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生物信息中的计算机基础

生物信息中的计算机基础. 白明泽 Baimz.cqupt@gmail.com. Why Unix?. 功能强大，应用广泛 主要应用于高性能计算机 良好的多用户管理 与网络服务联系紧密： apache ， php ， WWW 服务 丰富的命令和应用程序（打包、免费）. Unix & Bioinformatics. 在 20 实际中期之前，只有 SGI 和 Sun 的 Unix 工作站能够实时地可视化蛋白质结果数据。 生物信息学的数据库、 WWW 服务基于网络。而 Unix 在网络服务上见长。. Unix 难学？. 只需要学习部分命令子集

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生物信息中的计算机基础

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  1. 生物信息中的计算机基础 白明泽 Baimz.cqupt@gmail.com

  2. Why Unix? • 功能强大，应用广泛 • 主要应用于高性能计算机 • 良好的多用户管理 • 与网络服务联系紧密：apache，php，WWW服务 • 丰富的命令和应用程序（打包、免费）

  3. Unix & Bioinformatics • 在20实际中期之前，只有SGI和Sun的Unix工作站能够实时地可视化蛋白质结果数据。 • 生物信息学的数据库、WWW服务基于网络。而Unix在网络服务上见长。

  4. Unix难学？ • 只需要学习部分命令子集 • 不需要了解或使用Unix的每一个程序和特点 • 上手后工作效率很高

  5. 常见Unix • BSD(伯克利软件发布版) 免费 • 商业版 SCO Unix • 工作站生产商发布版：Solaris (Sun)， IRIX(SGI)， Digital Unix (Compaq)， HP-UX，AIX(IBM) • 自由发布的、最初面向PC的 Linux！

  6. Linux & Why Linux • 天才大学生Linus Torvalds开发 • 用于 PC 的免费Unix • 开放源代码，业余爱好者共同开发 • 它的出现，使得Unix成为一个低廉或免费的OS • 系统资源消耗<<Windows or Mac • 开发软件的接触平台，有用于计算机生物学和一般性研究的丰富工具库

  7. Unix图形界面 • 基于命令行 • X窗口系统：让程序在屏幕上画图 • GNOME KDE： 桌面环境，类似于Windows

  8. 建立Linux工作站 • 一台电脑 • 安装打包的Linux（Red Hat、Debian、SuSE） 还有窗口界面强大的ubuntu

  9. 打包的内容 • X Window系统 • 桌面选择 • 邮件、Web、新闻组工具 • 图形操作工具 • 多媒体支持 • 工具软件和网络化的工作站支持 • 开发包：gcc系列（c、c++、fotran、java） ifort 英特尔fortran编译器 • ftp、mysql、php

  10. Bioinformatic相关的包 • R：用于统计学计算和图形的强大工具 • OpenGL/Mesa：用于创建图形用户界面的开发工具包，可提高一些分子可视化软件性能 • MySQL 小型数据库 • Octave 类似于Matlab的数值计算高级语言 • Xemac：功能强大的基于X Window的编辑器 • JDK/JRE • Openoffice(来自Sun，原名StarOffice)

  11. Linux基础 • 如何使用Linux • Linux的用户界面 • Linux基础命令 • Linux文件系统 • Linux文件属性 • Linux文件备份和压缩 • 进程管理

  12. 使用Linux • 开机 选择启动 • 注册 • 进入图形界面－－startx • 远程登陆Linux－－telnet、ssh • 注销－－logout、exit • 关机－－shutdown、halt、reboot、poweroff

  13. alias 设置bash别名 bg 使一个被挂起的进程在后台继续执行 cd 改变当前工作目录 exit 退出当前shell export 使变量的值对当前shell的所有子进程都可见 fc 用来编辑历史命令列表里的命令 fg 使一个被挂起的进程在前台继续执行 help 显示bash内部命令的帮助信息 kill 终止某个进程 pwd 显示当前工作目录 unalias 删除已定义的别名 Linux用户界面－几个常用的shell命令

  14. EDITOR, FCEDIT bsah fc 命令的缺省编辑器 HISTFILE 用于贮存历史命令的文件 HISTSIZE 历史命令列表的大小 HOME 当前用户的用户目录 OLDPWD 前一个工作目录 PATH bash寻找可执行文件的搜索路径 PS1 命令行的一级提示符 PS2 命令行的二级提示符 PWD 当前工作目录 SECONDS 当前shell开始后所流逝的秒数 Linux用户界面－几个常用的shell命令

  15. Linux用户界面－bash的特点 • 命令补全 • 通配符 • 命令历史 • 别名 • 重定向 • 管道 • 提示符 • 作用控制 • bash配置文件

  16. 命令的格式 $ command options arguments For Example : $ mail -f newmail

  17. 命令格式举例 RIGHT WRONG 1 Spearation $ mail -f newmail $ mail - f newmail 2 Order $ mail -f newmail $ mail newmail -f 3 multiple $ who -m -u $ who -m-u $ who -mu $ who -m u

  18. 键入命令 • 在shell提示符下，输入命令，然后按下Enter键。 • shell识别大小写 • 如果找不到你输入的命令，会显示反馈信息：“Command not Found” • 如果命令太长，要在第一行行尾键入“\”字符和按下Enter键，在下一行的“>”后接着输入

  19. 键盘的快捷方式 • <ctrl-c> 停止命令 • <ctrl-d> 结束传输或者文件 • <ctrl-s> 临时停止输出 • <ctrl-q> 恢复输出 • <ctrl-u> 擦除整行 • <backspace> 纠正错误

  20. 基础命令 • 命令的输入与编辑 • 输入teln + <TAB> + bbs.zsu.edu.cn。这样的效果和输入telnet bbs.zsu.edu.cn相同 • 修改口令 • Passwd <用户名> • 查询及修改日期时间 • date MMDDhhmm[[CC]YY][.ss]，date后面的部分是日期字符串，表示要修改的日期时间，MM代表月份，DD代表日期，hh代表时，mm代表分，CC代表年份的头两位，YY代表年份的后两位，[ ]表示括号括住的内容是可以省略的（以下同），如果年份被省略，则表示为当年，ss代表秒。 • 观看日历 • cal [月] [年]

  21. 基础命令 • 清屏 • clear • 获取用户信息 • logname • Whoami • who • 与其他用户进行简单通讯 • write用户账号[@主机名] [终端号] • 观看主机信息 • uname-a • 寻找命令使用方法 • man <命令>

  22. Linux文件系统 • linux文件 • 命名格式 • 目录结构 • 树型结构 • 支持的文件系统 • 路径 • 相对路径 • 绝对路径

  23. Linux文件名称 • 包含 大写键、小写键、数字、#、@、_ • 不包含空格 • 不包含以下字符 * ? > < / ; $ \ ‘“ • 不能以 “+”或者“-”开头 • 区分大小写 • 最长文件名 255

  24. 文件的类型 • 普通文件 • 目录文件 • 设备文件： /dev/tty1 • 连接文件：存放文件系统中通向文件的路径 • file 文件名

  25. 文件的类型 • 普通文件 • 目录文件 • 设备文件： /dev/tty1 • 连接文件：存放文件系统中通向文件的路径 • file 文件名

  26. 普通文件 • 也称常规文件，包含各种长度的字符串。例如：信件、报告和脚本。 • 文本文件：由ASCII字符构成。 • 数据文件：由来自应用程序的数字型和文本型数据构成。例如：电子表格、数据库等。 • 可执行的二进制程序：由机器指令和数据构成。

  27. Linux文件系统 • 相关操作命令 • 文件及子目录名称列表--ls • 显示一个文本文件的内容– cat <文件名> • 改变文件、目录名称，搬移整棵目录树--mv <原文件或子目录名称> <新名称> • 删除文件– rm <文件名> • 复制文件 -- cp <带路径指引的源文件名称> <带路径指引的目标文件名称> • 创建新的子目录– mkdir [<路径>/]<新目录名称> • 删除目录--rmdir <带路径指引的目录名称> • 通配符与多文件操作 • 硬链接 • 符号链接

  28. -1 每列仅显示一个文件或目录名称 • -a 显示所有文件或目录，包括以“.”为名称开头字符的文件、现行目录“.”与上层目录“..” • -l 使用详细格式列表。将权限标示、硬件接数目、拥有者与群组名称、文件或目录大小及更改时间一并列出 • -R 递归处理，将指定目录下的所有文件及子目录一并处理

  29. 通配表达式 含义 A* 以a开头的所有文件 [a-zA-Z]??? 以英文字母（大小写）开头，文件名称长度为4个字符的文件 *.html 以.html作后缀的文件 F[012] 文件名称开头字母为f，名称长为2个字符，第二个字符为0或1或2 F[1-9] 文件名称长为2个字符，以f开头，第二个字符是1~9九个数字中的一个 * 全体文件 ?disk* 文件名称的第二到第五个字符分别为disk Linux文件系统--通配符与多文件操作

  30. 建立目录team02,并让全部人都有rwx的权限 #ls team01 #mkdir –m 777 team02 #ls team01 team02

  31. 目录team03下只有dir1目录，在删除dir1的同时也删除team03目录team03下只有dir1目录，在删除dir1的同时也删除team03 • #rmdir –p team03/dir1 • #ls • team01 team02

  32. 文件属性 • 文件操作相关命令 • 观看文件名称列表，命令是ls • 显示一个文本文件的内容，命令是cat • 删除一个文件，命令是rm • 改变一个文件的名称，命令是mv • 复制文件，命令是cp

  33. 文件操作命令 • cp 复制文件或目录 • mv 移动文件和文件换名 • rm 删除文件或目录 • ln 在文件间建立连接 • find 查找特定的文件 • touch 改变文件的时间参数

  34. 复制文件或目录命令cp • cp命令用来复制文件。在缺省的情况下，这个命令工作的时候不做任何显示；只有在出现一个错误情况的时候才显示状态信息。 • cp [源文件名] …… [目标文件名] • cp –r [源目录名] [目标目录名]

  35. 将file1,file2复制到team01目录里，再将team01目录复制到team02目录里。将file1,file2复制到team01目录里，再将team01目录复制到team02目录里。 #cp file1 file2 team01 或 #cp file* team01 #cp –r team01 team02

  36. 移动/重命名文件命令mv • mv命令用来把文件从一个位置移动到另外一个位置,也可以从一个分区移动到另外一个分区。 • mv [源文件列表] [目标文件]

  37. 将文件file1改名为file #mv file1 file • 将目录team01下的两个文件file1、file2移到team02下。 #ls team01 team02 #mv team01/file1 file2 /team02

  38. 删除文件或目录rm • 从文件系统中删除文件及整个目录 • rm [选项][文件列表] • -r 删除文件列表中的目录 • -i 指定交互模式。在执行删除前提示确认。 • 文件列表：希望删除的用空格分隔的文 件列表，可以包括目录名

  39. 删除一个文件file1 #rm file1 • 使用-i选项 #rm -i file1 rm: remove `file1'? Y #

  40. 在文件间建立连接ln • ln命令用来建立硬连接和符号连接。硬连接是一个文件的额外的名字，没有源文件，硬连接便不能存在。而对于符号连接，当原文件被删除后，符号连接仍然存在。 • ln [选项] 源文件 目标文件 • ln [选项] 源文件列表 目标目录

  41. -s 建立一个符号连接而不是硬连接 • -d 建立目录的硬连接 • 现有文件file1,file2与目录team01,欲在team02 中建立起符号连接 #ln –s /home/file1 /home/file2 /home/team01 team02 • 设dir3是一个目录的符号连接，现在建立其硬连 接dir4 #ln –d dir3 dir4

  42. 查找文件命令find • find命令可以根据各种检索条件查找文件 • find [路径…] [表达式] • 路径…：准备寻找文件所在的路径以及它 的子路径，也可以是多个路径。 • 表达式：包含要搜索文件的条件，可以包 含文件名、拥有者、最后修改时间等。

  43. -atime n 至少n*24小时内没有访问过的文件 • -ctime n 至少n*24小时内没有修改过的文件 • -amin n n分钟之前访问过的文件 • -cmin n n分钟之前修改过的文件 • -empty 文件为空 • -name name 指定要寻找的文件或目录的名称 • -type x:以文件的类型作为寻找的条件。若x为“d”,则表示寻找目录；x为“f”，表示寻找普通文件；x为“c”,表示寻找字符特殊设备； x为“b”,表示寻找特殊块设备； x为“p”，表示寻找命名管道； x为“l”,表示寻找符号连接； x为“s”，表示寻找套接字。

  44. 如果想查找/home子目录中至少7天没有被访问过的文件，请使用下面的命令:如果想查找/home子目录中至少7天没有被访问过的文件，请使用下面的命令: #find /home -atime 7 -print • 如果想找出/ usr/src子目录中名字为core的文件并删除它们，请使用下面的命令： # find /usr/src -name core -exec rm { } \ ; • 如果想找出/home中以.jpg结尾并且长度超过100K的文件，请使用下面的命令： # find /home -name " *.jpg " -size 100k

  45. 改变文件的时间参数touch • 改变文件访问和修改时间，或用指定时间建立新文件。 • touch [选项] MMDDhhmmYY 文件列表 • -a 只更改访问时间 • -c 若目标文件不存在，不建立空的目标文件

  46. 使用不带参数的touch命令将文件的时间修改为当前时间使用不带参数的touch命令将文件的时间修改为当前时间 #ls -rw-r--r-- 1 root root 37350 Jan 27 2003 file1 #touch file1 -rw-r--r-- 1 root root 37350 Jan 1 16:15 file1 • 使用选项-t直接修改时间 #touch –t 01201500 file1 -rw-r--r-- 1 root root 37350 Jan 20 15:00 file1

  47. 文件显示命令 • cat 显示和合并文件 • more 分屏显示文件 • head 显示文件的前几行 • tail 显示文件的最后几行

  48. 显示和合并文件命令cat • 可以结合多个文件，并将它们的内容输出到标准输出设备。 • cat [选项] [文件列表] • -b 列出文件内容时，在所有非空白列之开头标上编号，从1开始累加 • -E 在每一列的最后标上“$”符号 • -n 列出文件内容时，在每一列之开头标上编号，从1开始累加

  49. 让cat指令从标准输入设备（如键盘）读取数据，转而输出至标准输出设备（如显示器）让cat指令从标准输入设备（如键盘）读取数据，转而输出至标准输出设备（如显示器） $ cat 执行指令，不加任何参数 123 键入任何文字后，按下回车键 123 系统回应一模一样的文字 • 利用特殊字符“〉”将名称为file1与 file2 的文件合并成一个文件file3： $ cat file1 file2 > file3 若文件file3已经存在，则其内容会被覆盖过去；欲避免这种状况发生，可用“〉〉”代替“〉”，新的内容就会附加在原有内容之后，而不会覆盖它。

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