بایوس یا سامانهٔ ورودی/خروجیِ پایه به مجموعه‌ای از دستورات یا برنامه‌های ذخیره شده در تراشه حافظه فقط خواندنی یا «رام» ROM در رایانه‌های شخصی سازگار با آی‌بی‌ام گفته میشود. این برنامه‌ها همه عملکردهای ورودی-خروجی را اداره می‌کنند. وجود این برنامه‌ها در رایانه موجب میشود که برنامه‌های کاربردی به طور مستقیم برای کنترل سخت افزار، برنامه نداشته باشند و از سرویسهای رایانه استفاده کنند. بایوس یک رایانه، نخستین کُدی است که هنگام روشن کردن آن اجرا میشود و وظیفه ابتدایی آن بارگذاری و آغاز کردن سیستم عامل است. وقتی رایانه روشن میشود، نخستین کار بایوس، تشخیص قطعات سیستم مانند کارت گرافیکی، صفحه کلید و موشواره، دیسک سخت، دیسک‌گردانهای نوری و سایر سخت افزارهاست. بایوس سپس نرم‌افزاری را که در دیسک سخت و یا لوح فشرده برای بالاآمدن یا بوت شدن ذخیره شده، تشخیص داده و آنرا اجرا می‌کند.
BIOS مادربرد
همه مادربردها شامل یک چیپ مخصوص هستند که بر روی آن نرم‌افزاری قرار دارد که BIOS یا ROM BIOS نامیده میشود. این چیپ ROM شامل برنامه‌های راه‌اندازی و گرداننده‌هایی است که در هنگام راه‌اندازی سیستم مورد نیاز است و یک واسطه به سخت افزار پایه سیستم است.
اغلب به CMOS RAM حافظه پاک نشدنی NVRAM(Non-Volatile) نیز می‌گویند چون با یک میلیونیوم آمپر فعال میشود و تا هنگامی که باتری لیتیوم فعال باشد داده‌ها باقی می‌مانند.
BIOS مجموعه‌ای از برنامه‌هایی است که در یک یا چند چیپ ذخیره شده‌است، که در طول راه‌اندازی سیستم این مجموعه برنامه‌ها قبل از هر برنامه‌ای حتی سیستم عامل بار گذاری می‌شوند.
BIOS در اکثر سیستم‌های PC شامل چهار تابع است:
1- POST(Power Self On Test):این برنامه پردازنده، حافظه، چیپست‌ها، وفق دهنده ویدئویی، کنترل‌کننده دیسک،دیسک‌گردان، صفحه کلید و… را تست می‌کند.
2- Blos Setup: برنامه‌ای است که در طول اجرای برنامه POST با فشار دادن کلید خاصی فعال میشود و به شما اجازه می‌دهد مادربرد را پیکربندی کنید و تنظیم پارامترهایی همانند ساعت و تاریخ و پسورد و… را انجام دهید. در سیستم‌های۲۸۶ و ۳۸۶ برنامه Setup در ROM آنها وجود ندارد و لازم است که شما سیستم را توسط دیسک مخصوص Setup راه اندازینمائید.
3-Boot Strap (بارگذار کننده یا لودر): سیستم را برای پیدا کردن سیستم Boot جستجو می‌کند.
4-BIOS: که مجموعه‌ای از گرداننده‌هایی است که واسط بین سخت‌افزار و نرم‌افزار است.
BIOS در حقیقت نرم‌افزار را به سخت‌افزار متصل می‌نماید. قسمتی از بایوس بر روی چیپ ROM و قسمت دیگر بر روی چیپ کارتهای وفق دهنده قرار دارد که FIRMWARE (میانه افزار) نامیده میشود.
CMOS
تنظیمات موجود در BIOS Setup (یا CMOS Setup) باید در محلی ذخیره شود تا در هنگام راه اندازی دوباره بتوان از آنها استفاده کرد. در تنظیمات در داخل تراشه‌ای به نام CMOS (مخفف Complementary metal–oxide–semiconductor) ذخیره میشود. این تراشه درواقع یک نوع حافظه غیرفرار است
معماری سخت‌افزار و نرم‌افزار بایوس
بایوس نرم‌افزاری است که شامل گرداننده‌های مختلفی است که رابط بین سخت‌افزار و سیستم‌عامل هستند یعنی بایوس نرم‌افزاری است که همه آن از روی دیسک بارگذاری نمی‌شود بلکه قسمتی از آن، قبلاً بر روی چیپهای موجود بر روی سیستم یا بر روی کارتهای وفق دهنده نصب شده‌اند.
بایوس در سیستم به سه صورت وجود دارد:
1-ROM BIOS نصب شده بر روی مادر برد
۲- بایوس نصب شده بر روی کارتهای وفق دهنده(همانند کارت ویدئویی)
۳- بارگذاری شده از دیسک(گرداننده‌ها)
چون بایوس مادربرد مقدمات لازم را برای گرداننده‌ها و نرم‌افزارهای مورد نیاز فراهم می‌کند، اکثراً به صورت سخت‌افزاری که شامل یک چیپ ROM می‌باشد موجود است.
سالها پیش، هنگامی که سیستم‌عامل DOS بر روی سیستم اجرا می‌شد خود به تنهایی کافی بود و گرداننده‌ای (Driver) مورد نیاز نداشت. بایوس مادر برد به طور عادی شامل گرداننده‌هایی است که برای یک سیستم‌عامل پایه همانند صفحه کلید، فلاپی درایو، هارد دیسک، پورتهای سریال، موازی و… است.
Overclocking (تغییر فرکانس های پردازنده)
برخی تراشه های BIOS اجازه اورکلاک را میدهند، این عملی است که در آن CPU به سرعت ساعت بالاتر از پیش تعیین شده کارخانه خود تنظیم میشود. اورکلاک ممکن است با این حال قابلیت اطمینان سیستم در کامپیوتر اندازه کافی سرد به خطر بیندازد و به طور کلی طول عمر اجزا را کوتاه نماید.اورکلاکی که نادرست انجام شود همچنین ممکن است باعث به سرعت برافروخته شدن اجزای آنها شده و آنها را نابود کند.
منبع wikipedia