生物信息学Linux常用命令大全

生物科学研究测序数据呈指数级别增长，如何从大量数据中挖掘其所包含的生物学意义？通常我们从公司拿到的测序数据或者项目报告，由于序列文件或表格文件比较庞大，在windows电脑Excel打开比较耗时，甚至无法显示完全。linux命令可以帮助大家来解决这类的问题，windows电脑也可以安装“git”来进入命令行操作界面，打开目录和查看文件。

在实际运用过程中，我们通常根据需要，通过管道符“|”同时使用好几种生物信息学Linux命令，避免花费大量时间找软件、写代码，有些情况下可以代替Excel等办公软件。如下就是一些linux命令的高级使用实例。如下是一个宏基因组的NR注释结果示例文件：

grep -v ‘^Taxon’ nr.taxonomy.abundance.xls | cut -d “;” -f 7- |head -5 #从中筛选种级别的注释结果，并展示前5行。

cut -d “;” -f 6- nr.taxonomy.abundance.xls| grep “Nitrososphaera” | head #从中筛选”Nitrososphaera”属的注释结果，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 #计算各个种在所有样本种的丰度之和，展示前5行。

Linux下的所有操作都是通过众多的命令行实现的。我们只需要掌握如下的常用命令的常用方法，就能熟练使用Linux系统了。大家可以根据下面的说明文档，在Linux上多次练习，从而融会贯通的使用Linux的众多命令。

一

文件和目录管理

1.1管理目录

1、cd命令说明：切换目录。Linux文件系统的目录结构是树状级结构图。cd（change directory）命令，可以将目录，从当前目录切换至目标目录。

语法：cd <dirname>

实例：cd /path/dirname #切换到指定的/path/dirname目录

cd ~ #切换到家目录

cd ../ #切换到上一层目录

cd / #切换到根目录

2、ls和ll

命令说明：ls和ll都可以列出目录下的文件、子目录。ls只列出文件名或目录名。而ll是ls -l的别名，会列出该目录下的文件或目录的详细信息。

语法：ls [-alrtAFR] <dirname/filename>

常用参数：-l 除文件名外，列出文件类型、权限、所有者、大小等详细信息。

-h 文件大小的单位由字节Byte，变换为“K”、“M”、“G”、“T”（需要与-l同时使用）。

-a 显示“.”开头的隐藏文件。

-t 文件按照时间顺序，越新的越前面。

3、mkdir

命令说明：创建文件夹（目录）。

语法：mkdir [-p] <dirname>

常用参数：-p 如果需要创建目录的父目录（上层目录）不存在，就一并创建父目录。

实例：mkdir -p /new_dirname/test_dir #创建目录/new_dirname/test_dir（当new_dirname不存在的时候，一并创建）。

4、pwd

命令说明：显示当前工作目录的绝对路径。含有“.”、“..”和“~”等的路径为相对路径，只由目录名称和“/”组成的为绝对路径。

语法：pwd

1.2处理文件

创建文件

1. touch

命令说明：创建一个空的新文件。

语法：touch <filename>

2. vi

命令说明：vi有三种状态，分别是命令模式（command mode）、插入模式（Insert mode）和底行模式（last line mode）。在插入模式下，我们才可以输入文字。然后在底行模式下，将文件保存。

语法：vi <filename>

文件的复制、移动、链接、删除

1. cp

命令说明：复制文件或目录，相当于Windows系统下的copy。
语法：cp <source dirname/filename> <target dirname/filename> [-r] 常用参数：-r 将源目录及其子目录下的所有文件，复制到目标目录下（复制目录的时候，必须使用）。
实例：cp file_a dir_name #将文件file_a拷贝到目录dir_name下。
cp file_a file _b #将文件file_a复制并重新命名为file_b。
cp -r dir_a dir_b #将目录dir_a及其子目录下的所有文件，拷贝到目录dir_b下。

2. mv

命令说明：用于将文件移动到目标目录下；重命名文件或目录；移动目录到目标目录下。
语法：mv <source diename/filename> <target dirname/filename>
实例：mv file_a file_b #将目录file_a重命名为file_b。
mv dir_a dir_b #如果目录dir_b不存在，则将dir_a重命名为dir_b；如果目录dir_b存在，则将dir_a移动到dir_b下。
mv file1 file2 dirname1 test_dirname #将文件file1和file2、目录dirname1，移动到test_dirname下。

3. ln

命令说明：为某个文件在另一个位置建立一个同步的链接。当我们需要在不同目录下使用同一个文件或目录的时候，不需要在不同目录下重复保存该文件。我们可以将文件放在某个目录下，在其他目录下，链接（link）该文件，避免重复占用磁盘空间，减少资源浪费。

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

常用参数：-s 默认创建硬链接。使用参数-s，则创建软链接。软链接，以路径形式存在，相当于Windows系统的快捷方式。硬链接，以文件副本形式存在，实际不占用内存（和源文件）指向同一个数据块。删除源文件后，软链接失效，但是硬链接不受影响。

实例：ln file_a file_b #对源文件file_a，建立一个硬链接file_b。

ln -s file_a file_b #对源文件file_a，建立一个软链接file_b。

4. rm

命令说明：删除文件或目录。

语法：rm [-rif] <dirname/filename>

常用参数：-r 将目录及其子目录，逐一删除。对目录执行删除操作，必须加上-r。

-i 在执行删除操作之前，会进行逐一询问。

-f 不询问，直接删除，相当于强制删除。

实例：rm -r dirname1 filename1 #删除目录dirname1、文件filename1。

文件内容查看

1. cat

命令说明：将文件内容显示到标准输出（或使用管道命令“|”传递作为下一个命令的标准输入，或使用“>”重定向到其他文件）。
语法：cat [-n] <file1 file2 …> [> new_file] 常用参数：-n 在每行内容之前，加上行号显示。
实例：cat -n file #将file的内容加行号，显示在屏幕上。
cat file1 file2 > new_file #将file1和file2的内容，重定向到new_file中。（file1的内容在前，file2的内容在后。）
cat file1 file2 >> new_file #将file1和file2的内容，依次追加到new_file后。
cat file | wc -l #使用cat查看file内容，再传递到wc -l计算文件的行数。

2. less

命令说明：查看文件的内容。
语法：less [-SN] <file>
常用参数：-S 当每行长度长于屏幕宽度的时候，默认显示在下一行，使用-S则不显示在下一行。
-N 显示行号。
实例：less -SN #使用less打开文件后，可以使用“Page Up”向上翻页，使用“Page Down”向下翻页，使用“/pattern”向下匹配。

3. head

命令说明：显示文件开头部分的内容。

语法：head [-n] <file>
常用参数：-n <number> 显示文件前number行的内容（默认显示前10行）。
实例：head -n 20 file #显示文件前20行的内容。

4. tail

命令说明：显示文件末尾部分的内容。
语法：tail [-n] <file>
常用参数：-n <number> 显示文件末尾number行的内容（默认显示末尾10行）。
实例：tail -n 20 file #显示文件末尾20行的内容。

5. cut

命令说明：显示文件的每一行指定范围内的字符。
语法：cut [-cdf] <file>
常用参数：-c 以字符为单位进行分割。-c num1-num2意为显示文件的每一行的第num1到num2的字符。
-d 自定义域分割符，默认tab键“\t”。
-f num1-num2 显示域分割符分割后，每行第num1到num2的域。
实例：cut -c 1-5 file #显示文件的每一行的前5个字符。
cut -d “ ” -f 1-5 file #显示以空格分割后的，文件的前5列。

文件压缩

1. gzip

命令说明：压缩文件或目录，生成以“.gz”结尾的压缩文件。

语法：gzip [-r][-1…9] <filename/dirname>

常用参数：-r 对目录下的文件进行压缩，但目录本身不压缩。

-1…9 数值越大，压缩效率越高（默认6），压缩速度越慢，生成的压缩文件越小。

实例：gzip file1 #对源文件file1进行压缩，生成file1.gz，并删除源文件file1。

解压命令：使用gunzip或gzip -d，例如gunzip file1.gz。

2. zip

命令说明：压缩文件或目录，生成“.zip”结尾的压缩文件。

语法：zip [-r][-1…9] <filename/dirname>

常用参数：-r 对目录下的所有子目录、文件一起压缩。

-1…9 数值越大，压缩效率越高（默认6），压缩速度越慢，生成的压缩文件越小。

实例：zip -r new.zip dirname1 #将目录dirname1压缩到new.zip压缩文件内。

解压命令：unzip，例如unzip new.zip。

3. tar

命令说明：Linux下最常用的打包程序，生成的包通常称为tar包（以“.tar”结尾）。可以在tar包的基础上，使用压缩命令，进一步压缩处理。

语法：tar [-cxzvf] <tar_file>

常用参数：-f 指定tar文件，后面需要立即接tar文件名，不能再接参数。

-c 创建一个tar文件。

-x 从tar文件中，获取源目录和源文件，相当于打开tar包。

-z 和-c同用，调用gzip来压缩tar文件；和-x同用，调用gunzip来解压缩tar文件。

-v 显示命令执行的过程。

实例：tar -cf test.tar file1 dir1 #将文件file1、目录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 #将文件file1、目录dir1打包并压缩为test.tar.gz，显示详细过程。

tar -xzvf test.tar file1 dir1 #将test.tar.gz解压缩，提取其中文件。

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