操作系统如何处理不是块设备扇区大小倍数的 I/O 写入？

问：

我试图理解一个数据块，它不是驱动器默认扇区大小的倍数，是如何被写下来的。 在我的理解中，操作系统只能执行多扇区大小的块设备操作，但它以某种方式设法写下更小的字节块。

假设，我想将 300Bytes 写入块设备上的 file（禁用缓冲）中，该文件的扇区大小为 512 字节。在这种情况下，从理论上讲，操作系统必须添加一些填充，以便以物理方式写入数据。我假设，这个填充将由0x00组成。

与我的假设相反，这 300 字节已经完美地写下来，没有任何明显的填充。在字节 301 处，位于先前写入的字节。这似乎是操作系统首先将块读入内存，替换受影响的字节并将新的 512bytes 块写入驱动器的特定扇区。这也意味着，不是 512 的倍数的写入需要更长的时间，并且需要在 RAM 中增加一个缓冲区...... 如果这是正确的，操作系统的哪个部分负责考虑这一点？如果我能得到一个例子（例如来自 Linux 内核）来了解发生了什么，我会很高兴。