BGI-College生信入门——5、Linux下的软件安装与Vim编辑器

Linux basics

Linux系统下一切皆是文件，Linux文件系统包含排列在磁盘或其他区块存储设备目录中的文件

Linux文件系统是一个树状结构，以“/”目录为根目录
我们通过安装并且调用tree可以查看Linux文件系统的结构

#-d参数表示查看目录，-L参数表示查看的层级
tree -d -L 1

1. bin实际上就是binaries（二进制文件）的缩写，里面存放的命令可被普通用户和root用户调用
2. boot，译文是启动（计算机），里面存放着Linux启动时所需的核心文件
3. dev，是device（设备）一词的缩写，该目录存放的是Linux的外部设备。在Linux系统中，访问设备的方式和访问文件的方式是相同的
4. etc，即etcetera的缩写，该目录存放系统默认安装的配置文件
5. home，普通用户的主目录，Linux作为多用户操作系统，每个用户的目录都存在于home目录下
6. lib，指library（库），里面存放着系统最基本的动态链接共享库，其作用类似于Windows系统的DLL文件，简单来说，lib目录下的文件是应用程序、命令或进程正确执行所需的文件
7. lib64是lib的姊妹文件夹，lib64和lib几乎一样（除了架构级别的差异）
8. media，是Linux系统对U盘和光驱等识别后挂载的目录
9. mnt，系统提供该目录是为了让用户临时挂载别的文件系统，例如挂载移动硬盘进行文件传输
10. opt，是optional的缩写，这是给主机安装额外的软件存放的目录
11. proc，是Linux内核提供的一个文件系统（伪文件系统），用以在运行时访问内核内部数据结构、改变内核设置
12. root，该目录为系统管理员目录，也称作超级权限者的主目录
13. run，该目录是一个临时文件系统，存储系统启动以来的信息。当系统重启后，该目录下的内容即被清除
14. sbin，即superuser binaries（超级用户的二进制文件），存放着超级用户使用的系统管理程序
15. srv，用于存放本机提供的服务或数据
16. sys，是Linux2.6内核开始出现的文件系统sysfs，sysfs文件系统集成了3种文件系统的信息：针对进程信息的proc文件系统、针对设备的devfs文件系统和针对伪终端的devpts文件系统
17. tmp，是temporary的缩写，用来存放一些临时文件
18. usr，是unix shared resources的缩写，用户的很多应用程序和文件都存放在该目录下，类似于Windows系统的program files目录
19. var，是variable的缩写，用以存放不断扩充的文件，如日志文件

图中的/bin、/lib、/lib64和/sbin均有一个箭头符号，指向另外一个路径。实际这里是软连接的用法，相当于Windows下的快捷方式

绝对路径和相对路径

绝对路径，是指从根目录（/）开始的完整的文件路径，如/bin/bash
相对路径，是相对于当前目录位置而言的路径，如当前目录为/home/desktop，想要去到/home/software可以写成以下形式

cd ../software ##..表示上一级目录

常用的目录操作命令

cd，change directory，变换目录
pwd，print working directory，打印当前工作路径
mkdir，make directory，创建新目录
rmdir，remove dir@R_502_6440@ry删除空目录
ls，list，列出目录和文件名
cp，copy，复制文件or目录
rm，remove，删除文件or目录
mv，move，移动文件or目录，重命名

当你换了一台新电脑，首要的工作就是给这台新设备配置相应的软件（打工人的必备素养:-O）

在Windows或Mac电脑上安装软件通常有2种途径：

1. 经应用商店下载安装
2. 经软件官方网站下载安装

与之类似，在Linux上也可以通过上述2种方式进行软件安装

1. 通过Linux的“应用商店”——yum或apt软件管理器

###查看Linux发行版，不同发行版上的软件管理工具不同，这里可以理解为安卓的应用商店和苹果的apple store的区别

cat /etc/*-release

Fedora和SUSE系列的Linux发行版使用yum管理器安装软件

yum install <package_name> ##安装指定的软件
yum update ##更新所有软件
yum check-update ##列出所有可更新的软件

Debian系的Linux发行版使用apt安装软件

sudo apt update ##与yum update类似
sudo apt upgrade ##升级软件
sudo apt install <package> ##与yum install类似

2. 通过软件官方网站下载源文件或编译好的包安装

#例子：下载安装sratoolkit

wget https://ftp-trace.ncbi.nlm.nih.gov/sra/sdk/2.10.0/sratoolkit.2.10.0-centos_linux64.tar.gz

#Ubuntu发行版运行以下命令：
wget https://ftp-trace.ncbi.nlm.nih.gov/sra/sdk/2.10.0/sratoolkit.2.10.0-ubuntu64.tar.gz

#解压
tar zxvf sratoolkit.*.tar.gz

#测试是否成功安装
fasterq-dump -h

#显示以下软件使用信息则表示成功安装
Usage:
  fasterq-dump <path> [options]

Options:
  -o|--outfile                     output-file
  -O|--outdir                      output-dir
  -b|--bufsize                     size of file-buffer dflt=1MB
  -c|--curcache                    size of cursor-cache dflt=10MB
  -m|--mem                         memory limit for sorting dflt=100MB
  -t|--temp                        where to put temp. files dflt=curr dir
  -e|--threads                     how many thread dflt=6
  -p|--progress                    show progress
  -x|--details                     print details
  -s|--split-spot                  split spots into reads
  -S|--split-files                 write reads into different files
  -3|--split-3                     writes single reads in special file
  --concatenate-reads              writes whole spots into one file
  -Z|--stdout                      print output to stdout
  -f|--force                       force to overwrite existing file(s)
  -N|--rowid-as-name               use row-id as name
  --skip-technical                 skip technical reads
  --include-technical              include technical reads
  -P|--print-read-nr               print read-numbers
  -M|--min-read-len                filter by sequence-len
  --table                          which seq-table to use in case of pacbio
  --strict                         terminate on invalid read
  -B|--bases                       filter by bases
  -A|--append                      append to output-file
  -h|--help                        Output brief explanation for the program.
  -V|--version                     display the version of the program then
                                   quit.
  -L|--log-level <level>           Logging level as number or enum string. One
                                   of (fatal|sys|int|err|warn|info|debug) or
                                   (0-6) Current/default is warn
  -v|--verbose                     Increase the verbosity of the program
                                   status messages. Use multiple times for more
                                   verbosity. Negates quiet.
  -q|--quiet                       Turn off all status messages for the
                                   program. Negated by verbose.
  --option-file <file>             Read more options and parameters from the
                                   file.

./bin/fasterq-dump : 2.10.0

手动安装通常会出现许多Can't locate XXX.pm的报错提示，这是因为软件依赖的perl模块缺失导致的

解决方案：使用cpanm工具来安装所依赖的perl模块

#以CentOS为例

yum search cpanm
yum install -y perl-App-cpanminus.noarch
cpanm install 

进程管理

top #查看进程

1. 系统当前时间
2. 系统开机至今经历多长时间
3. 当前用户数
4. 系统1 min/5 min/15 min的cpu负载信息，当负载值>2说明系统繁忙

5. 当前进程数
6. 正在运行的进程数、睡眠进程数、终止进程数和僵尸进程数

@H_404_214@

7. 用户空间占用cpu百分比
8. 内核空间占用cpu百分比
9. 用户进程空间内改变过优先级的进程占用cpu百分比
10. 空闲cpu百分比
11. 等待输入输出的cpu时间百分比
12. cpu硬中断占用百分比、cpu软中断占用百分比和被强制等待虚拟cpu的时间

13. 物理内存总量
14. 使用的物理内存量
15. 空闲的物理内存量
16. 用作内核缓存的物理内存量

17. 交换区总量

18. 使用的交换区总量
19. 空闲交换区总量
20. 缓冲交换区总量

21. PID：进程id；USER：进程所有者

22. PR：进程优先级别，NI值越小越优先执行
23. VIRT：进程使用的虚拟内存总量；RES：进程占用的物理内存；SHR：进程使用的共享内存
24. S：进程状态，R：运行状态；S：睡眠状态；Z：僵尸进程；D：不可中断睡眠状态；T：跟踪/停止
25. %cpu：进程对cpu的使用率；%MEM：进程使用的物理内存百分比
26. TIME+：进程启动后占用cpu的时间；COMMAND：进程启动命令名

Vi/Vim编辑器的使用

Vim编辑器是Linux下强大的文本编辑器，具有简洁、易操作的特点

启动Vim编辑器

vim [要编辑的文档名]

vim编辑器有三种模式

1. 命令模式
   vim启动即进入命令模式
2. 输入模式
   键入“I/O/a”任一小写字母即可进入输入模式
3. 底线命令模式
   在命令模式下键入半角冒号“:”即可进入最底行使用命令对文档进行替换、删除等操作

三种模式的切换方式

Vim的使用技巧

命令	功能
Esc	输入模式切换为命令模式
y	复制
d	剪切
p	粘贴
u	取消上一部操作
/	查找字符串，光标移至字符串前端
:n	移动光标到第N行
:w	保存编辑的内容
:e <文件名>	打开文件
:sav <文件名>	另存为
:q	退出
:q!	不保存强制退出
:%s/s1/s2/g	将文档中的字符串s1替换为s2