生物信息學(xué)Linux常用命令大全

生物科學(xué)研究測(cè)序數(shù)據(jù)呈指數(shù)級(jí)別增長(zhǎng)，如何從大量數(shù)據(jù)中挖掘其所包含的生物學(xué)意義？通常我們從公司拿到的測(cè)序數(shù)據(jù)或者項(xiàng)目報(bào)告，由于序列文件或表格文件比較龐大，在windows電腦Excel打開比較耗時(shí)，甚至無法顯示完全。linux命令可以幫助大家來解決這類的問題，windows電腦也可以安裝“git”來進(jìn)入命令行操作界面，打開目錄和查看文件。

在實(shí)際運(yùn)用過程中，我們通常根據(jù)需要，通過管道符“|”同時(shí)使用好幾種生物信息學(xué)Linux命令，避免花費(fèi)大量時(shí)間找軟件、寫代碼，有些情況下可以代替Excel等辦公軟件。如下就是一些linux命令的高級(jí)使用實(shí)例。如下是一個(gè)宏基因組的NR注釋結(jié)果示例文件：

grep -v ‘^Taxon’ nr.taxonomy.abundance.xls | cut -d “;” -f 7- |head -5 #從中篩選種級(jí)別的注釋結(jié)果，并展示前5行。

cut -d “;” -f 6- nr.taxonomy.abundance.xls| grep “Nitrososphaera” | head #從中篩選”Nitrososphaera”屬的注釋結(jié)果，并展示前5行。

cut -d “;” -f 7- nr.taxonomy.abundance.xls | awk -F “\t” ‘NR>1{sum = $2+$3+$4+$5+$6+$7;print $1″\t”sum}’ | head -5 #計(jì)算各個(gè)種在所有樣本種的豐度之和，展示前5行。

Linux下的所有操作都是通過眾多的命令行實(shí)現(xiàn)的。我們只需要掌握如下的常用命令的常用方法，就能熟練使用Linux系統(tǒng)了。大家可以根據(jù)下面的說明文檔，在Linux上多次練習(xí)，從而融會(huì)貫通的使用Linux的眾多命令。

一

文件和目錄管理

1.1管理目錄

1、cd命令說明：切換目錄。Linux文件系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)是樹狀級(jí)結(jié)構(gòu)圖。cd（change directory）命令，可以將目錄，從當(dāng)前目錄切換至目標(biāo)目錄。

語法：cd <dirname>

實(shí)例：cd /path/dirname #切換到指定的/path/dirname目錄

cd ~ #切換到家目錄

cd ../ #切換到上一層目錄

cd / #切換到根目錄

2、ls和ll

命令說明：ls和ll都可以列出目錄下的文件、子目錄。ls只列出文件名或目錄名。而ll是ls -l的別名，會(huì)列出該目錄下的文件或目錄的詳細(xì)信息。

語法：ls [-alrtAFR] <dirname/filename>

常用參數(shù)：-l 除文件名外，列出文件類型、權(quán)限、所有者、大小等詳細(xì)信息。

-h 文件大小的單位由字節(jié)Byte，變換為“K”、“M”、“G”、“T”（需要與-l同時(shí)使用）。

-a 顯示“.”開頭的隱藏文件。

-t 文件按照時(shí)間順序，越新的越前面。

3、mkdir

命令說明：創(chuàng)建文件夾（目錄）。

語法：mkdir [-p] <dirname>

常用參數(shù)：-p 如果需要?jiǎng)?chuàng)建目錄的父目錄（上層目錄）不存在，就一并創(chuàng)建父目錄。

實(shí)例：mkdir -p /new_dirname/test_dir #創(chuàng)建目錄/new_dirname/test_dir（當(dāng)new_dirname不存在的時(shí)候，一并創(chuàng)建）。

4、pwd

命令說明：顯示當(dāng)前工作目錄的絕對(duì)路徑。含有“.”、“..”和“~”等的路徑為相對(duì)路徑，只由目錄名稱和“/”組成的為絕對(duì)路徑。

語法：pwd

1.2處理文件

創(chuàng)建文件

1.?touch

命令說明：創(chuàng)建一個(gè)空的新文件。

語法：touch <filename>

2.?vi

命令說明：vi有三種狀態(tài)，分別是命令模式（command mode）、插入模式（Insert mode）和底行模式（last line mode）。在插入模式下，我們才可以輸入文字。然后在底行模式下，將文件保存。

語法：vi <filename>

文件的復(fù)制、移動(dòng)、鏈接、刪除

1.?cp

命令說明：復(fù)制文件或目錄，相當(dāng)于Windows系統(tǒng)下的copy。
語法：cp?<source?dirname/filename>?<target?dirname/filename>?[-r] 常用參數(shù)：-r?將源目錄及其子目錄下的所有文件，復(fù)制到目標(biāo)目錄下（復(fù)制目錄的時(shí)候，必須使用）。
實(shí)例：cp?file_a?dir_name?#將文件file_a拷貝到目錄dir_name下。
cp?file_a?file?_b?#將文件file_a復(fù)制并重新命名為file_b。
cp?-r?dir_a?dir_b?#將目錄dir_a及其子目錄下的所有文件，拷貝到目錄dir_b下。

2.?mv

命令說明：用于將文件移動(dòng)到目標(biāo)目錄下；重命名文件或目錄；移動(dòng)目錄到目標(biāo)目錄下。
語法：mv?<source?diename/filename>?<target?dirname/filename>
實(shí)例：mv?file_a?file_b?#將目錄file_a重命名為file_b。
mv?dir_a?dir_b?#如果目錄dir_b不存在，則將dir_a重命名為dir_b；如果目錄dir_b存在，則將dir_a移動(dòng)到dir_b下。
mv?file1?file2?dirname1?test_dirname?#將文件file1和file2、目錄dirname1，移動(dòng)到test_dirname下。

3.?ln

命令說明：為某個(gè)文件在另一個(gè)位置建立一個(gè)同步的鏈接。當(dāng)我們需要在不同目錄下使用同一個(gè)文件或目錄的時(shí)候，不需要在不同目錄下重復(fù)保存該文件。我們可以將文件放在某個(gè)目錄下，在其他目錄下，鏈接（link）該文件，避免重復(fù)占用磁盤空間，減少資源浪費(fèi)。

語法：ln <source dirname/filename> <target dirname/filename> [-s]

常用參數(shù)：-s 默認(rèn)創(chuàng)建硬鏈接。使用參數(shù)-s，則創(chuàng)建軟鏈接。軟鏈接，以路徑形式存在，相當(dāng)于Windows系統(tǒng)的快捷方式。硬鏈接，以文件副本形式存在，實(shí)際不占用內(nèi)存（和源文件）指向同一個(gè)數(shù)據(jù)塊。刪除源文件后，軟鏈接失效，但是硬鏈接不受影響。

實(shí)例：ln file_a file_b #對(duì)源文件file_a，建立一個(gè)硬鏈接file_b。

ln -s file_a file_b #對(duì)源文件file_a，建立一個(gè)軟鏈接file_b。

4.?rm

命令說明：刪除文件或目錄。

語法：rm [-rif] <dirname/filename>

常用參數(shù)：-r 將目錄及其子目錄，逐一刪除。對(duì)目錄執(zhí)行刪除操作，必須加上-r。

-i 在執(zhí)行刪除操作之前，會(huì)進(jìn)行逐一詢問。

-f 不詢問，直接刪除，相當(dāng)于強(qiáng)制刪除。

實(shí)例：rm -r dirname1 filename1 #刪除目錄dirname1、文件filename1。

文件內(nèi)容查看

1.?cat

命令說明：將文件內(nèi)容顯示到標(biāo)準(zhǔn)輸出（或使用管道命令“|”傳遞作為下一個(gè)命令的標(biāo)準(zhǔn)輸入，或使用“>”重定向到其他文件）。
語法：cat?[-n]?<file1?file2?…>?[>?new_file] 常用參數(shù)：-n?在每行內(nèi)容之前，加上行號(hào)顯示。
實(shí)例：cat?-n?file?#將file的內(nèi)容加行號(hào)，顯示在屏幕上。
cat?file1?file2?>?new_file?#將file1和file2的內(nèi)容，重定向到new_file中。（file1的內(nèi)容在前，file2的內(nèi)容在后。）
cat?file1?file2?>>?new_file?#將file1和file2的內(nèi)容，依次追加到new_file后。
cat?file?|?wc?-l?#使用cat查看file內(nèi)容，再傳遞到wc?-l計(jì)算文件的行數(shù)。

2.?less

命令說明：查看文件的內(nèi)容。
語法：less?[-SN]?<file>
常用參數(shù)：-S?當(dāng)每行長(zhǎng)度長(zhǎng)于屏幕寬度的時(shí)候，默認(rèn)顯示在下一行，使用-S則不顯示在下一行。
-N?顯示行號(hào)。
實(shí)例：less?-SN?#使用less打開文件后，可以使用“Page?Up”向上翻頁，使用“Page?Down”向下翻頁，使用“/pattern”向下匹配。

3.?head

命令說明：顯示文件開頭部分的內(nèi)容。

語法：head?[-n]?<file>
常用參數(shù)：-n?<number>?顯示文件前number行的內(nèi)容（默認(rèn)顯示前10行）。
實(shí)例：head?-n?20?file?#顯示文件前20行的內(nèi)容。

4.?tail

命令說明：顯示文件末尾部分的內(nèi)容。
語法：tail?[-n]?<file>
常用參數(shù)：-n?<number>?顯示文件末尾number行的內(nèi)容（默認(rèn)顯示末尾10行）。
實(shí)例：tail?-n?20?file?#顯示文件末尾20行的內(nèi)容。

5.?cut

命令說明：顯示文件的每一行指定范圍內(nèi)的字符。
語法：cut?[-cdf]?<file>
常用參數(shù)：-c?以字符為單位進(jìn)行分割。-c?num1-num2意為顯示文件的每一行的第num1到num2的字符。
-d?自定義域分割符，默認(rèn)tab鍵“\t”。
-f?num1-num2?顯示域分割符分割后，每行第num1到num2的域。
實(shí)例：cut?-c?1-5?file?#顯示文件的每一行的前5個(gè)字符。
cut?-d?“?”?-f?1-5?file?#顯示以空格分割后的，文件的前5列。

文件壓縮

1.?gzip

命令說明：壓縮文件或目錄，生成以“.gz”結(jié)尾的壓縮文件。

語法：gzip [-r][-1…9] <filename/dirname>

常用參數(shù)：-r 對(duì)目錄下的文件進(jìn)行壓縮，但目錄本身不壓縮。

-1…9 數(shù)值越大，壓縮效率越高（默認(rèn)6），壓縮速度越慢，生成的壓縮文件越小。

實(shí)例：gzip file1 #對(duì)源文件file1進(jìn)行壓縮，生成file1.gz，并刪除源文件file1。

解壓命令：使用gunzip或gzip -d，例如gunzip file1.gz。

2.?zip

命令說明：壓縮文件或目錄，生成“.zip”結(jié)尾的壓縮文件。

語法：zip [-r][-1…9] <filename/dirname>

常用參數(shù)：-r 對(duì)目錄下的所有子目錄、文件一起壓縮。

-1…9 數(shù)值越大，壓縮效率越高（默認(rèn)6），壓縮速度越慢，生成的壓縮文件越小。

實(shí)例：zip -r new.zip dirname1 #將目錄dirname1壓縮到new.zip壓縮文件內(nèi)。

解壓命令：unzip，例如unzip new.zip。

3. tar

命令說明：Linux下最常用的打包程序，生成的包通常稱為tar包（以“.tar”結(jié)尾）。可以在tar包的基礎(chǔ)上，使用壓縮命令，進(jìn)一步壓縮處理。

語法：tar [-cxzvf] <tar_file>

常用參數(shù)：-f 指定tar文件，后面需要立即接tar文件名，不能再接參數(shù)。

-c 創(chuàng)建一個(gè)tar文件。

-x 從tar文件中，獲取源目錄和源文件，相當(dāng)于打開tar包。

-z 和-c同用，調(diào)用gzip來壓縮tar文件；和-x同用，調(diào)用gunzip來解壓縮tar文件。

-v 顯示命令執(zhí)行的過程。

實(shí)例：tar -cf test.tar file1 dir1 #將文件file1、目錄dir1打包到test.tar中。

tar -xf test.tar #提取test.tar中的文件。

tar -czvf test.tar file1 dir1 #將文件file1、目錄dir1打包并壓縮為test.tar.gz，顯示詳細(xì)過程。

tar -xzvf test.tar file1 dir1 #將test.tar.gz解壓縮，提取其中文件。

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