< Falando fisicamente... >
Imagine uma pizza cortada em fatias. Imagine agora que, com um compasso apoiado em seu centro, alguém desenhou em ambas as faces da pizza o mesmo número de circunferências concêntricas, igualmente espaçadas, cobrindo toda a superfície das duas faces. Agora imagine que, digamos, três dessas pizzas foram empilhadas e presas a um eixo vertical que atravessa seus centros. Esta é a exata estrutura de um disco rígido de seis faces no qual cada pizza é um "prato" do disco.
As circunferências são as "trilhas" onde são gravadas as informações. Elas são divididas em tantos pedaços em forma de arco de circunferência quantas são as fatias da pizza. Estes pedaços são os "setores". Exatamente abaixo de cada trilha da face superior haverá mais cinco trilhas idênticas, uma em cada face, formando um "cilindro" imaginário.
As faces são recobertas com um meio magnético semelhante ao usado nas fitas de áudio, onde são gravadas as informações usando um pequeno eletroímã que, literalmente, flutua no ar, imóvel, muito próximo da superfície da face e, à medida que o disco gira, altera a polaridade de alguns pontos do meio magnético aplicando-lhes um campo magnético. Em torno do núcleo do eletroímã há uma bobina. Quando o disco está em movimento, a variação do campo magnético causada pela passagem de pontos magnetizados sob a bobina gera uma corrente elétrica que oscila de acordo com a polaridade dos pontos em movimento, permitindo assim que as informações sejam lidas. O conjunto bobina/eletroímã chama-se "cabeça magnética" e é responsável tanto pela gravação (quando funciona como eletroímã) quanto pela leitura (quando funciona como bobina) da informação.
Junto a cada face há uma cabeça que se desloca radialmente saltando de trilha em trilha. As cabeças situam-se na extremidade de hastes paralelas ligadas a um mesmo eixo, de modo que quando uma delas se desloca as demais a acompanham fazendo com que, em um dado momento, todas as cabeças situem-se sempre na mesma vertical (logo, no mesmo cilindro).
Dependendo do sentido do campo magnético aplicado, cada ponto magnetizado pode assumir um dentre dois estados possíveis. Um deles representa o algarismo "um". O outro representa "zero". Em um sistema numérico de base dois (ou sistema "binário") estes algarismos são conhecidos como "dígitos binários", ou "binary digits", cuja contração gerou o termo "bit". Assim, com oito pontos magnetizados pode-se representar uma sucessão de oito bits, ou um "byte" (número expresso por oito algarismos binários). Tipicamente, em cada setor de um disco podem ser gravados 512 bytes. Portanto, para determinar a capacidade em bytes de um disco rígido, basta multiplicar por 512 o total de setores (obtido multiplicando-se o número de cabeças pelo de cilindros e pelo de setores por trilha).
Para recuperar uma informação há que localizar o setor onde foi gravada. Por isso as faces, trilhas e setores são numerados. A numeração das faces e das trilhas começa em zero (a trilha zero é sempre a mais externa). A dos setores, inexplicavelmente, começa em um. O primeiro setor ocupa uma posição arbitrária dentro da trilha, mas a coisa é organizada de tal maneira que os setores de mesmo número situam-se sempre na mesma vertical.
A forma clássica de localizar um setor em um disco é informar número da trilha e da face onde está situado, assim como seu número dentro da trilha. Este esquema, chamado "CHS" (de "Cylinder/Head/Sector", ou cilindro/cabeça/setor) padece de certas limitações devidas aos números máximos de cilindros por face e setores por cilindro impostos pelo padrão IDE adotado nos discos rígidos mais comuns e que não cabe detalhar aqui. Para contorná-las adotou-se uma forma alternativa de identificar os setores: numerá-los a partir do primeiro setor da trilha zero da face zero e prosseguir a numeração seqüencialmente trilha a trilha, face a face, até o último setor da última trilha da última face. Esse esquema denomina-se "LBA" (de "Logical Block Addressing", ou endereçamento lógico de blocos). Quando se usa o LBA, para localizar um setor basta fornecer seu número aos circuitos controladores do próprio disco. Descobrir em que trilha de que face ele está é problema desses circuitos, não do programa que solicitou os dados nem do sistema operacional. Todos os discos IDE modernos (assim como todos os SCSI) permitem localizar setores através do LBA.
Pronto: agora já temos uma idéia da estrutura física dos discos. E, honestamente, não conheço jeito de explicar isso de forma mais resumida. Tomara que tenha sido tão clara quanto sucinta...