Fortsetzung: Einrichtung von PCI‑Passthrough in einer virtuellen Windows‑Maschine
1. Vorbereitung des Linux‑Systems
A. GRUB-Konfiguration anpassen
Um die Hardware optimal für den Passthrough vorzubereiten, müsst ihr den GRUB-Bootloader so konfigurieren, dass IOMMU aktiviert wird. Öffnet dazu die GRUB-Konfiguration:
sudo nano /etc/default/grub
Sucht die Zeile mit GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT und ergänzt folgende Parameter (Beispiel):
GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet amd_iommu=on iommu=pt video=efifb:off"
Hinweis: Je nach Hardware (bspw. bei Intel-Prozessoren) müsst ihr eventuell Parameter wie intel_iommu=on verwenden.
Anschließend aktualisiert ihr GRUB. Unter Manjaro kann dies in der Regel so erfolgen:
sudo update-grub
Sollte dieser Befehl nicht verfügbar sein, verwendet alternativ:
sudo grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg
B. VFIO-Bindung konfigurieren
Damit bestimmte Geräte nicht vom Hostsystem, sondern ausschließlich vom VFIO‑Treiber genutzt werden, erstellt bzw. bearbeitet ihr die Datei für die VFIO-Konfiguration:
sudo nano /etc/modprobe.d/vfio.conf
Fügt hier die entsprechenden Einträge ein – als Beispiel:
Speichert die Datei und aktualisiert anschließend das Initramfs:
sudo mkinitcpio -P
Zum Abschluss startet ihr euer System neu:
sudo reboot
2. Überprüfung der VFIO-Bindung
Nach dem Neustart solltet ihr kontrollieren, ob die gewünschten Geräte erfolgreich an den VFIO‑Treiber gebunden wurden.
Überprüfung mittels lspci:
Ermittelt die relevanten Geräte (z. B. den Netzwerkadapter an Adresse 03:00) mit:
lspci -nnk | grep -A 3 '03:00'
In der Ausgabe sollte unter anderem stehen:
Kernel driver in use: vfio-pci
Falls statt dessen andere Treiber (z. B. ixgbe) angezeigt werden, ist der Passthrough noch nicht korrekt eingerichtet.
Überprüfung der Kernelmeldungen:
Verwendet:
sudo dmesg | grep -i vfio
So erkennt ihr, ob VFIO ohne Fehler gestartet wurde. Achtet darauf, stets mit sudo zu arbeiten, um alle Meldungen zu erhalten.
3. Konfiguration der virtuellen Windows‑Maschine für PCI‑Passthrough
A. VM-Grundkonfiguration
- CPU: Stellt im Virt-Manager die Option „Host‑Passthrough“ ein, damit die VM direkt auf eure Prozessorfunktionen zugreifen kann. Diese Einstellung erfolgt über die grafische Oberfläche – die VM muss dazu ausgeschaltet sein.
- Firmware & Chipsatz: Nutzt UEFI (OVMF) in Kombination mit dem Q35‑Chipsatz, um moderne Hardware zu emulieren. Dies wird ebenfalls im Virt-Manager konfiguriert.
B. Hardware direkt an die VM durchreichen
Für jedes Gerät, das ihr per Passthrough nutzen möchtet (Grafikkarte, Maus, Tastatur, Netzwerkkarte), müsst ihr die VM-Konfiguration anpassen.
1. Ermitteln der Geräteadresse
Verwendet den Befehl:
lspci -nn | grep -i ethernet
Beispielausgabe für die Intel X540‑T2:
03:00.0 Ethernet controller [0200]: Intel Corporation Ethernet Controller 10-Gigabit X540-AT2 [8086:1528] (rev 01)
03:00.1 Ethernet controller [0200]: Intel Corporation Ethernet Controller 10-Gigabit X540-AT2 [8086:1528] (rev 01)
Notiert euch die Bus-, Slot- und Funktionsnummern. Ähnliche Vorgehensweisen gelten für die Grafikkarte sowie USB-Geräte (Tastatur/Maus).
2. Bearbeiten der VM-XML
Um die Geräte der VM zuzuordnen, öffnet ihr die XML-Konfiguration der VM (im folgenden Beispiel „win11“):
sudo EDITOR=nano virsh edit win11
Fügt im <devices>-Abschnitt für jedes Gerät einen Eintrag hinzu. Beispiel für beide Ports der Netzwerkkarte:
<hostdev mode='subsystem' type='pci' managed='yes'>
<source>
<address domain='0x0000' bus='0x03' slot='0x00' function='0x0'/>
</source>
</hostdev>
<hostdev mode='subsystem' type='pci' managed='yes'>
<source>
<address domain='0x0000' bus='0x03' slot='0x00' function='0x1'/>
</source>
</hostdev>Analog könnt ihr weitere <hostdev>-Blöcke für die Grafikkarte sowie für USB-Geräte (Maus, Tastatur) hinzufügen.
Hinweis: Falls bereits ein <hostdev>-Eintrag existiert, können doppelte Einträge zu Fehlern führen („Hostdev already exists“). Überprüft die aktuelle Konfiguration mit:
sudo virsh dumpxml win11 | grep -A 5 "<hostdev"
4. Test und Überprüfung in der Windows‑VM
Sobald ihr alle gewünschten Geräte der VM zugeordnet habt, startet sie:
sudo virsh start win11
In der virtuellen Windows‑Umgebung öffnet ihr den Geräte-Manager, um zu prüfen, ob alle durchgereichten Geräte (z. B. Netzwerkkarte, Grafikkarte, USB-Geräte) korrekt erkannt werden. Sollte ein Gerät nicht angezeigt werden, prüft die XML-Konfiguration und ob die Geräte tatsächlich vom VFIO‑Treiber übernommen wurden.
5. Zusammenfassung und Erfahrungen
Wichtige Schritte:
- GRUB-Anpassung: Aktiviert IOMMU (amd_iommu=on oder intel_iommu=on) und passt die Bootparameter an.
- VFIO-Bindung: Konfiguriert /etc/modprobe.d/vfio.conf und erstellt ein neues Initramfs.
- Geräteüberprüfung: Nutzt lspci und dmesg, um sicherzustellen, dass die Geräte korrekt gebunden sind.
- VM-Konfiguration: Bearbeitet die XML der VM über virsh, um die Hardware direkt durchzureichen.
- Test in Windows: Kontrolliert im Geräte-Manager, ob alle Komponenten ordnungsgemäß funktionieren.
Erkenntnisse:
Die Einrichtung von PCI‑Passthrough erfordert sorgfältige Konfiguration und genaue Eingaben – schon ein Tippfehler in der GRUB-Konfiguration oder in den Geräte-IDs kann den Prozess behindern. Dennoch zeigt systematisches Vorgehen, dass auch komplexe Setups realisierbar sind.
Fazit
Mit diesem erweiterten Setup könnt ihr eure virtuelle Windows‑Maschine um direkt durchgereichte Hardwarekomponenten ergänzen – ideal, wenn ihr beispielsweise grafikintensive Anwendungen nutzen möchtet oder spezielle Hardwarefunktionen benötigt. Achtet darauf, dass alle Änderungen (vor allem an der GRUB-Konfiguration und den VFIO‑Bindungen) mit Bedacht vorgenommen werden und testet die Konfiguration Schritt für Schritt.
Diese Anleitung ist als Fortsetzung des ersten Beitrags zu verstehen und soll euch dabei helfen, eure VM noch leistungsfähiger und hardware-näher zu betreiben. Viel Erfolg bei euren Experimenten und beim Erreichen einer noch höheren digitalen Souveränität!
