1樓：legendyql
4k的意思是2023年後的硬碟物理扇區大小為4k，磁頭在磁碟碟片上讀寫資料的最小單位是4k。磁頭無法向扇區內寫入512b大小的資料，一次最少寫入4k。下圖是我2023年買的希捷行動硬碟，用diskgenius測出的資訊，注意上邊寫的扇區大小512b指的是邏輯扇區，硬碟實際的物理扇區是4k。
但是2023年以前的舊式磁碟乙個物理扇區是512b，老系統跟磁碟之間的資料交換也是以512b為單位，所以老系統就無法直接用4k物理扇區的磁碟。
為了相容性，4k物理扇區的磁碟配備了512b轉換韌體（512-byte conversion firmware），目的是使4k扇區的磁碟「從外邊看起來」像老式的512b扇區磁碟一樣。乙個4k物理扇區的資料可以在磁碟快取中，被轉換韌體拆分成8個512b的資料塊。轉換韌體像乙個中介一樣，從下層的硬碟的4k物理扇區讀取資料，然後拆分修改為512b格式資料，傳送給上層的檔案系統。
從上層的檔案系統拿到512b格式的資料，將8個512b資料，拼接、轉為4k格式，寫入到4k磁碟扇區裡。
但問題就來了，由於歷史慣例，老式512b磁碟的前63個扇區是儲存著mbr及硬碟分割槽表等重要資訊，新的4k扇區磁碟為了相容性也空出磁碟最前面的63個512b大小的空間，即63*512b=31.5k，31.5k/4k=7.
875=7+7/8。即4k硬碟的前7個物理扇區被佔滿，第8個物理扇區的前7/8區域也被占用。此時向磁碟寫入檔案資料就是從第8個物理扇區的後1/8開始，即第8個512b資料塊開始寫入。
計算機檔案系統讀寫的單位是簇（cluster），很多磁碟檔案系統（如NTFS、ext3、HFS+等 ）的簇容量也為4k。當寫入乙個4k大小的簇時，需要把乙個4k扇區的資料全部讀入快取，512b轉換韌體將要寫入的資料和4k扇區前邊已經存在的資料整合到一起，然後再將整合修改後的資料全部寫入硬碟的4k扇區n裡。最後還要把乙個4k簇剩餘的資料寫入到4k扇區n+1裡。
這樣乙個4k簇的資料就被跨物理扇區儲存。本來一步就能完成的寫入操作，硬生生的變成了三步，先讀取到快取，然後在快取裡修改，最後寫入到磁碟扇區。而且本來乙個4k物理扇區就能儲存1個簇的資料，現在需要動用2個物理扇區各存一部分。
造成了效能下降。
4k對齊要做的工作就是，讓檔案系統從物理扇區的開頭而不是中間寫入資料。乙個物理扇區大小為4k，所以對齊到512b邏輯扇區的8個整數倍，8n*512b=n*4k，就對齊到了n個4k物理扇區（n為正整數）。這樣就不用進行拆分、拼接、修改這樣耗時耗力的操作了。
2樓：王宇
我解釋下對齊。至於4k看高票答案就好。
nand flash的擦除是分頁（page）擦除的，寫入之前必須先擦除整頁。
擦除是比較費時間的操作。假設要寫一頁的資料，在對齊的情況下只需擦除一頁就可以了。
如果沒有對齊，資料的起始分別在flash的連續兩頁。寫資料時就需要擦除兩頁。
參見：https://www.
3樓：梁六喵
用外行人的話模擬一下，假如廠家批發的釘子是5個一盒，你的機器也是五個釘子一起加工，也就是一盒一處理，但是機器是個傻瓜，如果第一次加工時只給了兩個釘子，那麼機器會拆開下一盒拿出三個，湊齊五個，一起加工，然後拿出剩下的兩個，拆開下一盒，再拿出三個，又一起加工，這樣就很費時費力了，這種工作方式就類似於沒有4k對齊，如果拋棄最開始的那兩個釘子，機器就會對每盒進行加工，不用湊齊5個了，效率明顯公升高。
很類似。4k對齊差不多就是這麼回事，4k對齊指的是「4kB扇區對齊」，硬碟讀寫的單位是扇區，大小是4kB，計算機讀寫單位是簇，大小一般預設為4kB，4k對齊了，也就意味著某個簇對應著某個扇區，計算機讀簇的時候硬碟只要讀乙個扇區就行了，如果沒4k對齊，硬碟就要讀兩個扇區。
4樓：sangdy
簡單說就是檔案系統管理資料的規則，用於定義多大的資料量需要乙個單獨的管理號。
以前檔案小，比如FAT是使用sector(512bytes)為單位，後來檔案越來越大，則慢慢發展出了4KB,8KB,16KB等等。
這是乙個折衷的過程，切的太小，管理號多，查詢效率就慢；
切的大，管理號少，但是即使1bytes的檔案也要占用對齊大小的容量，容易造成儲存空間的浪費。
至於固態硬碟和U盤特別需要4k對齊，則是NAND顆粒的特性決定的。
這個簡單很難說清楚。
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