第16章 ゲスト仮想マシンのデバイス設定

手順16.3 virsh を使用した PCI デバイスのゲスト仮想マシンへの割り当て

1. デバイスの識別

   まず、仮想マシンへのデバイス割り当てに指定されている PCI デバイスを特定します。使用可能な PCI デバイスの一覧を表示する場合は、lspci コマンドを実行します。grep を使用して、lspci の出力を絞り込むことができます。
   この例では、以下の出力で強調表示されているイーサネットコントローラーを使用します。

   # lspci | grep Ethernet
   00:19.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82567LM-2 Gigabit Network Connection
   01:00.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Gigabit Network Connection (rev 01)
   01:00.1 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Gigabit Network Connection (rev 01)

   このイーサネットコントローラーは、短い識別子 00:19.0 で表示されます。この PCI デバイスを仮想マシンに割り当てるには、virsh が使用する完全な ID を確認する必要があります。
   これを行うには、virsh nodedev-list コマンドを使用して、ホストマシンに接続されている特定タイプ (pci) のデバイスをすべて一覧表示します。次に、使用するデバイスの短い識別子にマップする文字列の出力を調べます。
   この例では、短い識別子 00:19.0 を使用して、イーサネットコントローラーにマップする文字列を示しています。: 文字および . 文字は、完全識別子の下線に置き換えられることに注意してください。

   # virsh nodedev-list --cap pci
   pci_0000_00_00_0
   pci_0000_00_01_0
   pci_0000_00_03_0
   pci_0000_00_07_0
   pci_0000_00_10_0
   pci_0000_00_10_1
   pci_0000_00_14_0
   pci_0000_00_14_1
   pci_0000_00_14_2
   pci_0000_00_14_3
   pci_0000_00_19_0
   pci_0000_00_1a_0
   pci_0000_00_1a_1
   pci_0000_00_1a_2
   pci_0000_00_1a_7
   pci_0000_00_1b_0
   pci_0000_00_1c_0
   pci_0000_00_1c_1
   pci_0000_00_1c_4
   pci_0000_00_1d_0
   pci_0000_00_1d_1
   pci_0000_00_1d_2
   pci_0000_00_1d_7
   pci_0000_00_1e_0
   pci_0000_00_1f_0
   pci_0000_00_1f_2
   pci_0000_00_1f_3
   pci_0000_01_00_0
   pci_0000_01_00_1
   pci_0000_02_00_0
   pci_0000_02_00_1
   pci_0000_06_00_0
   pci_0000_07_02_0
   pci_0000_07_03_0

   使用するデバイスにマップする PCI デバイス番号を記録します。これは別の手順で必要になります。

2. デバイス情報の確認

   ドメイン、バス、および機能の情報は、virsh nodedev-dumpxml コマンドの出力から取得できます。

   図16.1 ダンプの内容

   
   # virsh nodedev-dumpxml pci_0000_00_19_0
   <device>
     <name>pci_0000_00_19_0</name>
     <parent>computer</parent>
     <driver>
       <name>e1000e</name>
     </driver>
     <capability type='pci'>
       <domain>0</domain>
       <bus>0</bus>
       <slot>25</slot>
       <function>0</function>
       <product id='0x1502'>82579LM Gigabit Network Connection</product>
       <vendor id='0x8086'>Intel Corporation</vendor>
       <iommuGroup number='7'>
         <address domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x19' function='0x0'/>
       </iommuGroup>
     </capability>
   </device>
   
   

   注記

   IOMMU グループは、IOMMU からの視認性とデバイスの分離に基づいて決定されます。各 IOMMU グループには、1 つ以上のデバイスを含めることができます。複数のデバイスが存在する場合は、グループ内のすべてのデバイスがゲストに割り当てられるため、IOMMU グループ内のすべてのエンドポイントが要求されます。これは、追加のエンドポイントをゲストに割り当てるか、virsh nodedev-detach を使用してホストドライバーから外すことで実行できます。1 つのグループに含まれるデバイスが複数のゲストに分割されたり、ホストとゲストが分割されたりすることはありません。PCIe root ポート、スイッチポート、ブリッジなどのエンドポイント以外のデバイスは、ホストドライバーから分離しないでください。また、エンドポイントの割り当てに影響を及ぼしません。

   IOMMU グループ内のデバイスは、virsh nodedev-dumpxml 出力の IOMMU グループセクションを使用して決定できます。グループの各メンバーは、別の「アドレス」フィールドで提供されます。この情報は、sysfs で以下を使用して取得することもできます。

   $ ls /sys/bus/pci/devices/0000:01:00.0/iommu_group/devices/

   この出力の例を以下に示します。

   0000:01:00.0  0000:01:00.1

   ゲストに 0000.01.00.0 のみを割り当てるには、ゲストを起動する前に、使用されていないエンドポイントをホストから分離する必要があります。

   $ virsh nodedev-detach pci_0000_01_00_1

3. 必要な設定の詳細を決定する

   設定ファイルに必要な値は、virsh nodedev-dumpxml pci_0000_00_19_0 コマンドの出力を参照してください。
   この例のデバイスは、bus = 0、slot = 25、および function = 0 の値を持ちます。10 進数の設定では、この 3 つの値が使用されます。

   bus='0'
   slot='25'
   function='0'

4. 設定の詳細の追加

   virsh edit を実行し、仮想マシン名を指定し、<devices> セクションにデバイスエントリーを追加して、PCI デバイスをゲスト仮想マシンに割り当てます。以下は例になります。

   # virsh edit guest1-rhel7-64

   図16.2 PCI デバイスの追加

   
   <devices>
   	[...]
    <hostdev mode='subsystem' type='pci' managed='yes'>
      <source>
         <address domain='0' bus='0' slot='25' function='0'/>
      </source>
    </hostdev>
    [...]
   </devices>
   

   または、virsh attach-device を実行して、仮想マシンの名前とゲストの XML ファイルを指定します。

   virsh attach-device guest1-rhel7-64 file.xml

   注記

   PCI デバイスには、デバイスファームウェアまたはデバイス用の起動前ドライバー (PXE など) を提供するための オプションの読み取り専用メモリー (ROM) モジュール (オプション ROM または 拡張 ROM としても知られている) が含まれます。通常、このオプション ROM は、PCI デバイスの割り当てを使用して物理 PCI デバイスを仮想マシンに接続する際に、仮想環境でも機能します。

   ただし、オプション ROM が必要ない場合があります。これにより、仮想マシンの起動に時間がかかったり、デバイスが提供する起動前ドライバーが仮想化と互換性がなくなり、ゲスト OS の起動に失敗する可能性があります。この場合、Red Hat は、仮想マシンからオプション ROM をマスクすることを推奨します。改善点を報告する場合は、以下のように行います。

   1. ホストで、割り当てるデバイスに拡張 ROM ベースアドレスレジスタ (BAR) があることを確認します。これを行うには、デバイスに対して lspci -v コマンドを使用し、以下を含む行の出力を確認します。

      Expansion ROM at

   2. <rom bar='off'/> 要素を、ゲストの XML 設定の <hostdev> 要素の子として追加します。

      <hostdev mode='subsystem' type='pci' managed='yes'>
        <source>
           <address domain='0' bus='0' slot='25' function='0'/>
        </source>
        <rom bar='off'/>
      </hostdev>
      

5. 仮想マシンの起動

   # virsh start guest1-rhel7-64

手順16.4 virt-manager を使用した PCI デバイスのゲスト仮想マシンへの割り当て

1. ハードウェア設定を開く

   ゲスト仮想マシンを開き、Add Hardware をクリックして、仮想マシンに新しいデバイスを追加します。

   図16.3 仮想マシンのハードウェア情報ウィンドウ

   

2. PCI デバイスの選択

   左側の Hardware 一覧から PCI Host Device を選択します。
   未使用の PCI デバイスを選択します。現在、別のゲストが使用している PCI デバイスを選択すると、エラーが発生することに注意してください。この例では、予備のオーディオコントローラーが使用されています。Finish を選択して設定を完了します。

   図16.4 Add new virtual hardware ウィザード

   

3. 新しいデバイスの追加

   セットアップが完了し、ゲスト仮想マシンがPCIデバイスに直接アクセスできるようになりました。

   図16.5 仮想マシンのハードウェア情報ウィンドウ

   

手順16.5 virt-install を使用した、仮想マシンへの PCI デバイスの割り当て

1. デバイスの識別

   ゲスト仮想マシンにデバイス割り当てに指定されている PCI デバイスを特定します。

   # lspci | grep Ethernet
   00:19.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82567LM-2 Gigabit Network Connection
   01:00.0 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Gigabit Network Connection (rev 01)
   01:00.1 Ethernet controller: Intel Corporation 82576 Gigabit Network Connection (rev 01)

   virsh nodedev-list コマンドは、システムに接続されているすべてのデバイスの一覧を表示し、各 PCI デバイスを文字列で識別します。出力を PCI デバイスに限定するには、次のコマンドを実行します。

   # virsh nodedev-list --cap pci
   pci_0000_00_00_0
   pci_0000_00_01_0
   pci_0000_00_03_0
   pci_0000_00_07_0
   pci_0000_00_10_0
   pci_0000_00_10_1
   pci_0000_00_14_0
   pci_0000_00_14_1
   pci_0000_00_14_2
   pci_0000_00_14_3
   pci_0000_00_19_0
   pci_0000_00_1a_0
   pci_0000_00_1a_1
   pci_0000_00_1a_2
   pci_0000_00_1a_7
   pci_0000_00_1b_0
   pci_0000_00_1c_0
   pci_0000_00_1c_1
   pci_0000_00_1c_4
   pci_0000_00_1d_0
   pci_0000_00_1d_1
   pci_0000_00_1d_2
   pci_0000_00_1d_7
   pci_0000_00_1e_0
   pci_0000_00_1f_0
   pci_0000_00_1f_2
   pci_0000_00_1f_3
   pci_0000_01_00_0
   pci_0000_01_00_1
   pci_0000_02_00_0
   pci_0000_02_00_1
   pci_0000_06_00_0
   pci_0000_07_02_0
   pci_0000_07_03_0

   PCI デバイス番号を記録します。この番号は他の手順で確認する必要があります。
   ドメイン、バス、および機能の情報は、virsh nodedev-dumpxml コマンドの出力から取得できます。

   # virsh nodedev-dumpxml pci_0000_01_00_0

   図16.6 PCI デバイスファイルの内容

   
   <device>
     <name>pci_0000_01_00_0</name>
     <parent>pci_0000_00_01_0</parent>
     <driver>
       <name>igb</name>
     </driver>
     <capability type='pci'>
       <domain>0</domain>
       <bus>1</bus>
       <slot>0</slot>
       <function>0</function>
       <product id='0x10c9'>82576 Gigabit Network Connection</product>
       <vendor id='0x8086'>Intel Corporation</vendor>
       <iommuGroup number='7'>
         <address domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x19' function='0x0'/>
       </iommuGroup>
     </capability>
   </device>
   

   注記

   IOMMU グループに複数のエンドポイントがあり、そのすべてがゲストに割り当てられていない場合は、ゲストを起動する前に次のコマンドを実行して、ホストからその他のエンドポイントの割り当てを手動で解除する必要があります。

   $ virsh nodedev-detach pci_0000_00_19_1

   IOMMU グループの詳細は、「virsh を使用した PCI デバイスの割り当て」 の 注記 を参照してください。

2. デバイスの追加

   virsh nodedev コマンドから出力された PCI 識別子を、--host-device パラメーターの値として使用します。

   virt-install \
   --name=guest1-rhel7-64 \
   --disk path=/var/lib/libvirt/images/guest1-rhel7-64.img,size=8 \
   --vcpus=2 --ram=2048 \
   --location=http://example1.com/installation_tree/RHEL7.0-Server-x86_64/os \
   --nonetworks \
   --os-type=linux \
   --os-variant=rhel7
   --host-device=pci_0000_01_00_0

3. インストールを完了する

   ゲストのインストールを完了します。PCI デバイスはゲストに接続する必要があります。

手順16.6 virsh を使用したゲストからの PCI デバイスの切り離し

1. デバイスの取り外し

   次のコマンドを使用して、ゲストのXMLファイルからPCIデバイスを削除し、ゲストからPCIデバイスを切り離します。

   # virsh detach-device name_of_guest file.xml

2. デバイスをホストに再接続します (オプション)。

   デバイスが managed モードの場合は、この手順を省略します。デバイスは自動的にホストに戻ります。
   デバイスが managed モードを使用していない場合は、次のコマンドを使用して、PCI デバイスをホストマシンに再接続します。

   # virsh nodedev-reattach device

   たとえば、pci_0000_01_00_0 デバイスーをホストコンピューターに再接続するには、次のコマンドを実行します。

   # virsh nodedev-reattach pci_0000_01_00_0

   これで、デバイスがホストで使用できるようになります。

手順16.7 virt-manager を使用したゲストからの PCI デバイスの切り離し

1. 仮想ハードウェアの詳細画面を開きます。

   virt-manager で、デバイスを含む仮想マシンをダブルクリックします。Show virtual hardware details ボタンを選択すると、仮想ハードウェアの一覧が表示されます。

   図16.7 仮想ハードウェアの詳細ボタン

   

2. デバイスを選択して削除する

   左側のパネルにある仮想デバイスの一覧から、取り外す PCI デバイスを選択します。

   図16.8 取り外す PCI デバイスの選択

   
   Remove ボタンをクリックして確定します。これで、デバイスがホストで使用できるようになります。