Den største udfordring ved at overholde deadlines i realtid er, at operativsystemet skal være i stand til pålideligt at forudsige den tid, der kræves for at udføre en given operation. Dette er svært, fordi der er mange faktorer, der kan påvirke operativsystemets ydeevne, såsom hardwareplatformen, de andre opgaver, der kører på systemet, og mængden af tilgængelig hukommelse.
For at overholde tidsfrister i realtid skal RTOS'er bruge en række forskellige planlægningsalgoritmer og teknikker for at sikre, at de vigtigste opgaver udføres først, og at alle opgaver udføres inden for deres tidsbegrænsninger. Disse planlægningsalgoritmer og -teknikker inkluderer prioritetsbaseret planlægning, rate-monotonisk planlægning og tidligste deadline first (EDF) planlægning.
RTOS'er skal også være omhyggeligt designet til at minimere latens, som er tiden mellem, hvornår en hændelse opstår, og hvornår operativsystemet reagerer på den. Dette kan opnås ved at bruge en række forskellige teknikker, såsom afbrydelseshåndtering, DMA og forebyggende multitasking.
Endelig skal RTOS'er også være yderst effektive for at overholde tidsfrister i realtid. Det betyder, at de skal designes til at bruge så få ressourcer som muligt, og de skal være nøje afstemt for at sikre, at de er så hurtige som muligt.
Samlet set er det at skrive et operativsystem til et realtidsmiljø en udfordrende opgave, der kræver en dyb forståelse af den underliggende hardwareplatform, de planlægningsalgoritmer og teknikker, der bruges i RTOS'er, og teknikkerne til at minimere latens og forbedre effektiviteten.