⚡ Step 1: Power Applied - เริ่มจ่ายไฟ

เมื่อคุณเสียบสาย Micro-USB หรือ USB-C เข้ากับ Raspberry Pi ไฟฟ้าจะไหลเข้าสู่ชิป Broadcom SoC ในขณะนี้ ARM CPU ยังไม่ทำงาน! มันถูกล็อกไว้ในสถานะ Reset ที่ GPU ควบคุม ⏸️ ระบบจะรออยู่จนกว่า GPU จะพร้อมเริ่มต้นกระบวนการบูต สิ่งแรกที่ทำงานคือ VideoCore GPU ซึ่งเป็นหัวใจของทุกอย่าง!

🎮 Step 2: VideoCore ROM Executes - GPU เริ่มทำงาน

GPU (VideoCore) มี ROM ขนาดเล็กฝังอยู่ภายในชิป (On-chip ROM) ที่เรียกว่า "First Stage Bootloader" 🔐 ROM นี้เก็บโค้ดพื้นฐานที่ไม่สามารถแก้ไขได้ (Immutable) มีหน้าที่เดียวคือ: เริ่มต้น SD Card Interface และโหลด bootcode.bin จาก SD Card เข้ามาใน L2 Cache (ใช้เป็น RAM ชั่วคราว) นี่คือเหตุผลว่าทำไม Pi จึงต้องมี SD Card ที่ฟอร์แมตถูกต้อง (FAT32) และมีไฟล์ boot ครบถ้วน ไม่เช่นนั้น GPU จะไม่สามารถดำเนินการต่อได้!

📂 Step 3: GPU Loads Firmware - โหลด Firmware ขั้นต่อไป

เมื่อ bootcode.bin ถูกโหลดเข้ามาแล้ว GPU จะรัน Second Stage Bootloader นี้ ซึ่งมีหน้าที่โหลดไฟล์สำคัญอีก 2 ไฟล์: start.elf (GPU Firmware หลัก) และ fixup.dat (การจัดการ Memory Split ระหว่าง GPU กับ ARM) 🧩 ไฟล์ start.elf เป็นตัวจัดการระบบหลักของ GPU มีหน้าที่: อ่านไฟล์ config.txt เพื่อปรับแต่ง Hardware (Overclocking, Display, Peripherals), กำหนดว่า RAM จะแบ่งให้ GPU และ ARM CPU อย่างไร, เตรียม Device Tree และ Kernel สำหรับ Linux นี่คือขั้นตอนที่สำคัญมาก เพราะ config.txt ที่คุณแก้ไข (เช่น enable I2C, SPI, Camera) จะถูกอ่านในขั้นตอนนี้!

⚙️ Step 4: GPU Configures the System - ตั้งค่าระบบ

ตอนนี้ GPU มีอำนาจเต็มที่! มันจะ: ตั้งค่า Clock Speeds ของ ARM CPU, GPU, RAM, Peripherals ตาม config.txt 🕒, กำหนด Voltage ให้เหมาะสม (สำคัญมากถ้า Overclock!), โหลด Device Tree Blob (DTB) ที่อธิบาย Hardware Layout ให้ Linux รู้จัก, เตรียม Kernel Image (kernel.img หรือ kernel8.img สำหรับ 64-bit) ให้พร้อมรัน GPU ยังสามารถแสดงภาพบนหน้าจอได้ในขั้นตอนนี้ (Rainbow Screen ที่คุณเห็นตอนบูต Pi มาจากขั้นตอนนี้!) 🌈 ทุกอย่างพร้อมแล้วสำหรับ ARM CPU

🔓 Step 5: GPU Releases ARM CPU from Reset - ปลดล็อก CPU

นี่คือจุดเปลี่ยนสำคัญ! GPU จะปลดล็อก ARM CPU ออกจากสถานะ Reset และบอกให้มันเริ่มทำงานที่ Memory Address ที่ Kernel ถูกโหลดไว้ 🎯 ARM CPU ตื่นขึ้นมาครั้งแรกและเริ่มรัน Linux Kernel แต่ก่อนถึงตรงนี้ ARM CPU ไม่ได้ทำอะไรเลย! GPU ทำหมดทุกอย่าง นี่คือความแตกต่างที่สำคัญที่สุดจากคอมพิวเตอร์ทั่วไป: ใน PC, CPU คือตัวเริ่มต้น แต่ใน Pi, GPU คือตัวเริ่มต้นและ CPU เป็นเพียง "ลูกน้อง" ที่รอให้ GPU ปลดล็อค!

🐧 Step 6: ARM CPU Starts Linux - ระบบปฏิบัติการเริ่มทำงาน

ตอนนี้ ARM CPU เริ่มทำงานแล้ว! มันจะ: รัน Linux Kernel (kernel.img/kernel8.img) ที่ GPU เตรียมไว้ให้ 🐧, ใช้ Device Tree ที่ GPU ส่งมาให้เพื่อเข้าใจ Hardware Configuration, เริ่ม Init System (systemd หรือ SysVinit) เพื่อโหลดบริการต่างๆ, Mount Root Filesystem และเริ่มต้น Operating System ตามปกติ จากจุดนี้เป็นต้นไป Pi จะทำงานเหมือนคอมพิวเตอร์ Linux ทั่วไป ARM CPU เป็นตัวหลัก และ GPU ทำหน้าที่ประมวลผลกราฟิกและ Video ตามปกติ แต่อย่าลืมว่า GPU ยังคงควบคุม Hardware Configuration พื้นฐานอยู่เบื้องหลัง! 🎬