Głównym wyzwaniem w dotrzymywaniu terminów w czasie rzeczywistym jest to, że system operacyjny musi być w stanie wiarygodnie przewidzieć czas wymagany do wykonania danej operacji. Jest to trudne, ponieważ istnieje wiele czynników, które mogą mieć wpływ na wydajność systemu operacyjnego, takich jak platforma sprzętowa, inne zadania uruchomione w systemie i ilość dostępnej pamięci.
Aby dotrzymać terminów w czasie rzeczywistym, systemy RTOS muszą wykorzystywać różnorodne algorytmy i techniki planowania, aby mieć pewność, że najważniejsze zadania zostaną wykonane w pierwszej kolejności i że wszystkie zadania zostaną ukończone w określonym czasie. Te algorytmy i techniki planowania obejmują planowanie oparte na priorytetach, planowanie z monotoniczną szybkością i planowanie w pierwszym terminie (EDF).
Systemy RTOS muszą być również starannie zaprojektowane, aby zminimalizować opóźnienia, czyli czas pomiędzy wystąpieniem zdarzenia a reakcją systemu operacyjnego na nie. Można to osiągnąć za pomocą różnych technik, takich jak obsługa przerwań, DMA i wielozadaniowość z wywłaszczaniem.
Wreszcie systemy RTOS muszą być również bardzo wydajne, aby dotrzymać terminów w czasie rzeczywistym. Oznacza to, że muszą być zaprojektowane tak, aby zużywały jak najmniej zasobów i muszą być starannie dostrojone, aby zapewnić możliwie najszybszą pracę.
Ogólnie rzecz biorąc, napisanie systemu operacyjnego dla środowiska czasu rzeczywistego jest trudnym zadaniem, które wymaga głębokiego zrozumienia podstawowej platformy sprzętowej, algorytmów i technik planowania stosowanych w systemach RTOS oraz technik minimalizacji opóźnień i poprawy wydajności.