Ну и про кеш очень просто глазами увидеть. Возьми медленную флешку и скопируй с нее файл побольше несколько раз подряд на комп. Первый раз медленно пойдет, дальше очень быстро
Собственно в памяти могут* хранится inode, которые по сути являются метаданными с информацией о правах, и тд в том числе с указателями на сами данные на диске, и сами inode могут кэшироваться в памяти