Ubuntu Server：如何在 Ubuntu 虚拟机上使用离散设备分配 （DDA） 配置 GPU

目标

DDA 可用于将整个 PCIe 设备（在本例中为 GPU）传递到虚拟机。这允许对设备进行高性能访问并能够利用其本机驱动程序。

此示例中的环境

Server: 运行 Windows Server 2019
GPU 的 PowerEdge R740xd：NVIDIA Tesla P100
虚拟机：4 个 vCPU、32 GB RAM，运行 Ubuntu ®18.04 LTS

步骤

1. 在主机上安装 Windows Server 2019 并更新作系统。安装最新的设备驱动程序，例如芯片组和 GPU 驱动程序。

2. 安装 Hyper-V 角色。

3. 创建第 2 代 VM。在虚拟机的设置中禁用安全启动，然后在其上安装 Ubuntu ®18.04 LTS。

4. 应用 Ubuntu 更新。为此，请运行以下命令：

   $ sudo apt-get update

   $ sudo apt-get upgrade

5. 关闭虚拟机。

6. 在主机上打开设备管理器，展开 显示适配器，然后选择将要呈现给虚拟机的 GPU。
   
   图 1：所选 GPU 的设备管理器

7. 右键单击要在虚拟机中使用的 GPU，然后选择属性。在详细信息选项卡中，从位置路径下拉列表中选择属性。将从 PCIROOT 开始的值复制到记事本。
   
   图 2：设备管理器设备属性 - 位置路径

8. 右键单击设备管理器中的 GPU 并将其禁用。
   
   图 3：在设备管理器中禁用 GPU

9. 使用 PowerShell 为 DDA 配置 VM。以管理员身份打开 PowerShell 并运行以下命令：

   # Configure the "Automatic Stop Action" of a VM to TurnOff.
   
   Set-VM -Name VMName -AutomaticStopAction TurnOff
   
   # Enable Write-Combining on the CPU.
   
   Set-VM -VMName VMName -GuestControlledCacheTypes $true
   
   # Configure the 32-bit MMIO space.
   
   Set-VM -VMName VMName -LowMemoryMappedIoSpace 128Mb
   
   # Configure greater than 32-bit MMIO space.
   
   Set-VM -VMName VMame -HighMemoryMappedIoSpace 18000Mb
   
   # Dismount the device.
   
   Dismount-VMHostAssignableDevice -force -LocationPath "step 7 location path goes here"
   
   # Assign the device to the VM.
   
   Add-VMAssignableDevice -VMName VMName -LocationPath "step 7 location path goes here"

10. 启动虚拟机。

11. 在虚拟机中运行以下命令，以验证它是否已识别 GPU：

    $ lspci

    $ sudo lshw -C Display

    
    图 4：以下命令的输出： lspci 和 lshw 命令

12. 如果 sudo lshw -C Display 命令指示已安装 Nouveau 驱动程序（请参阅上面图 4 中的 配置 ），必须将其禁用。Nouveau 是由独立软件工程师编写的适用于 NVIDIA 显卡的免费开源驱动程序。默认情况下安装此驱动程序，必须将其禁用才能安装 NVIDIA 驱动程序。运行以下命令以禁用 Nouveau 驱动程序。

    # Create a file at /etc/modprobe.d/blacklist-nouveau.conf.
    
    $ sudo nano /etc/modprobe.d/blacklist-nouveau.conf
    
    # Add the following to the newly created file, then save the file.
    
    blacklist nouveau
    options nouveau modeset=0
    
    # Regenerate the kernel initramfs, then reboot.
    
    $ sudo update-initramfs -u
    $ reboot

    
    图 5：以下命令的输出： lspci 和 lshw 禁用 Nouveau 驱动程序后的命令

13. 下载 NVIDIA 驱动程序，然后将其安装在 Ubuntu 虚拟机上。

    # Run these commands after the file has been copied to the VM.
    
    $ sudo dpkg -i nvidia-driver-local-repo-ubuntu1804-440.33.01_1.0-1_amd64.deb
    $ sudo apt-key add /var/nvidia-driver-local-repo-440.33.01/7fa2af80.pub
    $ sudo apt-get update
    $ sudo apt-get install cuda-drivers {Install all the dependencies
    $ sudo reboot

14. 要验证驱动程序是否已正确安装，请运行以下命令：

    $ lspci
    $ sudo lshw -C Display
    $ nvidia-smi

    
    图 6：以下命令的输出： lspci开始， lshw以及 nvidia-smi 安装 NVIDIA 驱动程序后的命令