Есть расширения реального времени для Linux, о них можно прочитать в статье на www.citforum.ru статья называлась "Linux - реальное время" или что-то похожее. Можно и на стандартном ядре. 1. повысить приоритет запускаемого из под root процесса до безобразия, но не задудь сделать задержки между опросами - иначе система зависнит; 2. внутри процесса: threads ( - увы, но переключение контекста между ними 10Мкс - меньше не получиться. В QNX - OS-real-time преключение между прцессами 10Мкс. Если требуется быстрее и аппаратура по другому не может работать то обычно решается аппаратно. 3. Оптимизация.
А если хочешь из Linux - именно сделать OS real-time. Нужно переписать ядро: планировшик задач, возможно подсистему работы с драйверами.