Жорсткий диск складається з однієї або декількох скляних або металевих пластин, кожна з яких покрита з одного або двох сторін магнітним матеріалом. Для запису інформації на магнітну поверхню дисків застосовується наступний спосіб: поверхня розглядається як послідовність точкових позицій, кожна з яких вважається бітом і може бути встановлена в 0 або 1. Так як розташування точкових позицій визначається неточно, то для запису потрібні заздалегідь нанесені мітки, які допомагають записуючого пристрою знаходити позиції записи. Процес нанесення таких міток називається фізичним форматуванням і є обов'язковим перед першим використанням накопичувача.
Фізичне форматування - це процес запису на поверхню диска службової інформації, що позначає сектора на диску (позначка початку і кінця доріжки і сектора).
На кожній стороні кожної пластини розмічені тонкі концентричні кола (по ним розташовуються синхронізуючі мітки). Кожна концентрична окружність називається доріжкою.
Кількість доріжок залежить від типу диска. Нумерація доріжок починається з 0 від зовнішнього краю до центру диска. Коли диск обертається, головка читання / запису зчитує двійкові дані з магнітної доріжки або записує їх на неї. Нумерація сторін починається з 0.
Групи доріжок (треків) одного радіуса, розташованих на поверхнях магнітних дисків, називаються циліндрами. Номер циліндра збігається з номером утворює доріжки. Жорсткі диски можуть мати по кілька десятків тисяч циліндрів, на поверхні дискети, як правило, їх вісімдесят. Знаючи кількість робочих поверхонь, доріжок на одній стороні, розмір сектора, можна визначити ємність диска.
Для дискет 3.5 ": 2 робочі поверхні, 80 доріжок на кожній стороні, 18 секторів на кожній доріжці, 512 байт - кожен сектор. Тоді, ємність дискети = 21801181512 = 1474560 байтів = 1.44 Мбайт.
Кожна доріжка розбивається на сектори. Сектор - найменша адресуемая одиниця обміну даними дискового пристрою з оперативною пам'яттю. Нумерація секторів починається з 1. Кожен сектор складається з поля даних і поля службової інформації, яка обмежує й ідентифікує його.
Для того щоб контролер диска міг знайти на диску потрібний сектор, необхідно поставити йому всі складові адреси сектора: номер циліндра, номер поверхні, номер сектора ([chs]).
ОС при роботі з диском використовує, як правило, власну одиницю дискового простору, звану кластером.
Кластер (осередок розміщення даних) - обсяг дискового простору, який бере участь в одиничної операції читання / запису, здійснюваної ОС.
Кластер - це мінімальний розмір місця на диску, яке може бути виділено файловою системою для зберігання одного файлу.
Приклад. Якщо файл має розмір 2560 байт, а розмір кластера в файлової системи визначено в 1024 байта, то файлу буде виділено на диску 3 кластера.
Розмір кластера залежить від формату диска і може відповідати одному сектору або декільком суміжним секторам доріжки.
Розмір кластера визначається, як правило, автоматично при логічному форматуванні.
Дізнатися розмір кластера можна наступними способами: