# SDD 13 — Release engineering (Etapa E): imagen auto-booteable, instalador, mirror, upgrades

> Estado: **EN CURSO**. Etapa E del roadmap (`docs/10-roadmap.md`, memoria distro-completion-roadmap).
> Es trabajo nuevo: las Etapas A–D dejaron un sistema que (A) se orquesta, (B) bootea de disco
> particionado real, (C) tiene userland Rust-nativo y (D) atesta confianza. Falta convertir eso en algo
> que un tercero **instale y arranque sin el host de dev**: una imagen que bootea sola (sin
> `qemu -kernel`), un instalador a disco físico, un mirror del store y un camino de upgrade.

## 1. El gap concreto que abre la Etapa E

Hasta B3 la imagen de disco (`scripts/disk-image.sh`, GPT con `/`, `/store`, `/var/lib/hammer`
dedicados) **no se auto-bootea**: el `drive-rebuild.py` la arranca con `qemu -kernel <bzImage>
-append root=/dev/vdaN` — el kernel lo carga QEMU, no la imagen. Eso sirve para verificar el
auto-alojamiento, pero un disco así no arranca en hardware real ni en una VM "normal": le falta un
**bootloader** en el propio disco.

## 2. Decisión de bootloader: GRUB BIOS (i386-pc) ahora, UEFI después

- **GRUB BIOS (i386-pc) — ELEGIDO para el primer corte.** QEMU trae SeaBIOS built-in ⇒ un disco con
  GRUB en el MBR + una *BIOS boot partition* (GPT type `ef02`) bootea con `qemu-system-x86_64 -drive
  file=img` **sin firmware extra ni `-kernel`**. Se instala **en userspace, sin root ni loop**:
  `grub-mkimage` arma `core.img` y `grub-bios-setup` escribe `boot.img`→MBR + `core.img`→partición
  BIOS sobre el *fichero* imagen (es I/O de bloques, no necesita montar). Los módulos de GRUB y el
  kernel van en `/boot` de la partición root, que `mke2fs -d` puebla desde un directorio.
- **UEFI (EFI-stub + ESP FAT) — diferido.** El kernel ya trae `CONFIG_EFI_STUB=y`, pero (a) el host de
  dev no tiene firmware OVMF usable para verificar el arranque, y (b) poblar un ESP FAT sin root exige
  `mtools` (ausente). Camino futuro cuando haya OVMF + mtools (o se construyan): ESP con
  `EFI/BOOT/BOOTX64.EFI` = el bzImage (EFI-stub), cmdline por `loader.conf`/UKI.

## 3. Layout de la imagen instalable (GPT, BIOS)

```
/dev/vda1  BIOS boot (ef02, ~2 MiB, sin fs)   core.img de GRUB
/dev/vda2  /                ext4  [hammer-root]   + /boot/bzImage + /boot/grub
/dev/vda3  /store           ext4  [hammer-store]  artefactos CAS (inmutable)
/dev/vda4  /var/lib/hammer  ext4  [hammer-state]  estado mutable (journal, overlays)
```

Cadena de arranque: SeaBIOS → MBR (boot.img) → core.img (BIOS boot part) → lee `(hd0,gpt2)/boot/grub/
grub.cfg` → `linux /boot/bzImage root=/dev/vda2 rdinit=/sbin/init` → wrapper `/sbin/init` monta
vda3/vda4 → `exec /usr/bin/arje-zero` (PID 1). El wrapper es el mismo puente de B3 (arje todavía no lee
fstab/cards de montaje por sí mismo).

`scripts/install-image.sh` produce esta imagen. Reusa la técnica de particionado sin-root de B3
(sfdisk + `mke2fs -d` bajo `unshare -r` + `dd conv=sparse,notrunc`) y añade la BIOS boot partition, el
kernel en `/boot`, los módulos GRUB en `/boot/grub/i386-pc` y los pasos `grub-mkimage`/`grub-bios-setup`.

## 4. Piezas pendientes de la Etapa E (orden tentativo)

- **E1 — imagen auto-booteable (GRUB BIOS): ✅ primer corte** (`scripts/install-image.sh`). Bootea en
  QEMU sin `-kernel` hasta la shell de arje-zero. Hoy empaqueta el *builder rootfs* (con toolchain);
  un *product rootfs* lean es refinamiento.
- **E2 — instalador a disco físico:** un `hammer install <device>` que particiona un disco real y
  vuelca las tres particiones + GRUB (la misma lógica, apuntando a `/dev/sdX` en vez de un fichero).
- **E3 — mirror del store: ✅ primer corte** (crate `hammer-mirror` + CLI `hammer mirror push|pull|status`).
  Replica `/store` content-addressed (BLAKE3) entre máquinas; el hash ES la dirección, así que un mirror es
  un CAS replicado + resolución por hash. La integridad se ancla en `of_tree` (content-hash del árbol): el
  receptor **recomputa** `of_tree` sobre lo recibido y exige que case el del índice **antes** de sellar
  (`Store::seal` atómico + read-only) — una transferencia corrupta/manipulada se **rechaza**, no se instala.
  `push`/`pull` son `sync(src,dst)` (idempotente, salta presentes, reporta conflictos = mismo hash con otro
  contenido). Transporte de esta entrega = **sistema de ficheros** (el remoto es una ruta a otro store, p.ej.
  un montaje sshfs); el transporte sobre SSH/red que el producto ya expone es un envoltorio posterior.
  Endurecimiento pendiente: anclar el `of_tree` a una raíz firmada (log de transparencia `bootstrap.json` /
  atestación de Etapa D) para defenderse de un origen plenamente malicioso (hoy el invariante forzado es
  "el contenido recibido hashea a lo que el índice anuncia", que ataja corrupción de transporte).
- **E4 — upgrades: ✅ primer corte** (crate `hammer-upgrade` + CLI `hammer upgrade apply|rollback|status`).
  Aplica un árbol Stage1/producto **nuevo** (artefacto sellado del store, CAS BLAKE3) sobre el FHS vivo
  sin reinstalar, dejando una **generación**, y revierte exactamente al árbol anterior con `rollback`.
  **Modelo de generaciones** (inspirado en NixOS, in-place al FHS porque el boot lee el root directo, no
  un symlink indirecto): cada generación graba bajo `<state>/generations/<N>/` su `manifest.json`
  (tree_dir del store, `of_tree`, parent, lista de ficheros, cambios) y un `backup/` con los bytes
  **previos** de todo path que pisó o retiró. **Atomicidad:** proyección fichero-a-fichero (escritura a
  temporal + `rename` ⇒ cada fichero conmuta atómicamente), con `current` (id de la generación viva) como
  commit-point; un corte a mitad deja `current` en la vieja y los backups intactos ⇒ re-apply/rollback
  recuperan. **Diff vs el árbol previo:** el apply añade/pisa los ficheros del árbol nuevo y **retira** los
  que la generación viva aportaba y el nuevo no tiene. **Rollback:** deshace en orden inverso (borra lo
  añadido, restaura desde `backup/` lo pisado/retirado) y retrocede `current` al padre — restauración
  *exacta*, incluso al estado pre-upgrades. Cada cambio se registra en el [journal](05-journal.md) como
  `HammerHydrate{artifact=tree_dir}` (replay-able). Verificación opcional de integridad: si el llamador
  anuncia el `of_tree` esperado (de un índice de **mirror E3** o release firmada), el apply lo exige antes
  de tocar el root. Maneja ficheros regulares + symlinks; valida E2E en host con `scripts/upgrade-e2e-test.sh`
  (apply v1→v2→rollback→rollback contra el binario real). **GC de generaciones ✅** (`hammer upgrade
  prune [--keep N]` / `hammer_upgrade::prune`): borra las generaciones que el rollback ya no alcanza
  (huérfanas tras un rollback — las de la [cadena viva](#) siempre se conservan); `--keep N` además
  recorta la cadena a sus N más nuevas (limita la profundidad de rollback, como `delete-generations` en
  NixOS). **Journal de intención + replay ✅** (`hammer upgrade recover [--rollback]` /
  `hammer_upgrade::{pending,recover}`): el apply escribe el **plan completo** a `pending.json` ANTES de
  proyectar y lo limpia al commitear; si un corte/reinicio lo interrumpe, `pending.json` sobrevive y el
  FHS quedó a medias. La proyección es **re-entrante** (`project_plan`, backups *idempotentes* —
  `backup_existing_once` nunca pisa el original capturado), así `recover` **completa** (roll-forward:
  re-ejecuta el plan + commitea, re-verificando el `of_tree`) o **deshace** (roll-back: restaura backups,
  borra la generación a medias, `current`→padre). `apply` se **niega** si hay intento pendiente (exige
  recover explícito); `status` lo avisa. 5 tests (corte a media proyección → ambos modos) + ejercicio en
  `upgrade-e2e-test.sh`. **Endurecimiento pendiente:** cableado del init de boot para que rollback/recover
  sea seleccionable al arranque (necesita el binario `hammer` en el producto).
- **E5 — ISO/medio de arranque: ✅ primer corte** (`recipes/xorriso.toml` + `scripts/iso-image.sh` +
  `scripts/iso-boot-test.sh`). Medio **live** que arranca ENTERO desde RAM: GRUB (El Torito) carga
  kernel + initramfs desde el ISO 9660, el kernel desempaqueta el rootfs del producto a un tmpfs y corre
  `/init` — sin tocar disco. Es el medio para correr el instalador (`hammer install /dev/sdX`) en
  hardware nuevo o probar el sistema sin instalarlo. **Herramental construido por hammer:** el host no
  trae `xorriso` (y `grub-mkrescue` lo exige) ⇒ `recipes/xorriso.toml` lo construye desde fuente (GNU
  xorriso 1.5.8 = libburn+libisofs+libisoburn, zig 0.13.0, estático musl, libs opcionales off ⇒ binario
  autocontenido). `iso-image.sh` lo **dogfooda**: arma el ISO con el xorriso del store. **Cadena de
  boot BIOS:** reusa los módulos GRUB i386-pc de E1 pero con el core El Torito (`grub-mkimage -O
  i386-pc-eltorito` + módulos `iso9660`/`biosdisk`) en vez del core de disco (ext2); `xorriso -as
  mkisofs -b …/eltorito.img -no-emul-boot -boot-info-table --grub2-boot-info --grub2-mbr boot_hybrid.img`
  ⇒ ISO **isohybrid** (booteable como CD *y* USB/disco). El initramfs es el `product-rootfs` lean
  empaquetado como `cpio.gz` (live de RAM; la variante con squashfs+overlay para rootfs grandes es
  refinamiento). Validado E2E in-VM (`iso-boot-test.sh`, ISO 113M): SeaBIOS → GRUB 2.14 (El Torito) →
  Linux 6.16.12 hammer-built → `/init` (marcador `HAMMER-ISO-LIVE-OK`) → arje-zero PID1 → hammerd +
  netup (lease DHCP) → **sshd escuchando**: el producto entero corriendo desde el medio live. **Pendiente
  (refinamiento):** squashfs+overlay para no cargar todo el rootfs en RAM (diferido: el kernel no trae
  SQUASHFS ni CDROM/SR ⇒ exige rebuild de kernel, valor marginal en el producto lean).
  - **Arranque UEFI ✅** (`iso-image.sh EFI=1` + `recipes/mtools.toml` + `scripts/efi-boot-test.sh`). El
    mismo ISO se vuelve **híbrido BIOS+UEFI**: además del El Torito i386-pc se añade un 2º El Torito EFI
    (`-eltorito-alt-boot -e efi.img -no-emul-boot -isohybrid-gpt-basdat`) que arranca una ESP FAT con
    `EFI/BOOT/BOOTX64.EFI` = un `grubx64.efi` (`grub-mkimage -O x86_64-efi`). GRUB EFI lee el mismo
    `grub.cfg` y carga kernel (EFI_STUB, ya en el kernel — sin rebuild) + initrd vía el protocolo EFI.
    **Herramental:** poblar la ESP FAT sin root exige `mtools` (`mformat`/`mcopy`), ausente en el host ⇒
    `recipes/mtools.toml` lo construye (GNU mtools 4.0.49, estático musl, dogfoodeado por iso-image.sh).
    **GOTCHA:** `mformat -F` fuerza **FAT32** (mínimo ~33 MiB); sobre una ESP chica deja un FAT inválido
    que la firmware no lee ("failed to load … Not Found") ⇒ sin `-F`, mformat auto-elige FAT12/16.
    Validado E2E: el MISMO ISO bootea por UEFI (QEMU+OVMF → grubx64.efi → "Loaded initrd from
    LINUX_EFI_INITRD_MEDIA_GUID" → arje-zero → sshd) y por BIOS (SeaBIOS, El Torito). **Refinamiento #3
    CERRADO.** (Falta como pulido: rama EFI del INSTALADOR a disco — GPT+ESP en `hammer-install`, hoy el
    instalado es MBR-BIOS.)
  - **Instalar DESDE el live ✅** (`scripts/iso-image.sh INSTALLER=1` + `scripts/hammer-live-install.sh`
    → `/usr/bin/hammer-install` + `scripts/iso-install-test.sh`). Cierra el lazo **ISO live → disco
    instalado → bootea solo**. El ISO instalador bundlea un *payload de disco* en el initramfs bajo
    `/usr/lib/hammer/install/` (kernel + GRUB `boot.img`/`core.img` MBR-prefix `(hd0,msdos1)/boot/grub`
    + módulos, armado en build-time con `grub-mkimage`). `hammer-install <dev>` corre **dentro del live
    como root real** (sin los rodeos rootless de E1) usando sólo lo que el producto ya trae (busybox
    `fdisk`/`mke2fs`/`mount`/`dd` + uutils `cp`): particiona **MBR** (p1=/, p2=/store, p3=/var/lib/hammer),
    formatea ext2 (montable ext4), copia la **propia raíz del live** (autoinstalador) excluyendo
    virtuales/payload, escribe `/boot` + wrapper `/sbin/init`, e instala GRUB con dos `dd` (boot.img→MBR
    + core.img→hueco post-MBR). **GOTCHAS:** (a) busybox `fdisk` alinea a CHS (sector 63 ⇒ hueco de 62
    sectores) y el core.img de GRUB (~281 sectores) lo DESBORDA pisando el FS de p1 ⇒ GRUB cae a `grub>`;
    fix = **sectores de inicio/fin EXPLÍCITOS** (p1@2048, hueco de 2047) porque el default de busybox
    ofrece el sector libre más bajo (mete p2 en el hueco pre-p1). (b) Con install contiguo MBR los
    punteros por defecto de GRUB (kernel_sector=1, blocklist=2) **ya valen** ⇒ NO hace falta el parcheo
    binario del caso GPT de E1. (c) copiar el top-level de `/` ENUMERÁNDOLO (no una lista fija) o se
    escapa `/ente/seed.card.json` ⇒ arje-zero aborta "seed.card no encontrada". `AUTO_INSTALL=<dev>`
    hace el `/init` desatendido (install + poweroff) = instalación unattended + scaffolding del test.
    Validado E2E in-VM: boot ISO+disco en blanco → HAMMER-INSTALL-OK → boot del disco solo → GRUB→kernel
    →arje-zero→sshd, /store y /var/lib/hammer montadas. **Refinamiento #1 CERRADO.**