ちょっと細かいところが気になるので教えてください。
一応 Zabbix 3.0 ですが、たぶんバージョンには関係のない話だと思います。
アイテムの保存時の計算で 差分/時間（または 差分）を選んだときは、最初に値を取得したときにはそれをどこかに覚えるだけで、ヒストリ（history テーブル）には何も記録しない、そして、次に値を取得したときに、前回との差分を時間で割ったもの（または前回との差分）をヒストリに記録する、という認識です。
この、前回取得した（生の）値というのは、どこに記憶しているんでしょうか？
メモリ上ですか？データベースのどこかのテーブルですか？
ソースを探してみると、テーブルを読んでいる気配がないんですよね（※１）。
どうもキャッシュ（つまりメモリ上）に覚えているような気がするのです。
そこで気になるのが、メモリ上だと Zabbix サーバー再起動時には忘れるので「再起動後二回目の値取得まではヒストリが更新されない」ということなのか？ということです。
再起動直前に取得した値は忘れてしまうんでしょうか？
もう一つ。
差分/時間 のときは、前回より値が小さくなると一旦捨てるような記述がありますが、これは例えば5分（=300秒）おきに取得する値があって 差分/時間 としていたときに、