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Un sistema operativo real-time o in tempo reale (spesso abbreviato in RT) è un sistema che viene utilizzato dove sia necessario ottenere una risposta dal sistema in un tempo massimo prefissato. Da un punto di vista puramente teorico l'intervallo di tempo in cui il sistema operativo/applicativo deve reagire non ha importanza, infatti un sistema operativo in RT non deve essere necessariamente veloce, la cosa importante è che risponda entro un tempo massimo ben conosciuto. Un sistema in RT deve garantire una elaborazione rapida dal punto di vista temporale, anche se è possibile che la risposta non sia precisissima. Ad esempio una funzione di calcolo può calcolare il peso di un oggetto senza giungere alla determinazione del milligrammo perché deve comunque fornire una risposta in un preciso tempo da quando si è posto il peso nella bilancia. Tale ragionamento non significa che si possono anche dare risposte errate ma che bisogna spostare l'attenzione sul tempo della risposta. Questi tipi di sistemi devono dare l'opportunità allo sviluppatore di conoscere a priori le pessime probabilità in cui si ottiene la risposta. Viceversa un sistema operativo "tradizionale" deve garantire un'elaborazione corretta dal punto di vista logico, anche se è possibile tollerare che qualche risposta arrivi in anticipo o in posticipo di tempo.
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