操作系统是计算机科学中的核心课程，涉及进程管理、内存管理、文件系统、设备管理和调度等多个方面。以下是对给定文件中提到的操作系统相关知识点的详细解释：
1. **低级调度算法**：低级调度，也称为抢占式调度，主要负责决定哪个进程获得CPU。文中提到的算法是“最近使用处理器较少的进程”优先执行，这种算法对于I/O繁重的作业有利，因为它在I/O操作期间占用CPU较少，所以能够优先得到调度。然而，这并不意味着处理器繁重的作业会被永久忽视，因为经过足够长时间等待后，即使处理器繁忙的进程也会被视为“最近使用处理器较少”的进程，从而有机会获得执行。
2. **互斥信号量**：在多进程环境下，互斥量用于保证对共享资源的独占访问。对于n个进程共享一个互斥段的情况，如果每次仅允许1个进程进入，互斥信号量初始值为1，变化范围是[-n+1, 1]。而如果每次允许m个进程进入，则初始值为m，变化范围是[-n+m, m]。信号量值的变动反映了当前资源的使用和等待情况。
3. **进程同步**：在公共汽车的例子中，司机和售票员的活动需要同步进行。司机启动车辆前需等待售票员关车门，而售票员开门让乘客上下车前则需等待车辆停稳。通过设置两个信号量S1和S2，可以实现这一同步。S1控制司机启动车辆，S2控制售票员开门。P(S1)和V(S2)原语的使用确保了操作的正确顺序。
4. **信号量的物理意义**：信号量S的值反映了资源的状态。S>0表示还有可用资源，S=0表示资源正在被使用但无进程等待，S<0表示资源已被完全分配，有进程等待。
5. **死锁预防**：哲学家进餐问题是操作系统中经典的死锁例子。文中提供的算法使用记录型信号量避免了死锁。每个哲学家在拿起筷子前都需要先进行P操作，放下筷子后执行V操作。通过控制相邻两筷子的获取顺序，确保不会出现所有哲学家都同时等待的情况，从而防止死锁。
6. **资源分配与死锁**：系统有m个同类资源，n个进程共享。当m>n时，每个进程最多请求m-n个资源，这样至少能保证一个进程得到全部所需资源，不会导致死锁。当m≤n时，每个进程最多请求1个资源，系统也不会发生死锁，因为每个进程都能得到其请求的资源。
这些知识点涵盖了操作系统中的进程调度、同步机制、死锁处理和资源管理等核心概念，是理解和设计操作系统的基础。通过深入理解这些概念，可以更好地解决实际系统中的并发控制和资源分配问题。
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