内存到内存传输的DMA方向是什么？为何无对应方向定义？

首先明确：dma_data_direction枚举从设计之初就不是用来描述所有DMA场景的传输方向的，它的唯一作用是给内核DMA映射层传参，指导CPU做缓存一致性维护，适用范围仅限外设与CPU可缓存的系统主存之间的DMA传输。

枚举四个值对应的实际是不同的缓存操作逻辑，和物理传输拓扑没有强绑定：

enum dma_data_direction {
    DMA_BIDIRECTIONAL = 0,
    DMA_TO_DEVICE = 1,
    DMA_FROM_DEVICE = 2,
    DMA_NONE = 3,
};

• DMA_BIDIRECTIONAL：双向模式，映射时同时执行缓存刷回、缓存失效操作，CPU和外设都可能读写对应内存块，一致性开销最高
• DMA_TO_DEVICE：数据从内存流向设备，映射时将CPU对应位置的脏缓存行刷回主存，保证设备读到最新数据
• DMA_FROM_DEVICE：数据从设备流向内存，映射时将对应位置的CPU缓存行失效，保证CPU后续读操作能拿到设备写入主存的新数据，不会读到旧缓存
• DMA_NONE：调试用占位值，标记方向未初始化，触发非法访问报错

没有定义内存到内存、设备到设备专属方向值的原因很简单：这两类场景要么可以用现有值覆盖，要么根本不在这个枚举的适用范围内：

• 内存到内存DMA由专用DMA引擎控制器发起，传输时源内存是DMA控制器的读端，目的内存是DMA控制器的写端。做映射时，源地址按DMA_TO_DEVICE传入（保证DMA读源内存时数据一致），目的地址按DMA_FROM_DEVICE传入（保证DMA写完后CPU读目的内存数据一致）即可，现有枚举值完全满足需求，不需要新增定义。
• 设备到设备（PCIe P2P等）DMA是两个外设直接通过总线传输数据，全程不经过CPU可缓存的系统主存，不需要CPU做缓存一致性维护，走的是独立的P2P专用DMA接口，不属于这个枚举的服务范畴，自然不需要对应值。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者bruin