PVE下安装Windows10并直通核显、键盘鼠标、声卡等设备详细步骤

很早以前就想在家里的PVE虚拟平台上安装Windows操作系统，并且直通显卡，直接连接显示器使用。

因为不想浪费时间，以及不是那么刚需的原因，最终也就不了了之了。但是最近在这个需求变得强烈起来，因为我上班了，总是背着我的ITX小主机上下班也不是很方便，所以重新审视如何利用家里的PVE解决在家用电脑的需求。

##### 机器配置：

| 项目       | 明细                                          |
| ---------- | --------------------------------------------- |
| CPU        | Intel(R) Core(TM) i5-4590（4核4线程@3.30GHz） |
| 内存       | 16GB 1600 DDR3（4GB*4）                       |
| 芯片组     | Q87芯片组 支持VT-d                            |
| 固态硬盘   | Samsung 850EVO 120GB                          |
| 机械硬盘   | 西部数据 4TB蓝盘（直通给了NAS）               |
| 板载网卡   | Intel 1000Mbps以太网卡                        |
| 拓展网卡   | Intel i350-T2 千兆以太网卡                    |
| 机箱及主板 | Dell Optiplex 9020SFF 准系统                  |

##### 目前运行虚拟机：

- MikroTik Router OS：作为主路由拨号上网、流控
- OpwenWrt：作为旁路由实现增强功能
- DSM：黑群晖NAS
- CentOS：作为学习用机，部署自己写的项目
- Windows10：即将安装，作为备用机

### 正题：PVE安装Window10并且直通核显

> 本篇教程只适用于Intel平台核显的直通，其他情况可以酌情参考。

#### PVE环境配置

首先确认主板是否支持VT-d技术，可以直接进BIOS查看有无此设置项，或者到Intel官网查找芯片组的产品规范书进行确认。如果支持，需要先打开VT-d功能，如果不支持，下面的内容就不用看了。

##### 1. 开启iommu

打开grub文件：

```shell
vim /etc/default/grub
```

找到：`GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet"`

修改为：`GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet intel_iommu=on video=efifb:off"`

修改完成之后更新grub：

```shell
update-grub
```

#### 2. 加载相应的内核模块

打开modules文件：

```shell
vim /etc/modules
```

在文件末尾添加以下模块：

```
vfio
vfio_iommu_type1
vfio_pci
vfio_virqfd
```

#### 3. 将显卡加入PVE的黑名单

打开blacklist.conf文件：

```shell
vim /etc/modprobe.d/blacklist.conf
```

在文件末尾添加以下内容：

```text
radeon
nouveau
nvidia
nvidiafb
amdgpu
snd_hda_intel
snd_hda_codec_hdmi
i915
```

保存文件并更新内核：

```
update-initramfs -u
```

#### 4. 将显卡加入直通组

查看显卡的id：

```shell
lspci
```
![69-1.png][1]

VGA开头的就是我的核显，其中00:02是代表组名，00:02.0是代表00:02组的第一个设备。

通过组名查找id：

```shell
lspci -n -s 00:02
```
![69-2.png][2]

8086:0412是厂商ID:设备ID，如果显卡带有声卡，这里会显示两个设备，一个显卡，一个声卡。我这显卡没有声卡，所以只有一个设备。

记住显卡的id，添加到直通组：

```shell
vim /etc/modprobe.d/vfio.conf
```

在文件末尾添加以下内容：

```text
options vfio-pci ids=8086:0412
```

如果有多个设备，ids后面每个设备之间用`,`隔开。

还需要添加options防止VM死机，打开kvm.conf：

```shell
vim /etc/modprobe.d/kvm.conf
```

在文件末尾添加如下内容：

```text
options kvm ignore_msrs=1
```

#### 5. 重启PVE

这一步很重要，单独写出来。

#### 6. 开始直通

首先创建一个虚拟机，名称自定义；

![69-3.png][3]
使用光盘镜像的方式安装系统，类别选择Microsoft Windows，版本选择10/2016/2019；

![69-4.png][4]

机器类型选择q35；

![69-5.png][5]

硬盘视情况而定，如果有空白硬盘可以选择直通给windows使用，这样效率最高，我这边没有空闲的硬盘了，所以只能虚拟一块50GB磁盘先用着，轻度使用应该是足够的；如果你是SSD可以勾选SSD仿真，这样可以提高效率；

![69-6.png][6]

CPU核心数视情况而定，一定要启用NUMA，CPU类别选择host；

![69-7.png][7]
内存视情况而定，内存和最小内存一定要一致；

![69-8.png][8]

网络这里选择VirtIO半虚拟化，效率比较高；

![69-9.png][9]

确认无误后点击确定，接下来在虚拟机的硬件中添加PCI设备，添加我们要直通的显卡；

![69-10.png][10]

勾选主GPU和PCI-Express；

![69-11.png][11]

最后启动虚拟机，按照正常安装Windows的流程操作一遍，驱动需要下载windows着用的kvm驱动，地址：[https://fedorapeople.org/groups/virt/virtio-win/direct-downloads/archive-virtio/](https://fedorapeople.org/groups/virt/virtio-win/direct-downloads/archive-virtio/)；下载ISO文件通过虚拟光驱的方式使用，不懂可以问度娘呀。

所有驱动，包括显卡的驱动都装好之后，此时连接显示器应该是没有输出的，而且在设备管理器中，会提示该设备有问题，已被停止，所以接下来要解决这个问题。

将虚拟机关机，在硬件中删除刚刚直通的PCI设备，打开虚拟机的配置文件：

```shell
# 100换成具体的虚拟机ID
vim /etc/pve/qemu-server/100.conf
```

在第一行添加如下内容：

```text
args: -device vfio-pci,host=00:02.0,addr=0x18,x-vga=on,x-igd-opregion=on
```

将显示改为无：

![69-12.png][12]

连接好显示器，重新打开虚拟机，不出意外你将看到熟悉的Windows10界面。

![69-13.png][13]

#### 7. 直通USB用于连接键盘鼠标

这一步比较简单，接上键盘鼠标之后，选择添加USB设备，使用USB3视情况勾选：

![69-14.png][14]

#### 8. 直通声卡

声卡问题暂时没有解决，什么时候解决了来更新。

目前通过直通USB设备使用USB外置声卡来曲线救国。

> 2020-09-21 更新：
> 之所以直通不了，是因为我在BIOS把声卡给禁用了！重新开启之后就好了。

### 总结

真的挺折腾的，所以之前那么多次想弄，最后也都放弃了，不得不说是明智之举。

网上这方面的教程太少了，和我的情况一样的更是几乎没有，我也是查了很多资料，相互印证才在我的环境上成功的，所以写出来，能给大家多一个参考也是极好的 ::aru:proud:: 。

[1]: https://www.simaek.com/usr/uploads/2020/08/3651716431.png
  [2]: https://www.simaek.com/usr/uploads/2020/08/2310726043.png
  [3]: https://www.simaek.com/usr/uploads/2020/08/2542977701.png
  [4]: https://www.simaek.com/usr/uploads/2020/08/2469892795.png
  [5]: https://www.simaek.com/usr/uploads/2020/08/32926331.png
  [6]: https://www.simaek.com/usr/uploads/2020/08/1675122660.png
  [7]: https://www.simaek.com/usr/uploads/2020/08/2445676293.png
  [8]: https://www.simaek.com/usr/uploads/2020/08/3200896087.png
  [9]: https://www.simaek.com/usr/uploads/2020/08/2823919278.png
  [10]: https://www.simaek.com/usr/uploads/2020/08/1844327137.png
  [11]: https://www.simaek.com/usr/uploads/2020/08/1812348716.png
  [12]: https://www.simaek.com/usr/uploads/2020/08/206393371.png
  [13]: https://www.simaek.com/usr/uploads/2020/08/3613401290.png
  [14]: https://www.simaek.com/usr/uploads/2020/08/3906704411.png

很早以前就想在家里的PVE虚拟平台上安装Windows操作系统，并且直通显卡，直接连接显示器使用。

##### 机器配置：

##### 目前运行虚拟机：

### 正题：PVE安装Window10并且直通核显

> 本篇教程只适用于Intel平台核显的直通，其他情况可以酌情参考。

#### PVE环境配置

##### 1. 开启iommu

打开grub文件：

```shell
vim /etc/default/grub
```

找到：`GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet"`

修改为：`GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet intel_iommu=on video=efifb:off"`

修改完成之后更新grub：

```shell
update-grub
```

#### 2. 加载相应的内核模块

打开modules文件：

```shell
vim /etc/modules
```

在文件末尾添加以下模块：

```
vfio
vfio_iommu_type1
vfio_pci
vfio_virqfd
```

#### 3. 将显卡加入PVE的黑名单

打开blacklist.conf文件：

```shell
vim /etc/modprobe.d/blacklist.conf
```

在文件末尾添加以下内容：

```text
radeon
nouveau
nvidia
nvidiafb
amdgpu
snd_hda_intel
snd_hda_codec_hdmi
i915
```

保存文件并更新内核：

```
update-initramfs -u
```

#### 4. 将显卡加入直通组

查看显卡的id：

```shell
lspci
```
![69-1.png][1]

VGA开头的就是我的核显，其中00:02是代表组名，00:02.0是代表00:02组的第一个设备。

通过组名查找id：

```shell
lspci -n -s 00:02
```
![69-2.png][2]

8086:0412是厂商ID:设备ID，如果显卡带有声卡，这里会显示两个设备，一个显卡，一个声卡。我这显卡没有声卡，所以只有一个设备。

记住显卡的id，添加到直通组：

```shell
vim /etc/modprobe.d/vfio.conf
```

在文件末尾添加以下内容：

```text
options vfio-pci ids=8086:0412
```

如果有多个设备，ids后面每个设备之间用`,`隔开。

还需要添加options防止VM死机，打开kvm.conf：

```shell
vim /etc/modprobe.d/kvm.conf
```

在文件末尾添加如下内容：

```text
options kvm ignore_msrs=1
```

#### 5. 重启PVE

这一步很重要，单独写出来。

#### 6. 开始直通

首先创建一个虚拟机，名称自定义；

![69-3.png][3]
使用光盘镜像的方式安装系统，类别选择Microsoft Windows，版本选择10/2016/2019；

![69-4.png][4]

机器类型选择q35；

![69-5.png][5]

![69-6.png][6]

CPU核心数视情况而定，一定要启用NUMA，CPU类别选择host；

![69-7.png][7]
内存视情况而定，内存和最小内存一定要一致；

![69-8.png][8]

网络这里选择VirtIO半虚拟化，效率比较高；

![69-9.png][9]

确认无误后点击确定，接下来在虚拟机的硬件中添加PCI设备，添加我们要直通的显卡；

![69-10.png][10]

勾选主GPU和PCI-Express；

![69-11.png][11]

将虚拟机关机，在硬件中删除刚刚直通的PCI设备，打开虚拟机的配置文件：

```shell
# 100换成具体的虚拟机ID
vim /etc/pve/qemu-server/100.conf
```

在第一行添加如下内容：

```text
args: -device vfio-pci,host=00:02.0,addr=0x18,x-vga=on,x-igd-opregion=on
```

将显示改为无：

![69-12.png][12]

连接好显示器，重新打开虚拟机，不出意外你将看到熟悉的Windows10界面。

![69-13.png][13]

#### 7. 直通USB用于连接键盘鼠标

这一步比较简单，接上键盘鼠标之后，选择添加USB设备，使用USB3视情况勾选：

![69-14.png][14]

#### 8. 直通声卡

声卡问题暂时没有解决，什么时候解决了来更新。

目前通过直通USB设备使用USB外置声卡来曲线救国。

> 2020-09-21 更新：
> 之所以直通不了，是因为我在BIOS把声卡给禁用了！重新开启之后就好了。

### 总结

真的挺折腾的，所以之前那么多次想弄，最后也都放弃了，不得不说是明智之举。

网上这方面的教程太少了，和我的情况一样的更是几乎没有，我也是查了很多资料，相互印证才在我的环境上成功的，所以写出来，能给大家多一个参考也是极好的 <img src="https://www.simaek.com/usr/themes/handsome/assets/img/emotion/aru/proud.png" class="emotion-aru"> 。

最后修改：2023 年 08 月 02 日