Linux学习-文件和目录

为什么要用Linux系统

个人认为，Linux操作系统和类Linux操作系统的命令行界面是最适合进行生物信息分析的操作系统。原因有三点：

• 长期运行的稳定性

• 多数软件只有Linux版本

• 强大的Bash命令简化繁琐的操作，尤其是大大简化重复性工作

但对于初学者来说，接触和理解Linux操作系统需要一些时间和摸索。陡然从可视化点选操作的Windows进入到只有命令行界面的Linux，最大的陌生感是不知道做什么，不知道文件在哪？本文希望能通过几个示例帮助大家适应Linux系统。

如何获取Linux系统

• 如果自己的单位有共有服务器，可以尝试申请账号。

• 自己的电脑安装双系统或虚拟机

• 购买一块云服务器

• 试验下在线学习平台实验楼 https://www.shiyanlou.com (里面也有不少Linux教程，任意点一个进去，双击桌面的Xfce图标，都可以启动Linux终端)

• <生信宝典>微信公众号后台回复向管理员索要

初识Linux系统

登录Linux系统后，呈现在眼前的是这样一个界面:

Last login: Mon Jun  5 16:56:56 2017 from 219.241.208.209

Welcome to aliyun Elastic Compute Service!

ct@ehbio:~$

首先解释下出现的这几个字母和符号:

• ct: 用户名

• ehbio：如果是登录的远程服务器，则为宿主机的名字

• ~: 代表家目录, 在我们进入新的目录后，这个地方会跟着改变

• $: 用来指示普通用户输入命令的地方；对根用户来说一般是#

• http://bashrcgenerator.com/可视化定制不同的显示方式。

我的电脑在哪？

打开Windows，首先看到的是桌面；不爱整理文件的我，桌面的东西已经多到需要2个屏幕才能显示的完。另外一个常用的就是我的电脑，然后打开D盘，依次点开对应的文件夹，然后点开文件。

Linux的文件系统组织方式与Windows略有不同，登录进去就是家目录，可视为Windows下的桌面。在这个目录下，我们可以新建文件、新建文件夹，就像在桌面上的操作一样。

如果想查看当前目录下都有什么内容，输入命令 ls，回车即可 (ls可以理解为单词list的缩写)。当前目录下什么也没有，所以没有任何输出。

ct@ehbio:~$ ls

如果错把l看成了i，输入了is，则会出现下面的提示未找到命令。如果输入的是Linux基本命令，出现这个提示，基本可以判定是命令输入错了，瞪大眼睛仔细看就是了。 在敲完命令回车后，注意查看终端的输出，以判断是否有问题。

ct@ehbio:~$ is
-bash: is: 未找到命令
# 大小写敏感
ct@ehbio:~$ lS
-bash: lS: 未找到命令

当前目录下只有一个文件，看不出效果，我们可以新建几个文件和文件夹，来查看下。

mkdir是新建一个目录 (make a directory)；data是目录的名字。 如果目录存在，则会出现提示，”无法创建已存在的目录”。这时可以使用参数-p忽略这个错误。

ct@ehbio:~$ mkdir data
ct@ehbio:~$ mkdir ls
data
ct@ehbio:~$ mkdir data
mkdir: 无法创建目录"data" : 文件已存在
ct@ehbio:~$ mkdir -p data

cat是一个命令，主要用来查看文件；在这与<<END连用用于读入大段数据。输入cat <<END之后，回车，会看到终端出现一个大于号，大于号后面可以输入内容，再回车，继续输入内容，直到我们输入END (大写的，与上面一致)，输入过程结束，我们输入的内容都显示在了屏幕上。

ct@ehbio:~$ mkdir data
ct@ehbio:~$ cat <<END
> a
> bc
> END
a
bc

`>`是一个重定向符号，即把前面命令的输出写入到`>`后面的文件中。如下所示，新建了一个`Fasta`格式的文件。
`ls -l`列出文件的详细信息；`-l`表示命令行参数，是程序预留的一些选项，保证在不更改程序的情况下获得更灵活的操作。可使用`man ls`查看`ls`所有的命令行参数, 上下箭头翻页，按`q`退出查看。(man: manual, 手册)

```bash
ct@ehbio:~$ cat <<END >data/test.fa
> >SOX2
> ACGTCGGCGGAGGGTGGSCGGGGGGGGAGAGGT
> ACGATGAGGAGTAGGAGAGAGGAGG
> >OCT4
> ACGTAGGATGGAGGAGAGGGAGGGGGGAGGAGAGGAA
> AGAGTAGAGAGA
> >NANOG
> ACGATGCGATGCAGCGTTTTTTTTTGGTTGGATCT
> CAGGTAGGAGCGAGGAGGCAGCGGCGGATGCAGGCA
> ACGGTAGCGAGTC
> >mYC HAHA
> ACGGAGCGAGCTAGTGCAGCGAGGAGCTGAGTCGAGC
> CAGGACAGGAGCTA
> end
> END
## 注意命令和参数之间的空格
ct@ehbio:~/data$ ls-l
-bash: ls-l: 未找到命令
ct@ehbio:~$ ls -l
总用量 4
## d: dir; 表示data是个目录
## rwx：表示目录的权限，暂时忽略，或自己在线搜索
drwxrwxr-x 2 ct ct 4096 6月   8 14:52 data
ct@ehbio:~$ ls -l data
总用量 4
## 开头的`-`表示test.fa是个文件
-rw-rw-r-- 1 ct ct 284 6月   8 14:48 test.fa

查看写入的文件的内容，cat 文件名；需要注意的是文件所在的目录，默认是当前目录；如下面第一个命令，会提示cat: test.fa: 没有那个文件或目录，是因为当前目录下不存在文件test.fa。(注意文件末尾的end)

ct@ehbio:~$ cat test.fa
cat: test.fa: 没有那个文件或目录
ct@ehbio:~$ cat data/test.fa 
>SOX2
ACGTCGGCGGAGGGTGGSCGGGGGGGGAGAGGT
ACGATGAGGAGTAGGAGAGAGGAGG
>OCT4
ACGTAGGATGGAGGAGAGGGAGGGGGGAGGAGAGGAA
AGAGTAGAGAGA
>NANOG
ACGATGCGATGCAGCGTTTTTTTTTGGTTGGATCT
CAGGTAGGAGCGAGGAGGCAGCGGCGGATGCAGGCA
ACGGTAGCGAGTC
>mYC HAHA
ACGGAGCGAGCTAGTGCAGCGAGGAGCTGAGTCGAGC
CAGGACAGGAGCTA
end

test.fa在目录data下，可以先进入data目录，然后再查看文件。类比于Windows下先点开一个文件夹，再点开下面的文件。

cd (change dir)切换目录。

head查看文件最开始的几行，默认为10行，可使用-n 6指定查看前6行。

ct@ehbio:~$ cd data
ct@ehbio:~/data$ head -n 6 test.fa 
>SOX2
ACGTCGGCGGAGGGTGGSCGGGGGGGGAGAGGT
ACGATGAGGAGTAGGAGAGAGGAGG
>OCT4
ACGTAGGATGGAGGAGAGGGAGGGGGGAGGAGAGGAA
AGAGTAGAGAGA

另外less和more也可以用来查看文件，尤其是文件内容特别多的时候。

ct@ehbio:~/data$ less test.fa 
# q: 退出
# 上下箭头、空格翻页

前面使用的命令，有几个用到了参数如ls -l, head -n 6等，需要注意的是命令跟参数之间要有空格。

终端运行man ls可以查看ls所有可用的参数，上下箭头翻页，按q退出查看。(man: manual, 手册)

ct@ehbio:~/data$ man ls
NAME
       ls - list directory contents

SYNOPSIS
       ls [OPTION]... [FILE]...

DESCRIPTION
       List  information  about  the  FILEs  (the current directory by default).
       Sort entries alphabetically if none of -cftuvSUX nor --sort is specified.

       Mandatory arguments to long options are mandatory for short options too.

       -a, --all
              do not ignore entries starting with .

       -A, --almost-all
              do not list implied . and ..

       --author
              with -l, print the author of each file

       -b, --escape
              print C-style escapes for nongraphic characters
       ....

两个有意思的命令，tac: 文件翻转；rev每列反转。

ct@iZ8vb3e9jtel4m99ss6e7eZ:~/data$ cat <<END | tac
> first
> second
> third
> END
third
second
first
ct@iZ8vb3e9jtel4m99ss6e7eZ:~/data$ cat <<END | rev
> abcde
> xyz
> END
edcba
zyx

注：

• 这里我们假设所有的文件和文件夹都放置于家目录下

• Linux的家目录严格来说可能类似于Windows下的C:\Users\ct