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. デバイスを特定します。

   最初に、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。lspci コマンドで利用可能な PCI デバイスを一覧表示します。lspci の出力を grep を使って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、00:19.0 の短い識別子と共に表示されています。この PCI デバイスを仮想マシンに割り当てるには、virsh が使用する完全な識別子を見つける必要があります。
   これを実行するには、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の種類 (pci) のデバイスをすべて一覧表示します。次に出力を参照し、使用するデバイスの短い識別子にマップされている文字列を探します。
   この例では、短い識別子 00:19.0 を持つイーサネットコントローラーにマップされている文字列が強調表示されています。完全な識別子では、: と . 文字がアンダースコアに置き換えられてい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されている PCI デバイス番号を書き留めてください。この番号は他のステップで必要になります。

2. デバイス情報を確認します。

   ドメイン、バスおよび機能に関する情報は、virsh nodedev-dumpxml コマンドの出力を参照してください。

   
   # 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>
   

   図16.1 内容のダンプ

   注記

   IOMMU グループは、IOMMU から見たデバイスの可視性と分離度に基づいて決定されます。それぞれの IOMMU グループには、1 つ以上のデバイスが含まれる可能性があります。複数のデバイスが表示される場合、すべてのエンドポイントが、ゲストに割り当てられるIOMMU グループ内のすべてのデバイスに対して要求される必要があります。これは、追加のエンドポイントをゲストに割り当てるか、または virsh nodedev-detach を使用してエンドポイントをホストドライバーから分離するかのいずれかの方法で実行できます。単一グループに含まれるデバイスは、複数のゲスト間で分割したり、ホストとゲストの間で分割したりすることができないことがあります。PCIe ルートポート、スイッチポート、およびブリッジなど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することはできません。これらはエンドポイントの割り当てを妨げることはありません。

   IOMMU グループ内のデバイスは、virsh nodedev-dumpxml 出力の iommuGroup セクションを使用して判別できます。グループの各メンバーは別個の「アドレス」フィールドで指定されます。この情報は、以下を使用して sysfs 内で見つけることもできます。

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

   この出力の一例を示します。

   0000:01:00.0  0000:01:00.1

   0000.01.00.0 のみをゲストに割り当てるには、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切り離す必要があります。

   $ virsh nodedev-detach pci_0000_01_00_1

3. 必要な設定の詳細を決定します。

   設定ファイルに必要な値については、virsh nodedev-dumpxml pci_0000_00_19_0 コマンドの出力を参照してください。
   サンプルのデバイスには、bus = 0、slot = 25、function = 0 の値が設定されています。10 進法の設定では、これらの値を使用します。

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

4. 設定の詳細を追加します。

   仮想マシン名を指定して virsh edit を実行し、<source> 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。

   # virsh edit guest1-rhel7-64

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

   図16.2 PCI デバイスの追加

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

   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を配信するための オプション ROM または 拡張 ROM とも呼ばれる オプションの読み取り専用メモリー (ROM) モジュール、またはデバイスのプリブートドライバー (PXEなど) が含まれる場合があります。通常、このようなオプション ROM は、PCI デバイス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と、仮想化環境でも機能します。

   ただし、場合によっては、オプション ROM が不要になり、仮想マシンの起動が遅くなる可能性があります。または、デバイスが提供するプリブートドライバーが仮想化と互換性がなく、ゲスト OS が起動できなくなる場合があります。そのような場合、Red Hat は仮想マシンのオプション ROM をマスクすることを推奨します。これには、以下を行います。

   1. ホスト上で、割り当てるデバイスに、拡張 ROM のベースアドレスレジスター (BAR) があることを確認します。これを行うには、デバイスに 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。

      拡張 ROM

   2. <rom bar='off'/> 要素を、ゲストの XML 設定にある <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. 仮想マシンを起動します。

   # 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きます。

   ゲスト仮想マシンを開き、ハードウェアを追加 ボタンをクリックして新規デバイスを仮想マシンに追加します。
   

   図16.3 仮想マシンのハードウェア情報ウィンドウ

2. PCI デバイスを選択します。

   左側の PCI Host Deviceハードウェア リストから を選択します。
   未使用の PCI デバイスを選択します。別のゲストが使用中の PCI デバイスを選択するとエラーが発生するので注意してください。以下の例では、予備のオーディオコントローラーが使用されます。完了 をクリックしてセットアップを終了します。
   

   図16.4 新しい仮想ハードウェアを追加ウィザード

3. 新規デバイスを追加します。

   セットアップが完了し、これでゲスト仮想マシンは PCI デバイスに直接アクセスできます。
   

   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 を使用したゲスト仮想マシンへのPCI デバイス割り当て

1. デバイスを特定します。

   ゲスト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。

   # 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全デバイスを一覧表示し、各 PCI デバイスを文字列で特定します。出力を PCI デバイスに限定するには、以下のコマンドを入力します。

   # 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 デバイス番号は他のステップで必要になるので、書き留めます。
   ドメイン、バスおよび各種機能に関する情報は、virsh nodedev-dumpxml コマンドの出力を参照することができます。

   # virsh nodedev-dumpxml pci_0000_01_00_0

   
   <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>
   

   図16.6 PCI デバイスファイルの内容

   注記

   IOMMU グループに複数のエンドポイントがあり、それらのすべてがゲストに割り当てられている訳ではない場合、ゲストを起動する前に以下のコマンドを実行して、他のエンドポイントをホストから手動で切り離す必要があります。

   $ 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. デバイスを追加します。

   virsh nodedev コマンドの PCI 識別子の出力を --host-device パラメーターの値として使います。

   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します。

   これでゲストのインストールが完了しました。PCI デバイスはゲストに接続されています。

手順16.6 virsh を使用した PCI デバイスのゲストからの接続解除

1. デバイスの接続を解除します。

   以下のコマンドを使ってゲストの XML ファイル内から PCI デバイスを削除することで、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、このステップを省略します。デバイスはホストに自動的に戻ります。
   デバイスが managed モードを使用していない場合は、以下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 デバイスをホストに再接続するには、以下のようにします。

   # virsh nodedev-reattach pci_0000_01_00_0

   これでこのデバイスはホストで使用できます。

手順16.7 virt-manager を使用した PCI デバイスのゲストからの接続解除

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。仮想マシンの情報を表示 ボタンを選択し、仮想ハードウェアの一覧を表示します。
   

   図16.7 仮想ハードウェア詳細ボタン

2. デバイスを選択し、削除します。

   左側パネルの仮想デバイスの一覧より、接続を解除する PCI デバイスを選択します。
   

   図16.8 接続解除する PCI デバイスの選択

   削除 ボタンをクリックします。これでデバイスがホストで使用可能になります。