首先硬實時系統不是硬實時操作系統，
硬實時系統描敘的是一個結果，而硬實時操作系統純粹是軟件。
硬實時系統本質是確定性，100%的確定性，任務在某個條件下開始，多長時間執行完，都必須100%確定，例如繼電器控制邏輯。
實際上沒有所謂的軟實時，軟實時的概念在不同的人和不同的環境，其意義不一樣，例如3D射擊游戲，它的實時就是人眼不能感到有明顯抖動，而在控制行業，軟實時系統要求是盡可能的達標，達不到標準也沒有太大關系（不會有設備損壞，人員安全，功能沒有完成），這樣說來，任何系統都可以是軟實時，軟實時本質就是幾率，例如，達到1us的響應有99%的，達到1ms的響應有99.9%的幾率，可以認為window也是軟實時系統。
硬實時操作系統的很多特點（搶占任務調度，優先級等），都是為了實現確定性而提供的實現手段，實時操作系統只是提供了一種方便實現實時系統的平臺可能性（裸機也可以達到）
而要保證系統硬實時，要
1）足夠強大的硬件平臺，也就是是輸入、處理、輸出都是確定性的，性能是滿足的
2）任務的劃分是合理的，要確保硬實時任務的確定性，例如最高硬實時任務是最高優先級
如果沒有上面2點，無論怎樣單片機還是操作系統都不能達到硬實時的效果。這里有一個優秀的51實時系統RTX51原理分析與移植大家可參考下：http://www.zg4o1577.cn/mcu/254.html
單片機裸機是否可以實現硬實時？
單片機裸機當然可以實現硬實時，而且單片機裸機是響應最快、最確定性、開發最簡單直接的硬實時系統開發平臺，單片機裸機的缺點是系統大了之后，會導致開發任務過大，任務間通訊工作量大，任務只能簡單的輪詢，沒有優先級概念，如果系統任務劃分簡單，沒有太多的外部依賴，完全可以采用單片機做硬實時系統。
何時使用實時操作系統？
系統復雜度比較大，有很多的任務，而且任務可能是不同的人在開發，任務間有較多的通訊，操作系統或者第三方提供很多的庫，不必從頭開發。
實時系統和嵌入式有關系么？
根本是不同的概念，實時系統著重在確定性，嵌入式著重在系統的體積
硬實時系統是否一定是通過軟件系統實現？
硬實時系統實現方式很多種，機械方式，繼電器方式，FPGA方式，單片機方式，操作系統方式，很多的實現方式運行時根本沒有軟件
系統的好壞，首先是總體設計，在基于了解業務的基礎上才能做出好的設計，如果，業務都不了解，就關注在實現手段上，就舍本逐末了。
如果了解了業務，可以比較好的劃分任務，例如，將人機交互任務放置在普通的PC機上，將控制任務或者對時間要求高的任務放置在下位機上（PCI板子或者通訊連接的外部板子），這樣即使是很搓的系統，其結果組合起來也是相當好的。
至于具體實時系統的實現，類型太多，對于大部分系統，只要了解即可，對于很核心的幾個系統，其類型分別為
硬件級別的FPGA
單片機級別的
強實時系統級別的，UCOS，VXWORKS，RTAI
弱實時系統級別的，wince
另外一個系統，肯定有實時的部分和非實時部分，所以實際系統并不一定要全部是實時的，如果上下位機或者雙內核系統，就比較符合實際的情況
即使在usos中，界面部分一般也是非實時任務
對于方案的選擇，其實大部分是在和工作量和復雜度做斗爭，
如果在PC機上，由于微軟和其他廠商提供的現成的東西，所以無需自底開發，除非，自己做了自己的板子，需要寫驅動。
而對于SOC，由于開發商提供的東西并不多，大部分都是都是數據手冊，然后開發工具基本就是編譯器和燒寫器，所以對其的開發基本要自底開始，首先要會底，然后才可以考慮操作系統、協議棧移植等問題。對于單片機提供商提供的api封裝，用戶最好自己驗證，可能有錯誤。
PC機擴展方式多種，PCI，USB，以太網等等，根據需要而定
window做實時控制缺點
包袱太重，系統任務基本是不能定制的，
這些任務可能會導致系統資源的消耗的不確定性
系統不能裁剪，大小不能定制
內核不開發，系統接口不開放，除了問題無法定位
雖然有缺點但還是可以通過一些方法來補救的，
方法詳見我的另一篇文章“如何提高window實時性能”
linux做實時控制基本沒有上面缺點,
但是相對ucos，這些操作系統還是包袱過重，做簡單控制要熟悉的上下文太多，工控機系統適合做大數據處理、復雜耦合處理、人機操作復雜、原型試驗性質、對體積不敏感的東西