526f1c1afd
- Complete documentation for all bootc commands and subcommands - Debian-specific adaptations and workarounds - Manual installation methods to bypass bootc reliability issues - Technical guides with Rust source code analysis - Flowcharts and external command references - Hidden command documentation (bootc internals, state, etc.) - Composefs integration analysis - Base image creation guides (with and without bootc binary) - Management scripts and automation - Comprehensive troubleshooting and examples
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38 KiB
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# bootc usr-overlay - Process Flowchart
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## Overview
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This document provides a visual representation of the `bootc usr-overlay` process flow, showing the decision points, operations, and filesystem changes involved in creating a transient writable overlay on the `/usr` directory.
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## Main Process Flow
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ bootc usr-overlay │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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│
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ Validate Prerequisites │
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│ │
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│ • Check if running as root or with appropriate privileges │
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│ • Verify OSTree is available and accessible │
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│ • Check if system is bootc-compatible │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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│
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▼
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ Check Current State │
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│ │
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│ • Check if /usr is currently read-only │
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│ • Verify OSTree deployment status │
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│ • Check if overlay is already active │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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│
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ Execute OSTree Unlock │
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│ │
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│ • Call `ostree admin unlock` command │
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│ • Create overlay filesystem on /usr │
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│ • Make /usr directory writable │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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│
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ Verify Overlay Creation │
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│ │
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│ • Check if overlay filesystem is mounted │
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│ • Verify /usr is now writable │
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│ • Confirm overlay structure is correct │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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│
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▼
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ Provide User Feedback │
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│ │
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│ • Display success message │
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│ • Inform user about overlay status │
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│ • Provide usage instructions │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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│
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ Success │
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│ │
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│ • Transient overlay active on /usr │
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│ • /usr directory is now writable │
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│ • Changes will be discarded on reboot │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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```
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## OSTree Unlock Process Flow
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```
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ OSTree Admin Unlock │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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│
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ Check Deployment Status │
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│ │
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│ • Get current OSTree deployment │
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│ • Check if deployment is locked │
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│ • Verify deployment is bootable │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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│
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▼
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ Create Overlay Filesystem │
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│ │
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│ • Set up overlay filesystem structure │
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│ • Create lower layer (original /usr) │
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│ • Create upper layer (writable overlay) │
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│ • Create work directory (temporary files) │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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│
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▼
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ Mount Overlay on /usr │
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│ │
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|
│ • Mount overlay filesystem on /usr │
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│ • Set up copy-on-write mechanism │
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|
│ • Enable write operations on /usr │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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│
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▼
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ Update OSTree State │
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│ │
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│ • Mark deployment as unlocked │
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│ • Update deployment metadata │
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|
│ • Set up auto-lock on reboot │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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|
│
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▼
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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|
│ Success │
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│ │
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|
│ • Overlay filesystem active │
|
|
│ • /usr directory writable │
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|
│ • Changes will be transient │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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```
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## Overlay Filesystem Structure
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```
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ Overlay Filesystem Structure │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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|
│
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|
▼
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ /usr (Mount Point) │
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│ │
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│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
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|
│ │ Overlay Mount │ │
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│ │ │ │
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|
│ │ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────┐ │ │
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|
│ │ │ Lower Layer │ │ Upper Layer │ │ Work Layer │ │ │
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│ │ │ │ │ │ │ │ │ │
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│ │ │ • Original /usr │ │ • Writable │ │ • Temporary │ │ │
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|
│ │ │ • Read-only │ │ • Changes │ │ • COW files │ │ │
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|
│ │ │ • Base system │ │ • New files │ │ • Metadata │ │ │
|
|
│ │ │ • Immutable │ │ • Modifications │ │ • Operations│ │ │
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│ │ └─────────────────┘ └─────────────────┘ └─────────────┘ │ │
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│ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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```
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## Package Installation Flow
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```
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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|
│ Package Installation │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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│
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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|
│ Check Overlay Status │
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│ │
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|
│ • Verify /usr is writable │
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|
│ • Check overlay filesystem is active │
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|
│ • Confirm package manager can operate │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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│
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▼
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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|
│ Package Manager Operation │
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│ │
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|
│ • Update package lists (apt update, dnf check-update) │
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|
│ • Download package files │
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│ • Install packages to overlay │
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│ • Update package database │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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│
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▼
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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|
│ Overlay Write Operations │
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│ │
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│ • Files written to upper layer │
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│ • Copy-on-write for modified files │
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│ • Metadata updated in overlay │
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|
│ • Original files preserved in lower layer │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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|
│
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▼
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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|
│ Verify Installation │
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│ │
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│ • Check if packages are accessible │
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│ │ • Verify files are in overlay │
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|
│ │ • Test package functionality │
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|
│ │ • Confirm changes are transient │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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```
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## Unmounting Process Flow
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```
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ Unmounting Overlay │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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│
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▼
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ Check Active Processes │
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│ │
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│ • Identify processes using /usr files │
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│ • Check for open file handles │
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│ • Determine if unmount is safe │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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│
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▼
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ Choose Unmount Method │
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│ │
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│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
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|
│ │ Can unmount safely? │ │
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│ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
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|
│ │ │
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|
│ ▼ │
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│ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────────────────────────┐ │
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│ │ Yes │ │ No │ │
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│ │ │ │ │ │
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│ │ ┌─────────────┐│ │ ┌─────────────────────────────────┐│ │
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│ │ │ Regular ││ │ │ Lazy Unmount ││ │
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│ │ │ Unmount ││ │ │ ││ │
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|
│ │ │ • umount ││ │ │ • umount -l /usr ││ │
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│ │ │ /usr ││ │ │ • Unmount when references ││ │
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|
│ │ │ • Immediate ││ │ │ released ││ │
|
|
│ │ │ unmount ││ │ │ • Safer for active processes ││ │
|
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│ │ └─────────────┘│ │ └─────────────────────────────────┘│ │
|
|
│ └─────────────────┘ └─────────────────────────────────────┘ │
|
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
|
|
│
|
|
▼
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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|
│ Clean Up Overlay │
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|
│ │
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|
│ • Remove overlay filesystem │
|
|
│ • Clean up work directory │
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|
│ • Restore original /usr state │
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|
│ • Update OSTree deployment status │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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|
│
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|
▼
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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|
│ Verify Unmount │
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│ │
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|
│ • Check /usr is no longer writable │
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│ • Verify overlay is removed │
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|
│ • Confirm original state restored │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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|
│
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|
▼
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
|
|
│ Success │
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│ │
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|
│ • Overlay successfully removed │
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|
│ • /usr returned to read-only state │
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|
│ • All changes discarded │
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└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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```
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## Error Handling Flow
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```
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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|
│ Error Detection │
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|
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
|
|
│
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|
▼
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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|
│ Error Classification │
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|
│ │
|
|
│ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ │
|
|
│ │ Permission │ │ OSTree │ │ System │ │
|
|
│ │ Errors │ │ Errors │ │ Errors │ │
|
|
│ │ │ │ │ │ │ │
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│ │ • Not root │ │ • OSTree not │ │ • /usr already │ │
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|
│ │ • Permission │ │ available │ │ writable │ │
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|
│ │ denied │ │ • Deployment │ │ • Overlay │ │
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│ │ • Insufficient │ │ locked │ │ already │ │
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|
│ │ privileges │ │ • Command │ │ active │ │
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│ │ │ │ failed │ │ • Mount │ │
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│ │ │ │ │ │ failed │ │
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│ └─────────────────┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘ │
|
|
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
|
|
│
|
|
▼
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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|
│ Error Response │
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|
│ │
|
|
│ • Display error message │
|
|
│ • Provide context information │
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|
│ • Suggest remediation steps │
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|
│ • Return appropriate exit code │
|
|
│ • Clean up any partial state │
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|
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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```
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## State Transitions
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
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|
│ System States │
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|
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
|
|
│
|
|
▼
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
|
|
│ Initial State │
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|
│ │
|
|
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
|
|
│ │ /usr Read-only State │ │
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|
│ │ │ │
|
|
│ │ • /usr mounted read-only │ │
|
|
│ │ • OSTree deployment locked │ │
|
|
│ │ • No overlay filesystem │ │
|
|
│ │ • Immutable system state │ │
|
|
│ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
|
|
│ │ │
|
|
│ ▼ │
|
|
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
|
|
│ │ bootc usr-overlay │ │
|
|
│ │ │ │
|
|
│ │ • Call ostree admin unlock │ │
|
|
│ │ • Create overlay filesystem │ │
|
|
│ │ • Mount overlay on /usr │ │
|
|
│ │ • Enable write operations │ │
|
|
│ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
|
|
│ │ │
|
|
│ ▼ │
|
|
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
|
|
│ │ /usr Writable State │ │
|
|
│ │ │ │
|
|
│ │ • /usr mounted with overlay │ │
|
|
│ │ • OSTree deployment unlocked │ │
|
|
│ │ • Overlay filesystem active │ │
|
|
│ │ • Writable system state │ │
|
|
│ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
|
|
│ │ │
|
|
│ ▼ │
|
|
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
|
|
│ │ Package Operations │ │
|
|
│ │ │ │
|
|
│ │ • Install packages to overlay │ │
|
|
│ │ • Modify files in overlay │ │
|
|
│ │ • Use installed tools │ │
|
|
│ │ • Changes are transient │ │
|
|
│ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
|
|
│ │ │
|
|
│ ▼ │
|
|
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
|
|
│ │ Reboot or Unmount │ │
|
|
│ │ │ │
|
|
│ │ • Reboot: Auto-restore to read-only │ │
|
|
│ │ • Unmount: Manual restore to read-only │ │
|
|
│ │ • All changes discarded │ │
|
|
│ │ • Return to initial state │ │
|
|
│ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
|
|
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
|
|
```
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|
## Filesystem Impact
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```
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┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
|
|
│ Filesystem Impact │
|
|
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
|
|
│
|
|
▼
|
|
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
|
|
│ Before Overlay │
|
|
│ │
|
|
│ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────────────────────────┐ │
|
|
│ │ /usr │ │ /etc │ │
|
|
│ │ │ │ │ │
|
|
│ │ • Read-only │ │ • Writable │ │
|
|
│ │ • Immutable │ │ • Persistent │ │
|
|
│ │ • Base system │ │ • Configuration │ │
|
|
│ │ • OSTree │ │ • Not affected by overlay │ │
|
|
│ │ managed │ │ │ │
|
|
│ └─────────────────┘ └─────────────────────────────────────┘ │
|
|
│ │ │
|
|
│ ▼ │
|
|
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
|
|
│ │ /var │ │
|
|
│ │ │ │
|
|
│ │ • Writable │ │
|
|
│ │ • Persistent │ │
|
|
│ │ • Runtime data │ │
|
|
│ │ • Not affected by overlay │ │
|
|
│ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
|
|
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
|
|
│
|
|
▼
|
|
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
|
|
│ After Overlay │
|
|
│ │
|
|
│ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────────────────────────┐ │
|
|
│ │ /usr │ │ /etc │ │
|
|
│ │ │ │ │ │
|
|
│ │ • Writable │ │ • Writable │ │
|
|
│ │ • Overlay │ │ • Persistent │ │
|
|
│ │ • Transient │ │ • Configuration │ │
|
|
│ │ • Changes │ │ • Not affected by overlay │ │
|
|
│ │ discarded │ │ │ │
|
|
│ └─────────────────┘ └─────────────────────────────────────┘ │
|
|
│ │ │
|
|
│ ▼ │
|
|
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │
|
|
│ │ /var │ │
|
|
│ │ │ │
|
|
│ │ • Writable │ │
|
|
│ │ • Persistent │ │
|
|
│ │ • Runtime data │ │
|
|
│ │ • Not affected by overlay │ │
|
|
│ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ │
|
|
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
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```
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This flowchart provides a comprehensive visual representation of the bootc usr-overlay process, showing all decision points, operations, and filesystem changes involved in creating and managing a transient writable overlay on the `/usr` directory.
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