Ich habe sowas vor Jahren mit einem 386er-Mainboard mal gemacht.
Allerdings war damals die Rechnerwelt noch ein wenig einfacher. Die
Adressen der Ports (Parallel, RS232) waren fix und man musste nur die
entsprechenden Register ansprechen.
Ich hatte mir damals eine ISA-Karte mit Optokopplern und Transistoren
fuer die digitalen I/Os und ADCs und DACs fuer die analogen I/Os
gebastelt.
Alles auf einer Prototypen-ISA-Karte mit Lochraster.
Eine zweite ISA-Karte war mit Timerbausteinen und analogen Komparatoren
ausgestattet. Diese erzeugte die noetigen Interrupts fuer einen
einfachen Scheduler, um den Echtzeitanforderungen gerecht zu werden.
DOS kam deswegen nicht in Frage.
Das relativ einfache Programm war in Assembler geschrieben und wurde mit
einem Eprom-Programmiergeraet direkt in die zwei BIOS-Eproms gebrannt.
Ich weiss nicht mehr genau, welchen Assembler wir benutzt haben. Es war
ein DOS-Editor. Allerdings musste der Output nachbearbeitet werden. Dazu
hatten wir ein Pascal-Programm geschrieben. Dieses splittete auch die
Binary fuer die beiden Eproms auf.
War sozusagen eine Selbstbau-Low-Cost-SPS.
Aktuelle Chipsaetze mit PCI sind ungleich schwerer handzuhaben. Dort
muessen vorher viele Dinge initialisiert werden. Aus diesem Grund ist
das Debugging auch sehr schwierig, da man fruehzeitig keine Moeglichkeit
hat etwas auszugeben.
Wir haben damals den Parallelport mit einem Oszi zum debuggen benutzt.
Trotzdem glaube ich, dass es nicht unmoeglich ist, ein aktuelleres
Mainboard zu benutzen. Der LinuxBIOS-Code ist ein guter Startpunkt.
Sofern es von allen relevanten ICs Datenblaetter gibt - und die
Intel-Chipsaetze sind sehr gut dokumentiert (SuperIO ist eine
moeglicherweise andere Sache) - ist das Vorhaben machbar.
Du solltest dir ausserdem noch das "IA-32 Intel® Architecture Software
Developer’s Manual" von Intel runterladen. Das sind zwar drei PDFs von
je 500 - 900 Seiten, aber darin findest du alle Befehle und Register
beschrieben. Gerade die Befehle/ Register zur Einrichtung der
Speicherverwaltung und anderen Dinge brauchst du sonst eher nicht, da
das vom Betriebssystem erledigt wird.
Dann noch viel Erfolg!