Root Android(Nexus 5)

对于Android开发，是不需要Root Android就可以进行，只需要开启"Developr options"就可以了。Root Android的目的是为了增加可玩性，例如在Android上部署Linux

Root Android和苹果设备的Jailbreak不是一个概念

通过Wug's Nexus Root Toolkit实现root android

Rooting your Android文档提供了各种Android设备的Root方法的索引，其中How to root your Nexus 5介绍如何root Nexus 5设备。

如果是Windows操作系统，Wug's Nexus Root Toolkit，可以非常方便实现快速的Root。不过，对于Mac/Linux用户，可以参考Is there a version of your toolkit for Mac/Linux yet?，其实就是通过虚拟机来运行Windows系统，再运行这个Root Toolkit。

通过ADB方式手工root android

上述的root android依赖特定工具，实际上隐藏了技术细节。如果是Mac/Linux系统，可以通过手工方法，使用ADB来传输root镜像实现root Android目的。

通过root android，可以在系统级别调优，甚至可以完全替换操作系统。此外，通过root Android，将获得在Linux内核上运行桌面OS的权限，也就是可以修改系统或者安装unapproved组件。当获得root访问权限之后，可以对设备进行完整的备份和恢复，意味着可以将系统完整复制到新的手机或者平板中。同时也具有了安装自定义ROM，如CyanogenMod或者Paranoid Android（一种定制ROM用于扩展和增强Android）。

如何Root Android

root过程要根据不同的设备来调整，但是，第一个步骤都是相同的，即unlock，也就是绕过bootloader。bootloader是设备启动时第一个运行的程序，它会验证所有运行在手机上的软件。所以要安装root软件包，需要首先屏蔽bootloader。

注意：请先备份数据，unblock bootloaders将擦除设备上的内容！

下载和安装Android SDK并安装USB驱动包和Android tools

请参考升级Nexus 5系统中相关步骤完成上述安装过程

使用Android Debug Bridge (ADB)

将设备通过USB连接到主机

adb devices

需要看到设备清单

List of devices attached
02211e9ec9623837    device

使用adb tool在设备启动的状态下执行如下命令

adb reboot bootloader

通过以下命令将设备的bootloader解锁

fastboot oem unlock

这时设备会提示确认屏幕(unlock以后，可以安装定制的操作系统) 注意，确认后设备上的所有用户数据被清除 ，此时系统会回到出厂状态（相当于新的手机）。

使用音量键将高亮确认键移动到Yes上，然后按下电源键确认执行unlock

此时设备屏幕上显示LOCK STATE - unlocked一行小红字，表示解锁成功，现在就是解锁状态的FASTBOOT MODE了。可以开始刷入新系统了。

上述步骤我在升级Nexus 5系统时候已经全部做过了，所以当前操作都跳过这些。如果你是第一次操作，则需要完成上述步骤。

在电脑上下载 TWRP recovery 或者 ClockWorkMod（需要根据不同设备进行下载）以及SuperSU软件包（可以从xda developers论坛SuperSU板块找到最新版本）。

TWRP Manager (Requires ROOT)也可以从Google Play Store安装，使用Google Play Store上的TWRP Manager比较傻瓜化，并且可以根据TWRP官方网站版本更新而不断根新版本，推荐使用。
ROM Manager也可以从Google Play Store安装（版本似乎旧一些）
SuperSU 也可以从Google Play Store安装

从Google Play Store安装的免费版本有内购（主要是用于去除广告），但功能不受影响，所以可以直接安装使用。

SuperSU是在rooted之后才能安装使用，实际进行root的是TWRP或ClockWorkMod。

从 [BETA][2016.02.28] SuperSU v2.68 看，推荐使用TWRP。TWRP是一个开源的社区项目，并且持续活跃开发。通过TWRP，可以安装完全定制的ROM，如OmniROM，这是一个非常有意思的开源项目。

我的实际操作如下：

下载 http://download.chainfire.eu/supersu-stable ，然后通过ADB将文件传输到手机设备中
从 TWRP device list 下载对应于设备的文件，例如，我使用的LG Nexus 5 (hammerhead)，请参考其中文档下载twrp-3.0.0-0-hammerhead.img，然后使用如下方法刷入手机

adb reboot bootloader
fastboot flash recovery twrp-3.0.0-0-hammerhead.img

断开手机和主机连接，然后使用音量键滚动选择Recovery mode（从Start => Restart bootloader => Recovery mode），然后按下电源键确认进入Recovery模式。此时手机会再次启动，启动后就会看到TWRP界面

TWRP会提示允许是否允许修改分区

此时滑动最下方的Swipe to Allow Modifications，进入安装TWRP更改页面，并点击Install按钮

滚动页面，选择前面传输到手机设备中的supersu.zip文件（具体文件名根据下载版本会不同），然后点击Install Image按钮

在确认页面滑动Swipe to confirm Flash按钮，确认进行刷新

刷新成功后，就可以点击Reboot System重启系统

注意：一定要在fastboot flash recovery twrp.img后马上启动到Recovery模式，立即安装SuperSU.zip。因为很多设备第一次启动时会自动替换掉定制的recovery(TWRP)，就会导致前面的步骤白做了。一旦TWRP启动，TWRP就会对ROM进行补丁来避免ROM替换掉TWRP。如果你忘记了这个步骤，需要重复前面所述的安装步骤，再重头来一次。
今后再安装升级，可以下载最新的TWRP image存放到手机，然后再次进入Recovery模式，使用原先安装的TWRP进行Install就可以升级到最新版本的TWRP。

验证Root是否成功

在Google Play Store中安装Root Checker应用程序，执行这个程序来检查。该程序不会对系统做任何修改，只是验证获取Root权限是否能够成功，所以是一个安全的程序。

看到以下验证界面就表示Root设备成功了

root后Android升级

root过之后的Android运行和使用没有任何问题，但是会遇到一个问题，就是当Google推送系统升级的时候，每次系统启动开始打补丁总是不成功，进入Android系统之后，依然看到系统提示你要更新软件包。

在TWRP启动时候，注意观察，可以看到启动报错是在安装/cache/update.zip包时候返回了一个Status 7错误：

Updating partition detail...
...done
Full SELinux support is present.
Running Recovery Commands
Installing zip file '/cache/update.zip'
Checking for MD5 file...
Skipping D5 check: no MD5 file found
Package expects build fingerprint of google/hammerhead/hammerhead:6.0.1/MMB29Q/2480792:usr/release-keys for google/hammerhead/hammerhead:6.0.1/MMB29V/2554798:usr/release-keys; this device has google/omni_hammerhead/hammerhead:5.0.2/LRX22G/3:eng/test-keys.
Updter process ended with ERROR: 7
Error installing zip file '/cache/update.zip'
Done processing script file
MTP Enabled

截图如下：

上述Status 7错误的原因是因为更新软件包中的updater-script脚本中有一部分是检查设备型号是否和安装的ROM兼容，这部分的updater-script有一个称为asserts的部分是用来校验的。

将 update.zip 文件复制出来（对于系统目录下文件复制，需要su权限，见下文）解压缩

adb shell
su

当使用了su指令之后，就可以进入root帐号，此时就可以cd /cache等系统目录。不过，无法使用adb root指令（这个指令可以以root身份运行adbd，就可以直接adb pull系统文件），如果直接使用adb root指令会提示正式产品设备无法使用该指令

adbd cannot run as root in production builds

解决的方法参考 copy db file with adb pull results in 'permission denied' error，可以将系统文件复制到普通目录，如/sdcard/Download目录，然后就可以下载或上传。

cd /sdcard/Download
cp /cache/update.zip ./

然后在主机操作系统执行adb命令复制出文件

adb pull /sdcard/Download/update.zip

解压缩以后，进入META-INF/com/google/android目录，将updater-script复制成updater-script.txt，然后使用文本编辑器编辑这个文件
删除assert开头的所有行（也就是对文件进行校验的命令），然后保存文件
再将updater-script.txt重命名会updater-script
重新将文件压缩成原先的update.zip，并传输回

zip -r update.zip META-INF patch
adb push update.zip /cache/update.zip

上述方法对于OTA方式升级新的Android系统或者补丁包都是适用的

不过，我依然遇到ERROR 7报错，仔细检查报错，发现是因为fingerprint错误

getprop("ro.build.fingerprint") == "google/hammerhead/hammerhead:6.0.1/MMB29Q/2480792:user/release-keys" ||
    getprop("ro.build.fingerprint") == "google/hammerhead/hammerhead:6.0.1/MMB29V/2554798:user/release-keys" ||
    abort("Package expects build fingerprint of google/hammerhead/hammerhead:6.0.1/MMB29Q/2480792:user/release-keys or google/hammerhead/hammerhead:6.0.1/MMB29V/2554798:user/release-keys; this device has " + getprop("ro.build.fingerprint") + ".");

添加上 google/omni_hammerhead/hammerhead:5.0.2/LRX22G/3:eng/test-keys（因为root的时候使用了omni_hammerhead的）或者索性删除掉这行getprop检查即可以绕过报错。

修改上述代码行：

getprop("ro.build.fingerprint") == "google/hammerhead/hammerhead:6.0.1/MMB29Q/2480792:user/release-keys" ||
    getprop("ro.build.fingerprint") == "google/hammerhead/hammerhead:6.0.1/MMB29V/2554798:user/release-keys" ||
    getprop("ro.build.fingerprint") == "google/omni_hammerhead/hammerhead:5.0.2/LRX22G/3:eng/test-keys" ||
    abort("Package expects build fingerprint of google/hammerhead/hammerhead:6.0.1/MMB29Q/2480792:user/release-keys or google/hammerhead/hammerhead:6.0.1/MMB29V/2554798:user/release-keys; this device has " + getprop("ro.build.fingerprint") + ".");

Nexus 5启动进入recovery模式的方法是在启动时同时按下上下两个音量键再按下电源键启动，保持这3个键按下状态，直到系统启动，就会进入Fastboot/Bootloader Mode options页面，此时就可以通过音量键选择recovery模式（How to Boot Recovery Mode for Google Nexus 5）

其他验证步骤需要修正

去除/system/recovery-from-boot.p校验

Verifying current system...
"/system/recovery-from-boot.p" has unexpected contents.
Updter process ended with ERROR: 7
Error installing zip file '/cache/update.zip'
Updating partition details...
...done

这个报错解决方法是删除updater-script中以下检查行

apply_patch_check("/system/recovery-from-boot.p", "49d5122adb02c2f67f1f80d3     9a384ec6d44bf3e1", "8130c984873d707063496965b6ad571518bcd968") || abort("\"     /system/recovery-from-boot.p\" has unexpected contents.");

去除EMMC校验

Verify current system..
"EMMC:/dev/block/platform/msm_sdcc.1/by-name/boot:9371648:dac193c5c724e60434495657d50583e53d1a9137:9367552:81250cee12dbb1332479d2f91b179fb96e09377a" has unexpected contents.
Updter process ended with ERROR: 7
Error installing zip file '/cache/update.zip'
Updating partition details...
...done

这个报错解决方法是删除updater-script中以下检查行

apply_patch_check("EMMC:/dev/block/platform/msm_sdcc.1/by-name/boot:9371648     :dac193c5c724e60434495657d50583e53d1a9137:9367552:81250cee12dbb1332479d2f91     b179fb96e09377a") || abort("\"EMMC:/dev/block/platform/msm_sdcc.1/by-name/b     oot:9371648:dac193c5c724e60434495657d50583e53d1a9137:9367552:81250cee12dbb1     332479d2f91b179fb96e09377a\" has unexpected contents.");

root后Android升级patch完整操作步骤整理

上述对root后Android升级做了探索，反复折腾了多次，总算完成了root后第一次补丁包安装。本段落再做一次整理总结

root过的Android系统会对Android做如下改动

启动分区修改（也就是/system/recovery-from-boot.p）
EMMC修改
ro.build.fingerprint修改
部分系统软件包的替换（目前我不确定是哪些被修改了，要看实际SHA校验）

操作步骤

在Nexus 5 Android操作系统中检查系统更新，此时系统提示下载补丁包完成后，不要直接进行升级。而是连接USB数据线，使用adb进行操作。
连接USB数据线后，执行如下adb命令(其中su命令是为了获得Android系统的root权限，以便从系统目录中复制出补丁包)

adb devices
adb shell
su
cp /cache/update.zip /sdcard/Download/

此时补丁包被复制到存储卡目录下，就可以通过adb命令复制出来进行修改了。

使用adb工具将Nexus 5中已经下载的update.zip复制出来

adb使用方法参考ADB Shell

adb pull /sdcard/Download/update.zip

解压缩update.zip

此时补丁包update.zip被复制到当前目录，使用zip命令进行解压缩

zip -d update.zip

解压缩以后，当前目录下会有两个子目录META-INF和patch

修改`META-INF/com/android/updater-script`脚本

删除所有assert开头的所有行（也就是对文件进行校验的命令)
删除EMMC校验

apply_patch_check("EMMC:/dev/block/platform/msm_sdcc.1/by-name/boot:9371648     :dac193c5c724e60434495657d50583e53d1a9137:9367552:81250cee12dbb1332479d2f91     b179fb96e09377a") || abort("\"EMMC:/dev/block/platform/msm_sdcc.1/by-name/b     oot:9371648:dac193c5c724e60434495657d50583e53d1a9137:9367552:81250cee12dbb1     332479d2f91b179fb96e09377a\" has unexpected contents.");

删除/system/recovery-from-boot.p校验

apply_patch_check("/system/recovery-from-boot.p", "49d5122adb02c2f67f1f80d3     9a384ec6d44bf3e1", "8130c984873d707063496965b6ad571518bcd968") || abort("\"     /system/recovery-from-boot.p\" has unexpected contents.");

修改或删除fingerprint校验（这里可以根据第一次补丁包安装时提示错误来修改，或者索性删除）

getprop("ro.build.fingerprint") == "google/hammerhead/hammerhead:6.0.1/MMB29Q/2480792:user/release-keys" ||
    getprop("ro.build.fingerprint") == "google/hammerhead/hammerhead:6.0.1/MMB29V/2554798:user/release-keys" ||
    abort("Package expects build fingerprint of google/hammerhead/hammerhead:6.0.1/MMB29Q/2480792:user/release-keys or google/hammerhead/hammerhead:6.0.1/MMB29V/2554798:user/release-keys; this device has " + getprop("ro.build.fingerprint") + ".");

重新打包

zip -r update.zip META-INF patch

通过adb将修改过的update.zip传回手机

adb push update.zip /sdcard/Download/

启动Android进入recovery模式（同时安装上下音量键和电源键开机，并选择recovery模式）
通过TWRP的Install功能安装自己修改过的/sdcard/Download/update.zip

安装过程如果有报错，请仔细查看报错信息，一般是校验错误，只要相应修改updater-script脚本绕过就可以了

使用TWRP的Install功能安装补丁包有一个好处，就是安装失败可以立即修改update.zip，再用adb将调整后的update.zip传入手机再次尝试升级。多试几次，就会成功！

升级TWRP 3.0.2.0

通过Google Play Store安装了TWRP Manager (Requires ROOT)，将TWRP升级到3.0.2.0之后，安装Android 6.0.1的补丁包update.zip遇到的报错类似前述，报错信息略有改变

Package expects build fingerprint of google/hammerhead/hammerhead:6.0.1/MMB29V/2554798:usr/release-keys for google/hammerhead/hammerhead:6.0.1/MOB30D/2704746:usr/release-keys; this device has google/omni_hammerhead/hammerhead:5.1.1/LYZ28J/5:eng/test-keys.

这个问题比较麻烦，每次需要手工hack升级脚本不是解决的好方法