -nns "${d##*/}"
done
```
- 记录下
显卡及其相关设备的ID（例如：01:00.0和01:00.1）。
步骤6：将
显卡从宿
主机解绑
- 编辑`/etc/modprobe.d/vfio.conf`，添加以下内容（以NVIDIA
显卡为例，设备ID通过lspci -n获取）：
```
options vfio-pci ids=10de:13c2,10de:0fbb disable_vga=1
```
这里ids是
显卡和声卡的设备ID（用逗号分隔），disable_vga=1表示禁用VGA兼容。
- 强制加载vfio-pci驱动，编辑`/etc/modules-load.d/vfio-pci.conf`：
```
vfio
vfio_iommu_type1
vfio_pci
vfio_virqfd
```
- 更新initramfs：`sudo update-initramfs -u`
- 重启宿
主机。
步骤7：配置
虚拟机XML
- 使用virt-manager图形界面或编辑
虚拟机XML文件。
- 在
虚拟机XML的`<devices>`部分添加
显卡直通设备，例如：
```xml
<hostdev mode='subsystem' type='pci' managed='yes'>
<source>
<address domain='0x0000' bus='0x01' slot='0x00' function='0x0'/>
</source>
</hostdev>
<hostdev mode='subsystem' type='pci' managed='yes'>
<source>
<address domain='0x0000' bus='0x01' slot='0x00' function='0x1'/>
</source>
</hostdev>
```
这里添加了
显卡（function 0x0）和其声卡（function 0x1）。
步骤8：
安装虚拟机操作
系统
-
安装Ubuntu虚拟机，
安装完成后，在
虚拟机内
安装对应的
显卡驱动（如NVIDIA驱动）。
步骤9：验证
- 在
虚拟机内运行`nvidia-smi`（对于NVIDIA
显卡）或`lspci`查看是否识别
显卡。
注意事项：
- 如果使用NVIDIA
显卡，可能需要处理
虚拟机检测（Error 43）问题，在
虚拟机XML的`<features>`部分添加：
```xml
<hyperv>
<vendor_id state='on' value='random'/>
</hyperv>
```
以及
```xml
<k
vm>
<hidden state='on'/>
</k
vm>
```
引用说明：
- 注意1、2、3来自引用[1]。
-
安装软件包步骤参考引用[3]。
- 禁用nouveau驱动（在宿
主机上）是必要的，但引用[2]提到在
虚拟机中也可能需要，不过我们这里是在宿
主机上删除驱动，
虚拟机中
安装官方驱动。
因此，按照上述步骤，用户可以在K
VM Ubuntu虚拟机中配置
显卡直通，使
虚拟机识别并使用
主机显卡。</think>要在 K
VM Ubuntu 虚拟机中配置
主机显卡直通（GPU Passthrough），使
虚拟机能够直接识别和使用物理
显卡，请按照以下专业步骤操作：
### 🛠️ 准备工作（关键）
1. **硬件要求**：
- **双
显卡配置**：宿
主机必须配备至少两块
显卡（如：集显+独显或两块独显），一块用于宿
主机显示输出，另一块直通给
虚拟机[^1]
- **BIOS设置**：开启 CPU
虚拟化（Intel VT-x/AMD-V）和 IOMMU（Intel VT-d/AMD-Vi）功能[^3]
- 确认
显卡支持直通（NVIDIA Tesla/Quadro 系列支持较好）
2. **宿
主机环境**：
```bash
#
安装必要组件（
Ubuntu 20.04/22.04）
sudo apt install qemu-k
vm libvirt-daemon-system libvirt-clients virt-manager o
vmf
```
### 🔧 配置步骤
#### 步骤 1：启用 IOMMU
编辑 GRUB 配置文件：
```bash
sudo nano /etc/default/grub
```
- **Intel CPU** 添加：
```ini
GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="... intel_iommu=on iommu=pt"
```
- **AMD CPU** 添加：
```ini
GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="... amd_iommu=on iommu=pt"
```
更新并重启：
```bash
sudo update-grub && sudo reboot
```
#### 步骤 2：隔离
显卡设备
1. 查找设备 ID：
```bash
lspci -nn | grep -iE 'VGA|3D'
```
输出示例：
```
01:00.0 VGA [0300]: Matrox ... [1234:5678]
0b:00.0 3D [0300]: NVIDIA ... [10de:13c2]
```
2. 屏蔽宿
主机驱动：
```bash
sudo nano /etc/modprobe.d/vfio.conf
```
添加（替换为你的设备 ID）：
```ini
options vfio-pci ids=10de:13c2,1234:5678
blacklist nouveau
blacklist nvidia
```
#### 步骤 3：配置
虚拟机 XML
1. 使用 `virsh edit <
vm-name>` 编辑
虚拟机配置
2. 添加
显卡直通设备（示例）：
```xml
<hostdev mode='subsystem' type='pci' managed='yes'>
<source>
<address domain='0x0000' bus='0x0b' slot='0x00' function='0x0'/>
</source>
</hostdev>
```
> 注意：`bus/slot/function` 值需匹配 `lspci` 输出
3. 添加 EFI 支持（解决 NVIDIA 43 错误）：
```xml
<features>
<hyperv>
<vendor_id state='on' value='random'/>
</hyperv>
<k
vm>
<hidden state='on'/>
</k
vm>
</features>
<os>
<loader readonly='yes' type='pflash'>/usr/share/O
VMF/O
VMF_CODE.fd</loader>
</os>
```
### ⚙️
虚拟机内操作
1.
安装显卡驱动：
```bash
# 对于 NVIDIA
显卡
sudo apt install nvidia-driver-535
```
2. 验证识别：
```bash
nvidia-smi # 应显示 Tesla K20m 信息
lspci | grep -i nvidia # 确认设备存在
```
### ⚠️ 常见问题解决
1. **黑屏问题**：
- 宿
主机彻底卸载
显卡驱动：`sudo apt purge nvidia-*`[^1]
- 在
虚拟机 XML 中添加 `<video> <model type='none'/> </video>`
2. **Error 43 (NVIDIA)**：
- 确保已添加 `<hidden state='on'/>` 和 `<vendor_id>` 配置
- 禁用内存气球：`<memballoon model='none'/>`
3. **设备功能不全**：
```bash
# 直通所有相关功能（声卡/USB控制器）
virsh nodedev-list --cap pci | grep 0b:00 # 查找关联设备
```
将关联设备全部添加到
虚拟机 XML 配置[^1]
### 📊 验证成功标志
| 项目 | 预期输出 |
|------|----------|
| `nvidia-smi` | 显示正确的 GPU 型号和利用率 |
| `glxinfo -B` | 显示直通
显卡的 OpenGL 渲染器 |
|
CUDA 测试 | `
cuda-samples/deviceQuery` 通过 |
> 提示：首次配置建议使用
Ubuntu 22.04 + QEMU 6.2+ 组合，对直通支持更完善[^3]。直通成功后，
虚拟机可获得接近原生 95% 的 GPU 性能。
本文探讨了在虚拟机环境下尝试使用CUDA进行深度学习实践所遇到的问题，即无法调用主机显卡。文中给出了解决方案——安装双系统，并介绍了几个主流深度学习框架在不同操作系统上的支持情况。
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