模拟硬盘读写全过程

    4K大小扇区的引入将主要依赖于 512 字节扇区模拟。这个术语是指，将高级格式化中所用4K物理扇区转换为主机计算系统预期使用的传统 512 字节扇区的过程。

    由于512字节模拟不会强制在传统计算系统中进行复杂的改变，因而是可行的。但是这种模拟会对硬盘性能带来潜在的负面影响，特别是写入的数据与 8 个转换的传统扇区不对应时。考虑到512字节模拟所需的读写过程，这种影响很明显。

模拟读写过程

    以512模拟方式来读取 4K 扇区格式化硬盘中数据的过程非常直接，如下图所示。

模拟读写过程

    可以在硬盘 DRAM 内存中读取 4K 数据块以及格式化主机所需的特定 512 字节虚拟扇区，因此这个过程不会明显影响到性能。

模拟读写过程

    写过程更为复杂一些，特别是主机尝试写入的数据为4K物理扇区的子集时。这时，硬盘必须首先读取包含主机写入请求目标位置的整个4K扇区，合并现有数据与新数据，然后重新写入整个4K扇区。

    在此情况下，硬盘必须执行额外的机械步骤：读取4K扇区数据、修改其内容，然后重新写入数据。此过程称为“读取-修改-写入”（read-modify-write）循环，但这个过程不够理想，因为它会对硬盘性能造成负面影响。将“读取-修改-写入”情况的几率和频率降到最低是顺利无忧过渡到4K扇区的最重要因素。

“读取-修改-写入”预防

    如前所述，在数据块小于或未对齐到4k扇区时，硬盘会为此数据块发出写入命令，此时会发生“读取-修改-写入”的情况。这种小于4K的写入请求称为超短帧。512字节模拟中出现超短帧的根本原因有两个。

1.由于逻辑分区和物理分区未对齐，导致写入请求不对齐。

2.写入请求的数据小于4K