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

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
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
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
etc，即etcetera的缩写，该目录存放系统默认安装的配置文件
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
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
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）
media，是Linux系统对U盘和光驱等识别后挂载的目录
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
opt，是optional的缩写，这是给主机安装额外的软件存放的目录
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
root，该目录为系统管理员目录，也称作超级权限者的主目录
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
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
srv，用于存放本机提供的服务或数据
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
tmp，是temporary的缩写，用来存放一些临时文件
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
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 diretory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sratoolkitwget 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 thenquit.-L|--log-level <level>           Logging level as number or enum string. Oneof (fatal|sys|int|err|warn|info|debug) or(0-6) Current/default is warn-v|--verbose                     Increase the verbosity of the programstatus messages. Use multiple times for moreverbosity. Negates quiet.-q|--quiet                       Turn off all status messages for theprogram. Negated by verbose.--option-file <file>             Read more options and parameters from thefile../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

当前进程数

正在运行的进程数、睡眠进程数、终止进程数和僵尸进程数

用户空间占用CPU百分比

内核空间占用CPU百分比

用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比

空闲CPU百分比

等待输入输出的CPU时间百分比

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

物理内存总量

使用的物理内存量

空闲的物理内存量

用作内核缓存的物理内存量

交换区总量

使用的交换区总量

空闲交换区总量

缓冲交换区总量

PID：进程id；USER：进程所有者

PR：进程优先级别，NI值越小越优先执行

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

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

%CPU：进程对CPU的使用率；%MEM：进程使用的物理内存百分比

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

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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

2. 通过软件官方网站下载源文件或编译好的包安装

Vi/Vim编辑器的使用

启动Vim编辑器

Vim的使用技巧

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