Gerçek zamanlı son teslim tarihlerini karşılamadaki temel zorluk, işletim sisteminin herhangi bir işlemi gerçekleştirmek için gereken süreyi güvenilir bir şekilde tahmin edebilme zorunluluğudur. Bu zordur çünkü donanım platformu, sistemde çalışan diğer görevler ve kullanılabilir bellek miktarı gibi işletim sisteminin performansını etkileyebilecek birçok faktör vardır.
Gerçek zamanlı son teslim tarihlerini karşılamak için RTOS'ların, en önemli görevlerin ilk önce yürütülmesini ve tüm görevlerin kendi zaman kısıtlamaları dahilinde tamamlanmasını sağlamak amacıyla çeşitli planlama algoritmaları ve teknikleri kullanması gerekir. Bu planlama algoritmaları ve teknikleri, önceliğe dayalı planlamayı, oran-monotonik planlamayı ve en erken son teslim tarihi (EDF) planlamayı içerir.
RTOS'ların ayrıca, bir olayın meydana gelmesi ile işletim sisteminin buna yanıt vermesi arasındaki süre olan gecikmeyi en aza indirecek şekilde dikkatlice tasarlanması gerekir. Bu, kesme yönetimi, DMA ve önleyici çoklu görev gibi çeşitli teknikler kullanılarak gerçekleştirilebilir.
Son olarak, gerçek zamanlı son teslim tarihlerini karşılamak için RTOS'ların da oldukça verimli olması gerekir. Bu, bunların mümkün olduğu kadar az kaynak kullanacak şekilde tasarlanması ve mümkün olduğu kadar hızlı olmalarını sağlayacak şekilde dikkatli bir şekilde ayarlanması gerektiği anlamına gelir.
Genel olarak, gerçek zamanlı ortam için bir işletim sistemi yazmak, temeldeki donanım platformunun, RTOS'larda kullanılan planlama algoritmalarının ve tekniklerinin ve gecikmeyi en aza indirme ve verimliliği artırma tekniklerinin derinlemesine anlaşılmasını gerektiren zorlu bir iştir.