Glavni izazov u ispunjavanju rokova u stvarnom vremenu je da operativni sustav mora biti u stanju pouzdano predvidjeti vrijeme potrebno za izvođenje bilo koje operacije. To je teško jer postoje mnogi čimbenici koji mogu utjecati na performanse operativnog sustava, kao što su hardverska platforma, drugi zadaci koji se izvode na sustavu i količina dostupne memorije.
Kako bi ispunili rokove u stvarnom vremenu, RTOS-ovi moraju koristiti različite algoritme i tehnike za planiranje kako bi osigurali da se najvažniji zadaci izvrše prvi i da su svi zadaci dovršeni unutar svojih vremenskih ograničenja. Ovi algoritmi i tehnike raspoređivanja uključuju planiranje temeljeno na prioritetima, monotonično raspoređivanje i planiranje najranijeg roka (EDF).
RTOS-ovi također moraju biti pažljivo dizajnirani da minimiziraju latenciju, što je vrijeme između trenutka kada se događaj dogodi i kada operativni sustav na njega odgovori. To se može postići korištenjem različitih tehnika, kao što su rukovanje prekidima, DMA i preventivni multitasking.
Konačno, RTOS-ovi također moraju biti vrlo učinkoviti kako bi ispunili rokove u stvarnom vremenu. To znači da moraju biti dizajnirani da koriste što je moguće manje resursa i moraju biti pažljivo podešeni kako bi bili što brži.
Općenito, pisanje operativnog sustava za okruženje u stvarnom vremenu izazovan je zadatak koji zahtijeva duboko razumijevanje temeljne hardverske platforme, algoritama za raspoređivanje i tehnika koje se koriste u RTOS-ovima, te tehnika za minimiziranje latencije i poboljšanje učinkovitosti.