在虚拟机中直通USB控制器以实现外部设备无损性能传输的配置方法

直通USB控制器可实现虚拟机外部设备的高性能传输。首先确认CPU支持VT-d/AMD-Vi并开启BIOS中的IOMMU，使用KVM等支持PCI直通的平台；通过lspci获取USB控制器PCI地址与厂商ID，推荐使用vfio-pci驱动接管设备，添加iommu=pt和vfio-pci.ids内核参数后重启；在虚拟机XML配置中添加对应PCI设备直通条目，确保使用OVMF固件和host-passthrough CPU模式；启动虚拟机后验证设备识别情况，注意直通后宿主机无法使用该控制器下USB端口，建议保留部分接口供宿主机使用。

在虚拟机中实现外部USB设备的无损性能传输，最有效的方式之一是直通整个USB控制器。相比单独直通某个USB设备，直通控制器能让所有连接该控制器的设备直接交由虚拟机控制，降低延迟、提升稳定性，特别适合需要高性能外设（如高速存储、专业采集卡、加密狗等）的场景。

确认硬件与平台支持

要成功直通USB控制器，需确保物理主机和虚拟化平台满足以下条件：

• CPU与芯片组支持VT-d/AMD-Vi：这是IOMMU技术的基础，用于隔离和映射设备到虚拟机。在BIOS中开启相关选项（通常为“Intel VT-d”或“AMD IOMMU”）。
• 主板BIOS已启用IOMMU功能：部分主板默认关闭此功能，需手动开启，否则系统无法识别可直通的PCI设备。
• 使用支持PCI设备直通的虚拟化平台：主流方案包括Proxmox VE、VMware ESXi、KVM/QEMU（如通过libvirt管理）等。本文以KVM为例说明。
• 确认USB控制器所在的PCI设备ID：使用lspci | grep -i usb命令列出所有USB控制器，记下目标控制器的PCI地址（如0000:00:1d.0）。

将USB控制器从宿主机解绑

在直通前，必须让宿主机释放对目标USB控制器的控制权，否则虚拟机无法独占使用。

• 编辑GRUB配置文件（如/etc/default/grub），在GRUB_CMDLINE_LINUX中添加内核参数：
  intel_iommu=on pci-stub.ids=vendor_id:device_id（Intel平台）或对应AMD参数。
• 获取控制器的厂商与设备ID：lspci -nn | grep -i usb，输出类似00:1d.0 USB controller [0c03]: Intel Corporation ... [8086:1e2d]，其中[8086:1e2d]即为ID。
• 使用pci-stub或更现代的vfio-pci驱动接管设备。推荐使用vfio-pci：
  在内核参数中加入：iommu=pt vfio-pci.ids=8086:1e2d，然后更新grub并重启。
• 重启后执行lspci -k -s 0000:00:1d.0，确认驱动为vfio-pci。

在虚拟机配置中添加PCI直通设备

确保虚拟机使用OVMF（UEFI）固件，并配置为host-passthrough CPU模式，以最大程度兼容直通设备。

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• 编辑虚拟机XML配置（如使用virsh edit vm-name）。
• 在<devices>段中添加PCI直通条目：

  <hostdev mode='subsystem' type='pci' managed='yes'>
    <source>
      <address domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x1d' function='0x0'/>
    </source>
    <address type='pci' domain='0x0000' bus='0x00' slot='0x07' function='0x0'/>
  </hostdev>

  登录后复制
• 注意：domain、bus、slot、function需与lspci -vmm输出一致。若不确定，可用工具如virt-manager图形界面添加PCI设备。
• 保存配置并启动虚拟机。

验证与注意事项

进入虚拟机操作系统后，检查设备是否被完整识别。

• 在Windows虚拟机中打开设备管理器，查看是否有对应的USB主控制器，且无黄色警告。
• 插入U盘、摄像头等设备，确认能被虚拟机直接识别并正常运行。
• 注意：直通控制器后，其下属所有端口均归虚拟机所有，宿主机将无法使用这些USB口。建议将常用键鼠接在其他控制器上。
• 多USB控制器时，可选择性直通特定控制器（如仅后置USB口对应的控制器），保留前置或内部接口供宿主机使用。
• 热插拔支持取决于虚拟机配置与客户系统，建议在关机状态下插拔关键设备。

基本上就这些。只要IOMMU开启正确、驱动绑定无误、XML配置准确，USB控制器直通就能稳定运行，实现接近物理机的外设性能体验。

以上就是在虚拟机中直通USB控制器以实现外部设备无损性能传输的配置方法的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！