底层调用一定比上层快吗？

在我的印象中有一种误区：总是认为底层比上层快，如汇编编的程序比Basic快，操作系统底层调用比上层调用速度快，甚至认为底层开发比上层开发有前途，没想到今天被一段程序推翻。

这是一段Linux上的C代码，请把复制缓冲区大小SIZE分别改为1和1024编译运行此程序，复制的文件1.mp3大约为5M，上代码：

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#define SIZE 1024

//系统要求三个参数：源文件，目标文件，标识，标识1表示使用系统文件调用，2表示库
//函数调用
main(int argc, char *argv[])
{
    char buf[1024];
    
    if (argv[3][0] == '1')            
    {
        //系统调用
        int fd1, fd2;
        fd1 = open(argv[1], O_RDONLY);
        creat(argv[2],0660);
        fd2 = open(argv[2], O_WRONLY);

        int n;
        while(n = read(fd1, buf, SIZE))
        {
            write(fd2, buf, n);
        }
        close(fd1);
        close(fd2);
    }
    else
    {
        //库文件调用
        FILE *f1, *f2;
        f1 = fopen(argv[1], "r");
        f2 = fopen(argv[2], "w");
        
        int n;
        while(n = fread(buf, 1, SIZE, f1))
        {
            fwrite(buf, 1, n, f2);
        }
        fclose(f1);
        fclose(f2);
    }
}

下面是运行结果（Ubutun8.10）：

 

说明：

库函数当前比系统函数要高级，但此处在SIZE=1时，效率相差非常巨大。合理的解释是：指令从外部（库函数）到操作系统内核函数需要时间，库文件函数在fwrite到一定数量后才调用系统函数write，而如果直接使用系统函数write则每次都需要调用系统内核，故需要多次传递，另外估计应该和多次写磁盘也有关系。