IMHO você teste é tendencioso, porque você está executando os três comandos em tempos muito diferentes. Você deve ter um único loop que execute sucessivamente os comandos grep, rgrep, grep -F, e se você puder fazer essa ordem aleatoriamente, isso será até melhor.
Por outro lado, o desempenho não é tudo, e eu precisaria de um desempenho muito significativo para mudar para um comando específico, e esse melhor desempenho seria mostrado mesmo com benchmarks de tendência.