生物信息學(xué)Linux常用命令大全

生物科學(xué)研究測序數據呈指數級別增長(cháng)，如何從大量數據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序數據或者項目報告，由于序列文件或表格文件比較龐大，在windows電腦Excel打開(kāi)比較耗時(shí)，甚至無(wú)法顯示完全。linux命令可以幫助大家來(lái)解決這類(lèi)的問(wèn)題，windows電腦也可以安裝“git”來(lái)進(jìn)入命令行操作界面，打開(kāi)目錄和查看文件。

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

grep -v ‘^Taxon’ nr.taxonomy.abundance.xls | cut -d “;” -f 7- |head -5 #從中篩選種級別的注釋結果，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(guò)眾多的命令行實(shí)現的。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系統了。大家可以根據下面的說(shuō)明文檔，在Linux上多次練習，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(shuō)明：切換目錄。Linux文件系統的目錄結構是樹(shù)狀級結構圖。cd（change directory）命令，可以將目錄，從當前目錄切換至目標目錄。

語(yǔ)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(shuō)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信息。

語(yǔ)法：ls [-alrtAFR] <dirname/filename>

常用參數：-l 除文件名外，列出文件類(lèi)型、權限、所有者、大小等詳細信息。

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

-a 顯示“.”開(kāi)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(shuō)明：創(chuàng )建文件夾（目錄）。

語(yǔ)法：mkdir [-p] <dirname>

常用參數：-p 如果需要創(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new_dirname不存在的時(shí)候，一并創(chuàng )建）。

4、pwd

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

語(yǔ)法：pwd

1.2處理文件

創(chuàng )建文件

1.?touch

命令說(shuō)明：創(chuàng )建一個(gè)空的新文件。

語(yǔ)法：touch <filename>

2.?vi

命令說(shuō)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(yǔ)法：vi <filename>

文件的復制、移動(dòng)、鏈接、刪除

1.?cp

命令說(shuō)明：復制文件或目錄，相當于Windows系統下的copy。
語(yǔ)法：cp?<source?dirname/filename>?<target?dirname/filename>?[-r] 常用參數：-r?將源目錄及其子目錄下的所有文件，復制到目標目錄下（復制目錄的時(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(shuō)明：用于將文件移動(dòng)到目標目錄下；重命名文件或目錄；移動(dòng)目錄到目標目錄下。
語(yǔ)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(shuō)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，避免重復占用磁盤(pán)空間，減少資源浪費。

語(yǔ)法：ln <source dirname/filename> <target dirname/filename> [-s]

常用參數：-s 默認創(chuàng )建硬鏈接。使用參數-s，則創(chuàng )建軟鏈接。軟鏈接，以路徑形式存在，相當于Windows系統的快捷方式。硬鏈接，以文件副本形式存在，實(shí)際不占用內存（和源文件）指向同一個(gè)數據塊。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 #對源文件file_a，建立一個(gè)硬鏈接file_b。

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

4.?rm

命令說(shuō)明：刪除文件或目錄。

語(yǔ)法：rm [-rif] <dirname/filename>

常用參數：-r 將目錄及其子目錄，逐一刪除。對目錄執行刪除操作，必須加上-r。

-i 在執行刪除操作之前，會(huì )進(jìn)行逐一詢(xún)問(wèn)。

-f 不詢(xún)問(wèn)，直接刪除，相當于強制刪除。

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

文件內容查看

1.?cat

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

2.?less

命令說(shuō)明：查看文件的內容。
語(yǔ)法：less?[-SN]?<file>
常用參數：-S?當每行長(cháng)度長(cháng)于屏幕寬度的時(shí)候，默認顯示在下一行，使用-S則不顯示在下一行。
-N?顯示行號。
實(shí)例：less?-SN?#使用less打開(kāi)文件后，可以使用“Page?Up”向上翻頁(yè)，使用“Page?Down”向下翻頁(yè)，使用“/pattern”向下匹配。

3.?head

命令說(shuō)明：顯示文件開(kāi)頭部分的內容。

語(yǔ)法：head?[-n]?<file>
常用參數：-n?<number>?顯示文件前number行的內容（默認顯示前10行）。
實(shí)例：head?-n?20?file?#顯示文件前20行的內容。

4.?tail

命令說(shuō)明：顯示文件末尾部分的內容。
語(yǔ)法：tail?[-n]?<file>
常用參數：-n?<number>?顯示文件末尾number行的內容（默認顯示末尾10行）。
實(shí)例：tail?-n?20?file?#顯示文件末尾20行的內容。

5.?cut

命令說(shuō)明：顯示文件的每一行指定范圍內的字符。
語(yǔ)法：cut?[-cdf]?<file>
常用參數：-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(shuō)明：壓縮文件或目錄，生成以“.gz”結尾的壓縮文件。

語(yǔ)法：gzip [-r][-1…9] <filename/dirname>

常用參數：-r 對目錄下的文件進(jìn)行壓縮，但目錄本身不壓縮。

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

實(shí)例：gzip file1 #對源文件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(shuō)明：壓縮文件或目錄，生成“.zip”結尾的壓縮文件。

語(yǔ)法：zip [-r][-1…9] <filename/dirname>

常用參數：-r 對目錄下的所有子目錄、文件一起壓縮。

-1…9 數值越大，壓縮效率越高（默認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。

解壓命令：unzip，例如unzip new.zip。

3. tar

命令說(shuō)明：Linux下最常用的打包程序，生成的包通常稱(chēng)為tar包（以“.tar”結尾）?？梢栽趖ar包的基礎上，使用壓縮命令，進(jìn)一步壓縮處理。

語(yǔ)法：tar [-cxzvf] <tar_file>

常用參數：-f 指定tar文件，后面需要立即接tar文件名，不能再接參數。

-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，相當于打開(kāi)tar包。

-z 和-c同用，調用gzip來(lái)壓縮tar文件；和-x同用，調用gunzip來(lái)解壓縮tar文件。

-v 顯示命令執行的過(guò)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，顯示詳細過(guò)程。

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

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