随着以计算机技术、通讯技术、消费电子技术为主的IT产业的快速发展，实时嵌入式系统得到了越来越广泛的应用。在包括科学研究、工程设计、军事技术、商业娱乐及人们日常生活的各个领域中，对实时嵌入式操作系统的需求也越来越大。本论文的目的就是设计实现一个具有一定实用性的实时嵌入式操作系统。 本文简单介绍了实时嵌入式操作系统有关的基本概念，并对Linux操作系统进行分析和设计，使其能满足实时系统和嵌入式系统的要求。论文着重从实时操作系统和嵌入式操作系统两个方面进行设计与实现。在实时操作系统方面，Linux对实时任务有一定考虑，但远没有达到硬实时的要求，本文通过分析它的调度时机和调度策略两个方面指出其影响实时性能的关键因素。目前有许多对Linux实时性能的改进方案，通过综合分析比较，最后选择RT-Linux进行理论研究和分析，进行实时性能的测试并取得了较好的测试效果。在嵌入式系统方面，按照系统的引导流程，分别对系统加载、内核和文件系统三个阶段进行了设计实现。利用网卡的BOOTROM从网络主机进行系统加载，NFS文件系统的应用也为系统调试带来极大的便利；通过可加载内核模块机制进行最小内核的定制，提出内核模块选择的基本原则；在最小文件系统的设计上，论文采用了BusyBox思想使得系统不存在冗余文件，对标准C库进行版本选择、ELF目标文件冗余去除、动态链接和静态链接选择方案等技术来达到系统中每个文件都最精简。最后在实现实时嵌入式Linux的基础上，给出了嵌入式防火墙的具体应用实例。