Жесткий диск состоит из набора пластин диаметром 5,25 или 3,5 дюйма (или еще меньшего размера для использования в ноутбуках), изготовленных из алюминия, металлического сплава или стекла. На каждую пластину наносится тонкий магнит­ный слой из окисла металла. Только что изготовленный диск не содержит никакой информации.

Перед использованием диска каждая пластина должна пройти низкоуровневое форматирование, осуществляемое с помощью определенной программы. Формат диска состоит из серии концентрических дорожек, каждая из которых содержит определенное количество секторов, с небольшими промежутками между секторами.

Заголовок начинается с определенной комбинации битов, позволяющей обо­рудованию распознать начало сектора. В нем также содержатся номера цилиндра и сектора и некоторая другая информация. Размер области данных определяется программой низкоуровневого форматирования. Многие диски используют секто­ры размером 512 байт. Поле кода корректировки ошибок — ЕСС (Error Correction Code) содержит избыточную информацию, которая может быть использована для исправления ошибок чтения. Размер и содержимое этого поля варьируется от производителя к производителю и зависит от того, какую часть дискового про­странства разработчик захотел отдать под достижение высокой надежности, и от степени сложности кода ЕСС, с которым может работать контроллер. Довольно часто используется 16-разрядное поле ЕСС. К тому же у всех жестких дисков есть некоторое количество запасных секторов, предназначенных для замены секторов, имеющих производственные дефекты.

При низкоуровневом форматировании задается положение нулевого сектора на каждой дорожке, смещенное относительно положения нулевого сектора предыду­щей дорожки - это смещение, называемое отклонением цилиндров (cylinder skew), создается для повышения производительности- Замысел состоит в том, чтобы дать возможность считывания с диска нескольких дорожек за одну непрерывную операцию без потери данных. Предположим, что поступил запрос на 18 секторов, начиная с сектора 0 внутренней дорожки. За один оборот диска происходит чтение 16 первых секторов, но для считывания 17-го сектора необходимо перемещение блока головок на одну дорожку ближе к краю диска. За время перемещения на одну дорожку сектор 0 уже уйдет из-под головки, поэтому для его подхода под нее нужен полный оборот диска.

Величина отклонения цилиндров зависит от геометрии привода. Например, один оборот диска, вращающегося со скоростью 10 000 об/мин, занимает 6 мс. Если дорожка состоит из 300 секторов, то новый сектор проходит под головкой каждые 20 мкс. Если переход с дорожки на дорожку занимает 800 мкс, то за этот переход произойдет смещение на 40 секторов, поэтому отклонение цилиндра должно быть на 40 секторов, а не на три сектора. Следует заметить, что переключение между головками также занимает некоторое время, поэтому кроме отклонения цилиндров есть еще и отклонение головок (head skew), но оно не велико по размеру.