ระบบปฏิบัติการฝังตัว ( EOS ) คือระบบปฏิบัติการที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับระบบคอมพิวเตอร์ฝังตัวระบบเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อเพิ่มฟังก์ชันการทำงานและความน่าเชื่อถือในการทำงานเฉพาะ^{[ 1 ]}เมื่อ วิธี การมัลติทาสกิ้งที่ใช้ช่วยให้สามารถดำเนินการงานได้ทันท่วงที ระบบปฏิบัติการดังกล่าวอาจมีคุณสมบัติเป็นระบบปฏิบัติการแบบเรียลไทม์ (RTOS) ^{[ 2 ]}

ระบบปฏิบัติการฝังตัวเป็นส่วนสำคัญของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคเช่นกล้องถ่ายรูปและโทรศัพท์มือถือนอกจากนี้ยังเป็นส่วนสำคัญของ อุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์ช่วยในการทำงานต่างๆ เช่นระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติและระบบนำทาง ยิ่งไปกว่านั้น ยังเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับ โครงสร้างพื้นฐานระบบอัตโนมัติในโรงงานการใช้งาน EOS ในชีวิตประจำวัน ได้แก่ อุปกรณ์ สำนักงานอัตโนมัติเช่นเครื่องสแกนภาพเครื่องถ่ายเอกสารและจุดเชื่อมต่อไร้สายระบบบ้านอัตโนมัติรวมถึงระบบรักษาความปลอดภัยก็ขึ้นอยู่กับ EOS เช่นกัน^{[ 3 ]}

ระบบฝังตัวประกอบด้วยโปรเซสเซอร์และซอฟต์แวร์ ที่เกี่ยวข้อง ซอฟต์แวร์ฝังตัวต้องการพื้นที่จัดเก็บสำหรับไฟล์ปฏิบัติการและการประมวลผลข้อมูลชั่วคราวระหว่างการทำงานระบบฝังตัวโดยทั่วไปจะใช้ROMและRAMเป็นส่วนประกอบหน่วยความจำหลัก สำหรับการทำงาน ระบบฝังตัวจำเป็นต้องมีอินเทอร์เฟซอินพุตและเอาต์พุต การกำหนด ค่าฮาร์ดแวร์ฝังตัวมักมีลักษณะเฉพาะ โดยแตกต่างกันไปตามแอปพลิเคชัน^{[ 4 ]}เนื่องจากข้อจำกัดด้านทรัพยากรของฮาร์ดแวร์ระบบฝังตัว ระบบปฏิบัติการจึงได้รับการออกแบบให้มีขอบเขตที่แคบ ปรับให้เหมาะสมกับแอปพลิเคชันเฉพาะเพื่อให้มั่นใจได้ว่าการทำงานที่เหมาะสมที่สุดภายใต้ข้อจำกัดของฮาร์ดแวร์ การเลือกใช้ระบบปฏิบัติการฝังตัว ซึ่งทำหน้าที่จัดระเบียบและควบคุมฮาร์ดแวร์ มักจะเป็นตัวกำหนดส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ฝังตัวเพิ่มเติมที่จำเป็น

นักพัฒนาซอฟต์แวร์อาจเขียนโค้ดที่สำคัญด้วยภาษาแอสเซมบลีเพื่อใช้ประโยชน์จากพลังการประมวลผลของหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) อย่างเต็มที่ ภาษาแอสเซมบลีมีประสิทธิภาพในการทำงานของเครื่อง จึงสามารถเพิ่มความเร็วในระบบที่มีรูปแบบการทำงานที่แน่นอนได้แต่ก็อาจลดความสามารถในการพกพาและการบำรุงรักษาลงได้บ่อยครั้งที่ระบบปฏิบัติการฝังตัวถูกเขียนด้วยภาษาโปรแกรมที่พกพาได้ เช่นภาษา C

แนวคิดของเคอร์เนลแบบมัลติทาสกิ้งแบบเรียลไทม์เริ่มปรากฏขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1970 ในช่วงทศวรรษ 1980 เมื่อแอปพลิเคชันระบบฝังตัวมีความซับซ้อนมากขึ้น ระบบปฏิบัติการที่มีเคอร์เนลแบบมัลติทาสกิ้งแบบเรียลไทม์จึงประสบปัญหาในการตอบสนองความต้องการที่เปลี่ยนแปลงไปของการพัฒนาระบบฝังตัว ส่งผลให้เคอร์เนลแบบมัลติทาสกิ้งแบบเรียลไทม์พัฒนาไปสู่ระบบปฏิบัติการแบบครบวงจร ( RTOS ) ซึ่งครอบคลุมถึงการเชื่อมต่อเครือข่าย การจัดการไฟล์ การพัฒนา และความสามารถ ในการดีบัก

ปัจจุบัน RTOS ถือเป็นอุตสาหกรรมระดับโลก ในปี 1981 Ready System ได้พัฒนา VRTX32 ซึ่งเป็นเคอร์เนลเรียลไทม์แบบฝังตัวเชิงพาณิชย์ตัวแรกของโลก ในปี 1993 หลังจากการควบรวมกิจการ Ready System และ Microtec Research จากซิลิคอนแวลลีย์ได้พัฒนาเคอร์เนล RTOS ใหม่สองตัวคือ VRTX32 และ VRTXsa โดยต่อยอดจากVRTXmcในเวลาเดียวกันนั้นเอง สภาพแวดล้อมการพัฒนาแบบบูรณาการ VRTX ที่เรียกว่า Spectra ก็ได้เปิดตัวขึ้น

ในปี พ.ศ. 2539 ไมโครซอฟต์ได้เปิดตัวระบบปฏิบัติการฝังตัวWinCEซึ่งรองรับสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ต่างๆ รวมถึงx86 , ARM , SH4และMIPS WinCE กลายเป็นระบบที่ล้าสมัยไปแล้ว โดยการสนับสนุนหลักได้สิ้นสุดลงในปี พ.ศ. 2561 ^{[ 5 ]}

OS-9และVxWorksก็เป็นระบบปฏิบัติการฝังตัวที่น่าสนใจเช่นกัน

ในปัจจุบัน สภาพแวดล้อมของอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) นั้น อุปกรณ์ฝังตัวมีอยู่ทั่วไป เฉพาะรถยนต์คันเดียวก็ใช้เซ็นเซอร์หลายร้อยตัวแล้ว ระบบ IoT แตกต่างจากระบบฝังตัวแบบดั้งเดิมตรงที่ต้องการการใช้พลังงานต่ำกว่า ความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้น และความสามารถในการสร้างเครือข่ายแบบเฉพาะกิจชั้นการสื่อสารต้องอำนวยความสะดวกในการแปลงระหว่างโปรโตคอลที่หลากหลาย ในขณะที่ชั้นแอปพลิเคชันควรเปิดใช้งาน ความสามารถ ในการประมวลผลแบบคลาวด์ผ่านทาง อินเทอร์เน็ต

ด้วยเหตุนี้ ระบบปฏิบัติการฝังตัวใหม่หลายระบบจึงได้รับความนิยม เช่นระบบปฏิบัติการ Linux ฝังตัว^{[ 6 ]} หลาย เวอร์ชัน ( OpenWrt , Zeroshell , Android , LineageOS , LEDE , LibreCMC ), OpenHarmony , Oniro OS , HarmonyOS , NetBSD , ^{[ 7 ]} PX5 RTOS , ThreadX , FreeRTOS , SEGGER embOS , Tock , Windows IoTและอื่นๆ

มีการพัฒนาโครงการ ชุดเครื่องมือ และเฟรมเวิร์กที่ใช้ ลินุกซ์จำนวน มากเพื่อสร้างระบบปฏิบัติการที่ทำงานบนระบบฝังตัวหลากหลายประเภท ตัวอย่างที่โดดเด่น ได้แก่OpenEmbedded , BusyBox , uClibc , musllibcและBuildroot

• ลินุกซ์บนระบบฝังตัว
• Embeddable Linux Kernel Subsetคือ ระบบปฏิบัติการ ลินุกซ์ที่สามารถติดตั้งลงบนฟลอปปี้ดิสก์ ได้
• รายชื่อระบบปฏิบัติการฝังตัว
• โอเพ่นเวิร์ท
• หลักการสิทธิ์ขั้นต่ำสุด (ความปลอดภัยของคอมพิวเตอร์)