实时操作系统即能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统。

实时系统（Real-time operating system,RTOS）的正确性不仅依赖系统计算的逻辑结果，还依赖于产生这个结果的时间。实时系统能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统。因此实时系统应该在事先先定义的时间范围内识别和处理离散事件的能力；系统能够处理和储存控制系统所需要的大量数据。

用户体验：

对于交互式系统，如智能手机、电脑桌面应用或游戏，用户的操作需要得到即时反馈。如果系统响应缓慢，用户会感到沮丧，甚至可能认为系统出现了故障。快速响应能够提升用户体验，使用户感到系统流畅且可控。

下面从操作系统需要快速响应和操作系统实现快速响应两点来论述这个问题。

一、从一个电子产品的角度来说操作系统任务需要快速响应的原因主要有以下几点：

1、实时性要求：在某些应用场景中，如工业自动化、航空航天、医疗设备等，实时性至关重要。这些系统需要能够在特定时间内完成特定的任务，否则可能会导致严重的后果，如生产事故、设备损坏或人员伤亡。快速响应是确保这些系统能够满足实时性要求的关键。

2、系统效率：操作系统通过管理硬件资源和任务调度来优化系统性能。如果任务响应缓慢，可能会导致资源闲置或任务堆积，从而降低系统整体效率。快速响应有助于更有效地利用系统资源，提高任务执行效率。

3、多任务处理：在现代操作系统中，多任务处理是常态。系统需要同时处理多个任务，并在它们之间切换。如果某个任务响应时间过长，可能会影响到其他任务的执行，导致系统整体性能下降。快速响应有助于平衡各个任务的执行，提高系统整体性能。

4、节能与续航：在移动设备中，节能和续航是重要考量因素。如果系统响应缓慢，可能会导致设备频繁唤醒并保持高功耗状态，从而缩短电池续航时间。快速响应有助于减少设备唤醒次数和功耗，延长电池使用时间。

5、系统稳定性：如果系统任务响应缓慢或超时，可能会导致任务挂起、系统崩溃或数据丢失等严重后果。快速响应有助于减少这些风险，提高系统的稳定性和可靠性。

二、实时操作系统（RTOS）的实时性实现是一个复杂而精细的过程，它涉及多个方面的设计和优化：

实时操作系统通过任务调度器来管理任务的执行，分抢占式调度和静态与动态优先级。任务调度器根据任务的优先级和就绪状态来决定哪个任务应该运行。这种调度机制确保了高优先级任务能够迅速获得CPU资源，从而满足实时性要求。

同时上下文切换是实时操作系统实现多任务处理的关键机制。当实时操作系统决定切换任务时，它会保存当前任务的状态（包括程序计数器、寄存器值等），并加载新任务的状态。这个过程称为上下文切换。上下文切换的时间越短，系统的性能就越好。

实时操作系统亦依赖于精确的时钟来管理任务和事件。时钟节拍（tick）是实时操作系统中的基本时间单位，通常由硬件定时器产生。软件定时器允许任务在未来的某个特定时间点执行，或者以固定的间隔周期性地执行。

RTOS提供了多种同步与通信机制，以确保任务之间能够正确地进行数据交换和协调。如队列是任务间通信的一种机制，可以用来发送和接收数据。队列允许任务之间以先进先出（FIFO）的方式传递数据，从而确保数据的正确性和顺序性。信号量是一种同步机制，用于控制对共享资源的访问。互斥量是一种特殊的二进制信号量，用于防止多个任务同时访问共享资源。这些机制确保了任务之间的互斥访问和资源的正确分配。

RTOS的实时性实现涉及多个方面的设计和优化，包括任务调度与优先级管理、上下文切换、高精度计时与软件定时器、同步与通信机制以及硬件抽象层与可移植性等。这些机制共同协作，确保了RTOS能够在规定的时间内响应用户和系统的需求，同时保证任务的执行不会超过预定的时间限制。