一般打开并读取一个文件，传统方法就是两个系统调用：
int open (const char ‘*path‘, int ‘oflag‘, .../*,mode_t ‘mode‘ */); ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
这里 read 有一个 buf 缓冲区，这个是由你的应用程序控制的，在你的应用程序虚拟内存地址空间中，究竟是 堆，还是栈，这个看你声明 buf 时候是怎么做的。
不过，内核中，也会有一个缓冲区，这个你的应用程序是看不见的，当你读取时，内核会将数据放入自己的缓冲区，然后 copy 到用户态你程序的缓冲区中。这个东西，在内核叫做 buffer cache，由IO 子系统管理，对于 Unix 系统来说，一般会预留最多 10% 作为 buffer cache 使用。
如果你使用的是 mmap 方法，则会有：
void * mmap(void *addr, size_t len, int prot, int flags, int fd, off_t offset);
这一套过程与上面的 open/read 不同，是由内核分页子系统管理的，说白了，就是用虚拟内存调页的方式，将文件直接 map 到程序的地址空间中，这个 map 也是靠内核实现的，这东西叫做 page cache，你也知道虚拟内存限制少很多，可以 map 直到占用全部内存。
传统 read/write buffer cache 有个问题，就是一旦固定后，大小没法调节，这样分配多了就是浪费，分配少了就会造成很多的上下文切换做 copy 而且这个东西与分页系统割裂。所以后来就出现了 Unified Buffer Cache，统一用 Page Cache 解决以上问题。
对于使用C语言标准IO函数，将文件抽象为 流 的概念，当打开一个流时，返回指向FILE对象的指针。该对象通常是一个结构，包括用于实际IO的文件描述符，指向用于该流缓冲区的指针，缓冲区的长度，当前在缓冲区的字符数和出错标志。
参考链接：
https://www.zhihu.com/question/30868347/answer/49751213
从文件 I/O 看 Linux 的虚拟文件系统
http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-vfs/index.html
http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cache/