feat(arje-incarnate): A5 — pivot_root + OverlayFS
Dos ChildPreExec nuevos en el hook declarativo pre-execve:
- MountOverlay { target, options } — monta OverlayFS (capa base RO +
capa de sesión RW + workdir).
- PivotRoot { new_root, put_old, old_root_after } — bind-mount de
new_root sobre sí mismo + pivot_root + chdir("/") + umount2 lazy
(MNT_DETACH) del root viejo.
Builders ergonómicos en ChildSetup:
- with_overlay(lower, upper, work, merged)
- with_pivot_root(new_root, put_old_name)
Ambas ops corren en el hijo post-clone, dentro del mount namespace,
async-signal-safe (solo libc, sin allocator). Las consumirán mirada
(compositor Wayland) y matilda Ghost para rootfs aislados.
19 tests arje-incarnate verdes (3 nuevos: builders overlay/pivot).
cargo check --workspace verde. Pendiente: integration test en entorno
con namespaces reales.
Co-Authored-By: Claude Opus 4.7 <noreply@anthropic.com>
f8a2547b4516bdb95a3198855202f4d0ca56ed2b · por sergio · 2026-05-20T00:35:31Z (hace 5 meses) · padre 545dd59c7 · ver el árbol en este commit
Delta semántico · 10
crates/init/arje-incarnate/src/error.rs
crates/init/arje-incarnate/src/pre_exec.rs
diff --git a/crates/init/SDD.md b/crates/init/SDD.md
index 43d9a44..a617d7f 100644
--- a/crates/init/SDD.md
+++ b/crates/init/SDD.md
@@ -12,7 +12,8 @@ cgroups, y snapshot/restore del grafo.
| `arje-zero` | binario | PID 1: reap + handshake server + bus dispatcher |
| `arje-kernel` | lib | `bootstrap_kernel_surface`, subreaper, SIGCHLD/uevent |
| `arje-soma` | lib | Wrapper 44 LOC sobre `arje-incarnate` (compat API) |
-| `arje-incarnate` | lib | `clone(2) + namespaces + cgroup + rlimits + cpu` |
+| `arje-incarnate` | lib | `clone(2) + namespaces + cgroup + rlimits + cpu` |
+| | | + `pivot_root` + OverlayFS (capa base RO + sesión RW)|
| `arje-snapshot` | lib | `FractalSnapshot` JSON: checkpoint del grafo Cards |
## Dependencias
@@ -29,8 +30,21 @@ cgroups, y snapshot/restore del grafo.
4. Para cada `genesis` child Card: `incarnate(card)` → spawn aislado.
5. Reap loop atiende SIGCHLD; bus loop atiende anuncios/invokes.
+## Encarnación de rootfs aislado
+
+`arje-incarnate` expone vía `ChildSetup` (hook pre-execve declarativo):
+- `with_overlay(lower, upper, work, merged)` → monta OverlayFS:
+ capa base RO + capa de sesión RW + workdir.
+- `with_pivot_root(new_root, put_old_name)` → `pivot_root` + chdir +
+ desmontaje lazy (`MNT_DETACH`) del root viejo.
+
+Ambas corren en el hijo, post-clone, dentro del mount namespace,
+async-signal-safe. Las consumen `mirada` (compositor) y `matilda` Ghost.
+
## Estado
Funciona bare metal + QEMU + initramfs (ver `docs/arje-boot.md`). LOC
-~2.2K en init core. Pendiente: cobertura de tests sobre snapshot
-restore en escenarios con stale fds.
+~2.2K en init core. `arje-incarnate`: 19 tests verdes (incluye builders
+de overlay/pivot_root). Pendiente: integration testing de pivot_root +
+OverlayFS en entorno con namespaces reales; cobertura de snapshot
+restore con stale fds.
diff --git a/crates/init/arje-incarnate/src/error.rs b/crates/init/arje-incarnate/src/error.rs
index bd91a39..114e3db 100644
--- a/crates/init/arje-incarnate/src/error.rs
+++ b/crates/init/arje-incarnate/src/error.rs
@@ -31,6 +31,9 @@ pub enum IncarnateError {
#[error("invalid argv: contains NUL byte")]
InvalidArgv,
+
+ #[error("rootfs path contains NUL byte (pivot_root / overlayfs)")]
+ InvalidRootfsPath,
}
/// Cuando `strict_caps = false`, errores no-fatales se reportan como
diff --git a/crates/init/arje-incarnate/src/pre_exec.rs b/crates/init/arje-incarnate/src/pre_exec.rs
index 2b07277..763512b 100644
--- a/crates/init/arje-incarnate/src/pre_exec.rs
+++ b/crates/init/arje-incarnate/src/pre_exec.rs
@@ -5,7 +5,9 @@
//! - sin allocator (los CStrings ya están construidos por el padre).
//! - sin Drop con efectos.
+use crate::error::IncarnateError;
use std::ffi::CString;
+use std::path::Path;
/// Operaciones declarativas aplicables pre-execve.
#[derive(Debug, Clone)]
@@ -25,6 +27,19 @@ pub enum ChildPreExec {
Chdir(CString),
/// `umask(mode)` — fijar umask (octal, e.g. 0o022).
Umask(libc::mode_t),
+ /// Monta un OverlayFS en `target`. `options` es la cadena
+ /// `lowerdir=...,upperdir=...,workdir=...` pre-construida por el padre.
+ /// Requiere mount namespace (CLONE_NEWNS) ya establecido.
+ MountOverlay { target: CString, options: CString },
+ /// `pivot_root`: `new_root` pasa a ser `/`. El root viejo va a
+ /// `put_old` (dir existente dentro de new_root) y se desmonta lazy
+ /// (`MNT_DETACH`) tras pivotar. `old_root_after` es la ruta del root
+ /// viejo YA pivotado (e.g. `/.oldroot`). Requiere mount namespace.
+ PivotRoot {
+ new_root: CString,
+ put_old: CString,
+ old_root_after: CString,
+ },
}
/// Setup completo del hijo. Default = sin ops.
@@ -51,6 +66,59 @@ impl ChildSetup {
pub fn is_empty(&self) -> bool {
self.ops.is_empty()
}
+
+ /// Agrega un mount OverlayFS: `lower` = capa base RO, `upper` = capa
+ /// de sesión RW (persiste cambios), `work` = scratch interno de
+ /// overlayfs, `merged` = mountpoint resultante.
+ ///
+ /// El padre debe garantizar que `upper`, `work` y `merged` existen
+ /// antes de encarnar. Pensado para encadenarse antes de `with_pivot_root`.
+ pub fn with_overlay(
+ mut self,
+ lower: &Path,
+ upper: &Path,
+ work: &Path,
+ merged: &Path,
+ ) -> Result<Self, IncarnateError> {
+ let opts = format!(
+ "lowerdir={},upperdir={},workdir={}",
+ lower.display(),
+ upper.display(),
+ work.display(),
+ );
+ let target = path_cstring(merged)?;
+ let options =
+ CString::new(opts).map_err(|_| IncarnateError::InvalidRootfsPath)?;
+ self.ops.push(ChildPreExec::MountOverlay { target, options });
+ Ok(self)
+ }
+
+ /// Agrega un `pivot_root` a `new_root`. `put_old_name` es el nombre
+ /// del subdirectorio (dentro de new_root, debe existir) que recibe el
+ /// root viejo; tras pivotar se desmonta lazy.
+ pub fn with_pivot_root(
+ mut self,
+ new_root: &Path,
+ put_old_name: &str,
+ ) -> Result<Self, IncarnateError> {
+ let new_root_c = path_cstring(new_root)?;
+ let put_old_c = path_cstring(&new_root.join(put_old_name))?;
+ let old_root_after = CString::new(format!("/{put_old_name}"))
+ .map_err(|_| IncarnateError::InvalidRootfsPath)?;
+ self.ops.push(ChildPreExec::PivotRoot {
+ new_root: new_root_c,
+ put_old: put_old_c,
+ old_root_after,
+ });
+ Ok(self)
+ }
+}
+
+/// Convierte un `Path` a `CString` (rechaza NUL bytes interiores).
+fn path_cstring(p: &Path) -> Result<CString, IncarnateError> {
+ use std::os::unix::ffi::OsStrExt;
+ CString::new(p.as_os_str().as_bytes())
+ .map_err(|_| IncarnateError::InvalidRootfsPath)
}
/// Aplica las ops en orden. SAFETY: ejecuta en el hijo, post-fork,
@@ -97,7 +165,113 @@ pub unsafe fn apply_unchecked(ops: &[ChildPreExec]) -> i32 {
ChildPreExec::Umask(mode) => {
unsafe { libc::umask(*mode) };
}
+ ChildPreExec::MountOverlay { target, options } => {
+ let r = unsafe {
+ libc::mount(
+ b"overlay\0".as_ptr() as *const libc::c_char,
+ target.as_ptr(),
+ b"overlay\0".as_ptr() as *const libc::c_char,
+ 0,
+ options.as_ptr() as *const libc::c_void,
+ )
+ };
+ if r != 0 {
+ return 115;
+ }
+ }
+ ChildPreExec::PivotRoot { new_root, put_old, old_root_after } => {
+ // pivot_root exige que new_root sea un mount point:
+ // bind-mount recursivo sobre sí mismo lo garantiza.
+ let r = unsafe {
+ libc::mount(
+ new_root.as_ptr(),
+ new_root.as_ptr(),
+ std::ptr::null(),
+ libc::MS_BIND | libc::MS_REC,
+ std::ptr::null(),
+ )
+ };
+ if r != 0 {
+ return 116;
+ }
+ let r = unsafe {
+ libc::syscall(libc::SYS_pivot_root, new_root.as_ptr(), put_old.as_ptr())
+ };
+ if r != 0 {
+ return 117;
+ }
+ let r = unsafe { libc::chdir(b"/\0".as_ptr() as *const libc::c_char) };
+ if r != 0 {
+ return 118;
+ }
+ // Desmontaje lazy del root viejo: se desliga del árbol ya;
+ // los fds abiertos contra él siguen válidos hasta cerrarse.
+ let r = unsafe {
+ libc::umount2(old_root_after.as_ptr(), libc::MNT_DETACH)
+ };
+ if r != 0 {
+ return 119;
+ }
+ }
}
}
0
}
+
+#[cfg(test)]
+mod tests {
+ use super::*;
+
+ #[test]
+ fn overlay_builds_correct_options() {
+ let s = ChildSetup::new()
+ .with_overlay(
+ Path::new("/base"),
+ Path::new("/sess"),
+ Path::new("/work"),
+ Path::new("/merged"),
+ )
+ .expect("overlay");
+ match &s.ops[0] {
+ ChildPreExec::MountOverlay { target, options } => {
+ assert_eq!(target.to_str().unwrap(), "/merged");
+ assert_eq!(
+ options.to_str().unwrap(),
+ "lowerdir=/base,upperdir=/sess,workdir=/work"
+ );
+ }
+ other => panic!("esperaba MountOverlay, fue {other:?}"),
+ }
+ }
+
+ #[test]
+ fn pivot_root_builds_paths() {
+ let s = ChildSetup::new()
+ .with_pivot_root(Path::new("/newroot"), ".oldroot")
+ .expect("pivot");
+ match &s.ops[0] {
+ ChildPreExec::PivotRoot { new_root, put_old, old_root_after } => {
+ assert_eq!(new_root.to_str().unwrap(), "/newroot");
+ assert_eq!(put_old.to_str().unwrap(), "/newroot/.oldroot");
+ assert_eq!(old_root_after.to_str().unwrap(), "/.oldroot");
+ }
+ other => panic!("esperaba PivotRoot, fue {other:?}"),
+ }
+ }
+
+ #[test]
+ fn overlay_then_pivot_preserves_order() {
+ let s = ChildSetup::new()
+ .with_overlay(
+ Path::new("/b"),
+ Path::new("/u"),
+ Path::new("/w"),
+ Path::new("/m"),
+ )
+ .unwrap()
+ .with_pivot_root(Path::new("/m"), ".oldroot")
+ .unwrap();
+ assert!(matches!(s.ops[0], ChildPreExec::MountOverlay { .. }));
+ assert!(matches!(s.ops[1], ChildPreExec::PivotRoot { .. }));
+ }
+}