虚拟机ubuntu如何调用gpu

虚拟机Ubuntu如何调用GPU的核心观点包括：安装GPU驱动、配置PCI直通、使用NVIDIA Docker、设置虚拟机配置文件。其中，安装GPU驱动是最关键的一步。成功安装适用于Ubuntu的GPU驱动后，虚拟机将能够识别和使用宿主机的GPU资源，从而显著提升计算性能。接下来，我们将详细探讨如何在虚拟机Ubuntu中调用GPU。

一、安装GPU驱动

要在虚拟机中调用GPU，首先需要确保正确安装了GPU的驱动程序。以下是安装GPU驱动的步骤：

更新系统和安装必要依赖：

sudo apt update sudo apt upgrade sudo apt install build-essential

添加NVIDIA PPA（Personal Package Archive）：

sudo add-apt-repository ppa:graphics-drivers/ppa sudo apt update

安装NVIDIA驱动：
```
sudo apt install nvidia-driver-460
sudo reboot
```
安装完成后，重启系统以使驱动生效。
验证驱动安装：
```
nvidia-smi
```
该命令应显示GPU的相关信息，表明驱动已正确安装。

二、配置PCI直通

PCI直通（Passthrough）技术允许虚拟机直接访问宿主机的硬件资源，比如GPU。这是虚拟化环境中调用GPU的关键步骤。

启用IOMMU（Input-Output Memory Management Unit）：

在宿主机的BIOS设置中，找到并启用IOMMU支持。具体步骤因主板型号不同有所差异，请参考主板手册。
编辑GRUB配置文件：

打开并编辑GRUB配置文件：
```
sudo nano /etc/default/grub
```
找到GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT行，添加如下参数：
```
GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet splash intel_iommu=on"
```
保存文件并更新GRUB：
```
sudo update-grub
sudo reboot
```
安装VFIO（Virtual Function I/O）相关模块：
```
sudo apt install vfio vfio-pci
```
绑定GPU到VFIO驱动：

确定GPU和其音频设备的PCI地址：
```
lspci -nn | grep -i nvidia
```
编辑initramfs工具的配置文件：
```
sudo nano /etc/initramfs-tools/modules
```
添加如下内容：
```
vfio
vfio_iommu_type1
vfio_pci ids=10de:1b80,10de:10f0
```
其中，10de:1b80和10de:10f0分别是GPU和其音频设备的PCI地址。
更新initramfs并重启：
```
sudo update-initramfs -u
sudo reboot
```

三、使用NVIDIA Docker

NVIDIA Docker提供了一个容器化的平台，使得在容器中使用GPU变得更加简单和高效。

安装Docker：

sudo apt update sudo apt install docker.io sudo systemctl start docker sudo systemctl enable docker

安装NVIDIA Docker支持：

distribution=$(. /etc/os-release;echo $ID$VERSION_ID) curl -s -L https://nvidia.github.io/nvidia-docker/gpgkey | sudo apt-key add - curl -s -L https://nvidia.github.io/nvidia-docker/$distribution/nvidia-docker.list | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/nvidia-docker.list sudo apt update sudo apt install nvidia-docker2 sudo systemctl restart docker

运行带有GPU支持的Docker容器：
```
sudo docker run --runtime=nvidia --rm nvidia/cuda:10.0-base nvidia-smi
```
该命令应显示容器中GPU的相关信息，表明NVIDIA Docker已配置成功。

四、设置虚拟机配置文件

确保虚拟机配置文件已正确设置，以便能够调用GPU。

编辑虚拟机配置文件：

打开虚拟机管理工具（如Virt-Manager），选择目标虚拟机，编辑其XML配置文件。

添加PCI设备：

在标签下添加如下内容：

<hostdev mode='subsystem' type='pci' managed='yes'>
  <source>
    <address domain='0x0000' bus='0x01' slot='0x00' function='0x0'/>
  </source>
  <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x09' function='0x0'/>
</hostdev>

其中，domain、bus、slot和function应根据实际情况进行修改。

保存并启动虚拟机：

保存配置文件，启动虚拟机，检查GPU是否被成功识别。

五、调试和优化

尽管以上步骤涵盖了虚拟机Ubuntu调用GPU的主要流程，但在实际操作中，可能会遇到各种问题，需要进行调试和优化。

检查日志：

如果遇到问题，可以查看系统日志进行排查：
```
sudo dmesg | grep vfio
sudo dmesg | grep nvidia
```
调整BIOS设置：

确保BIOS中所有相关设置已正确配置，如IOMMU、VT-d（Intel）或 AMD-Vi（AMD）。
更新驱动和软件：

定期更新驱动程序和相关软件，以确保兼容性和性能优化。
使用专业管理工具：

在项目管理和团队协作方面，推荐使用研发项目管理系统PingCode和通用项目协作软件Worktile，以提升工作效率和管理水平。

通过以上步骤，您可以在虚拟机Ubuntu中成功调用GPU，从而大幅提升计算性能，满足深度学习、科学计算等高性能计算需求。