ﾌｧｲﾙ(ﾃﾞｨｽｸ上のものも仮想のものも)はﾒﾓﾘに読み込む必要があります｡
そのﾒﾓﾘ上の場所を示すのがﾌｧｲﾙﾎﾟｲﾝﾀ(orﾊﾝﾄﾞﾙ)で､多くの言語ではﾌｧｲﾙのｵｰﾌﾟﾝ時に変数として割り当てられます｡｢この"text.txt"ってﾌｧｲﾙを開いてよ｣という依頼に対し､｢じゃぁ､このfpっていう変数が指している場所に読み込んでやるよ｣と教えてくれるわけです｡
多くの場合､読み書きが終わるとﾌｧｲﾙを読み込むためのﾒﾓﾘ領域が不要になりますし､(ﾃﾞｨｽｸなど)ｱｸｾｽ競合の管理があるﾒﾃﾞｨｱの場合は｢もう使わないよ｣と宣言してもらう必要があったり､必要がないにしても､並行に実行されている他の処理がｽﾑｰｽﾞに進む場合があります｡ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ内でｸﾛｰｽﾞするとそのようなことが(必要なら)行われます｡
URLはﾀﾞﾐｰです｡
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB%E3%82%B7%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%A0
あえて､質問者の最初の問題提起にそって述べます｡
･ﾌｧｲﾙ読み取りは､【ﾃﾞｨｽｸ内のﾃﾞｰﾀ領域のある特定のｱﾄﾞﾚｽの】これらの1,0の並びを認識すること
･ﾌｧｲﾙ書き込みは､【ﾃﾞｨｽｸ内のﾃﾞｰﾀ領域のある特定のｱﾄﾞﾚｽの】これらの並びを変更すること
ですが､では､そのｱﾄﾞﾚｽはどうやってﾃﾞｨｽｸ装置が知ることができるか､です｡なにしろ､ﾕｰｻﾞはﾌｧｲﾙ名しか与えていないからです｡
で､ﾃﾞｨｽｸ内には､ﾃﾞｨﾚｸﾄﾘ領域というのがあって､そこに｢ﾌｧｲﾙ名とｱﾄﾞﾚｽの対応表を格納することができます｡まだ対応ができていない(新規書き込み)なら対応表を作ります｡すでにあるときには､その対応表を読みます｣｡これは物理的には､ﾃﾞｨﾚｸﾄﾘ情報(ﾌｧｲﾙ名､ｱﾄﾞﾚｽ､書き込み権利など)が､0,1で構成される文字情報､数字情報なので､それらの0,1情報を読んだり書いたりしています｡つまりﾃﾞｨｽｸ本体では､ｵｰﾌﾟﾝやｸﾛｰｽﾞでは､ﾃﾞｨﾚｸﾄﾘ領域に対する読み書きが発生しています｡
で､ﾃﾞｨﾚｸﾄﾘ領域がどこにあるかというと､それはいわゆるOSが知っているわけですが､そのOSというのも､ほとんどの場合Disk OSなので､ﾃﾞｨｽｸ内のOS領域に対して読み書きしています｡
もちろん､ｵｰﾌﾟﾝ､ｸﾛｰｽﾞは主記憶内でもいろいろなことをやっていますが､ﾃﾞｨｽｸへの物理的なｱｸｾｽは発生しています(それを仮想ﾃﾞｨｽｸであるﾒﾓﾘ空間であるとか､細かくいえばありますが､おおざっぱな認識として)｡
ﾀﾞﾐｰ：http://q.hatena.ne.jp/answer
●追記： ついでにいうと､｢ﾌｧｲﾙ削除｣は､決して､｢ﾃﾞｰﾀ領域のﾋﾞｯﾄを全て0で埋め尽くす｣ということでなく､ﾃﾞｨﾚｸﾄﾘ領域の対応表を消すことです｡したがって､実際のﾃﾞｨｽｸのｱﾄﾞﾚｽは､別のﾌｧｲﾙによって再利用されるかもしれないし､再利用されないで､元のﾃﾞｰﾀが残っているかもしれない､です｡
既に色々な方の回答もありますので､ちょっと違う観点からの回答とします｡
自分もC言語を勉強し始めの頃は､同じような疑問を持ちました｡
自分の経験を踏まえて考えますと､ｺﾝﾋﾟｭｰﾀを勉強し始めの頃は､
ｼﾝﾌﾟﾙなﾓﾃﾞﾙ上で､ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑをｲﾒｰｼﾞしていたように思います｡
ﾒﾓﾘ上には､自分のﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑだけが配置され､入出力機能も独占しているような状態｡
であれば､やりたい事が､ﾃﾞｨｽｸへの書き込みであれば､
何故に､直接､ﾃﾞｨｽｸへ書き込んでくれないの？といった感じです｡
初期のｺﾝﾋﾟｭｰﾀでは､きっと､直接書き込んでいたように思います｡
でも､みなさんが説明して頂いているように､低ﾚﾍﾞﾙでの読み書きは､
実は､色々と面倒な手順を踏まないといけないんですね｡
｢こんなの毎回やってられね?よ｡
ﾌｧｲﾙ名指定するだけで､後は書き込みたいﾃﾞｰﾀだけ渡せば､
(もしくは読み込みたい領域を指定すれば)
面倒な事は代わりに誰かやってくれ?!!｣
そんなこんなでOSが登場するわけです｡
現在のOSは､色々と芸達者で､規模も大きくなっていますが､
ここでの説明では､便利なｻﾌﾞﾙｰﾁﾝの集合とでも捉えて下さい｡
で､まぁ､ﾃﾞｨｽｸ読み書き用のｻﾌﾞﾙｰﾁﾝを用意してもらったので､
今までの面倒な作業をする代わりに､
読み書きする前にｻﾌﾞﾙｰﾁﾝ(f)openを呼び出すと､
OSは読み書きに必要な物をあれこれと用意してくれます｡
ﾌｧｲﾙﾎﾟｲﾝﾀやﾌｧｲﾙﾊﾝﾄﾞﾙといった物は､
その必要な物のあれやこれやを参照する為の物です｡
その後､(f)readや(f)writeなどで､好きに読み書きを依頼すれば､
OSが責任を持って面倒な作業を肩代わりしてくれます｡
また､OSは､調停役であり監視役でもありますので､
他のﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑとの兼ね合いやら権限のﾁｪｯｸやら､
もしくはｼｽﾃﾑ全体の効率なども踏まえて､
適切と思われるﾀｲﾐﾝｸﾞで物理的な読み書きを実行します｡
そのような理由もあって､依頼した内容が､即反映されるとは限りませんが､
基本的にはOSが帳尻を合わせてくれます｡(電源ぶち切りとかしなければ)
で､最後に､読み書きが終了した時点で､(f)closeを呼び出すと､
OSは､あれこれと用意した物を､綺麗に片付けます｡
これを忘れると､OSは､まだ読み書きを続けるつもりで､
あれこれと必要な物を残したままにしておきます｡
昔､新米ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾏの時､closeを忘れ､
ﾒﾓﾘ不足でｱﾌﾟﾘが落ちた苦い経験がありますが､
きっと､多分､そのような経験を重ねる事で､
ｺﾝﾋﾟｭｰﾀの内部の動きが実感出来るような気もしますので､
たくさん書いて､たくさん動かしてみる､というのも大事かな､なんて思います｡
http://d.hatena.ne.jp/rascal_k2/
