shell是一種計(jì)算機(jī)程序，它提供命令行界面，允許您使用通過鍵盤輸入的命令來控制計(jì)算機(jī)，而不是通過鼠標(biāo)/鍵盤/觸摸屏組合來控制圖形用戶界面 (GUI)。

了解 shell 的原因有很多：

許多生物信息學(xué)工具只能通過命令行界面使用。更多的功能和參數(shù)選項(xiàng)在 GUI 中不可用。BLAST 就是一個(gè)例子。許多高級(jí)功能只有知道如何使用 shell 的用戶才能訪問。

shell使您的工作不那么無聊。在生物信息學(xué)中，您經(jīng)常需要使用大量文件重復(fù)任務(wù)。使用 shell，您可以自動(dòng)執(zhí)行這些重復(fù)性任務(wù)，讓您可以自由地做更多令人興奮的事情。

Shell 使您的工作不易出錯(cuò)。當(dāng)人類做同樣的事情一百次(甚至十次)時(shí)，他們很可能會(huì)犯錯(cuò)誤。你的電腦可以做一千次同樣的事情而不會(huì)出錯(cuò)。

shell使您的工作更具可重復(fù)性。當(dāng)您在命令行(而不是 GUI)中執(zhí)行您的工作時(shí)，您的計(jì)算機(jī)會(huì)記錄您執(zhí)行的每個(gè)步驟，您可以在需要時(shí)使用它來重新執(zhí)行您的工作。它還為您提供了一種明確傳達(dá)您所做工作的方式，以便其他人可以檢查您的流程或?qū)⒛牧鞒虘?yīng)用于新數(shù)據(jù)。

許多生物信息學(xué)任務(wù)需要大量的計(jì)算能力，實(shí)際上無法在您自己的機(jī)器上運(yùn)行。這些任務(wù)最好使用只能通過 shell 訪問的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或云計(jì)算來執(zhí)行。

如何訪問外殼

在 Mac 或 Linux 機(jī)器上，您可以通過名為“Terminal”的程序訪問 shell，該程序已在您的計(jì)算機(jī)上可用。終端是一個(gè)窗口，我們將在其中鍵入命令。如果您使用的是 Windows，則需要下載單獨(dú)的程序才能訪問 shell。

為了節(jié)省時(shí)間，我們將在遠(yuǎn)程服務(wù)器上工作，其中所有必要的數(shù)據(jù)和軟件都可用。當(dāng)我們說“遠(yuǎn)程服務(wù)器”時(shí)，我們指的是一臺(tái)不是您現(xiàn)在正在使用的計(jì)算機(jī)。您將訪問 Carpentries 遠(yuǎn)程服務(wù)器，為課程做好一切準(zhǔn)備。我們將通過操作一些數(shù)據(jù)文件來學(xué)習(xí) shell 的基礎(chǔ)知識(shí)。其中一些文件非常大，需要一些時(shí)間才能下載到您的計(jì)算機(jī)上。我們還將在以后的課程中使用幾個(gè)生物信息學(xué)軟件包，安裝所有軟件將花費(fèi)更多時(shí)間。一個(gè)“準(zhǔn)備就緒”的服務(wù)器讓我們專注于學(xué)習(xí)。

如何訪問遠(yuǎn)程服務(wù)器

您可以使用此處的說明登錄遠(yuǎn)程服務(wù)器 。您的講師將向您提供ip_address您需要登錄的密碼和密碼。

你們每個(gè)人都會(huì)有不同的ip_address. 這將防止我們在練習(xí)時(shí)意外更改彼此的文件。每個(gè)人的密碼都是一樣的。

登錄后，您將看到一個(gè)顯示如下內(nèi)容的屏幕：

Welcome to Ubuntu 14.04.3 LTS (GNU/Linux 3.13.0-48-generic x86_64)
 * Documentation:  https://help.ubuntu.com/
  System information as of Sat Feb  2 00:08:17 UTC 2019
  System load: 0.0                Memory usage: 5%   Processes:       82
  Usage of /:  29.9% of 98.30GB   Swap usage:   0%   Users logged in: 0
  Graph this data and manage this system at:
    https://landscape.canonical.com/
  Get cloud support with Ubuntu Advantage Cloud Guest:
    http://www.ubuntu.com/business/services/cloud
597 packages can be updated.
444 updates are security updates.
New release '16.04.5 LTS' available.
Run 'do-release-upgrade' to upgrade to it.
Last login: Fri Feb  1 22:34:53 2019 from c-73-116-43-163.hsd1.ca.comcast.net

這提供了有關(guān)您正在登錄的遠(yuǎn)程服務(wù)器的大量信息。我們不會(huì)將大部分信息用于我們的研討會(huì)，因此您可以使用clear命令清除屏幕。

在終端中輸入單詞clear并按下Enter鍵。

$ clear

這將向下滾動(dòng)您的屏幕，為您提供一個(gè)全新的屏幕，并使其更易于閱讀。您沒有丟失屏幕上的任何信息。如果向上滾動(dòng)，您可以看到到目前為止已輸出到屏幕的所有內(nèi)容。

瀏覽文件系統(tǒng)

操作系統(tǒng)中管理文件和目錄的部分稱為文件系統(tǒng)。它將我們的數(shù)據(jù)組織成保存信息的文件和保存文件或其他目錄的目錄(也稱為“文件夾”)。

有幾個(gè)命令經(jīng)常用于創(chuàng)建、檢查、重命名和刪除文件和目錄。

您可能有一個(gè)提示符(光標(biāo)左側(cè)的字符)看起來與$此處使用的符號(hào)字符不同。如果您想更改提示符以匹配示例提示符，請(qǐng)首先在 echo $PS1 shell 中鍵入命令：，然后按Enter鍵。

這將打印當(dāng)前定義提示的 bash 特殊字符。要將提示更改為 a $(后跟一個(gè)空格)，請(qǐng)輸入命令： PS1='$ ' 您的窗口應(yīng)該看起來像我們在本課中的示例。

要更改回原始提示，請(qǐng)echo $PS1在以下命令的引號(hào)之間鍵入上一個(gè)命令的輸出(這將根據(jù)原始配置而有所不同)： PS1=""

例如，如果echo $PS1was的輸出\u@\h:\w $ ，則在上述命令的引號(hào)之間鍵入這些字符：PS1="\u@\h:\w $ ". 或者，您可以通過退出 shell 并打開新會(huì)話來重置原始提示。

這不是必須遵循的(事實(shí)上，您的提示可能包含您想了解的其他有用信息)。這取決于你!

$

美元符號(hào)是一個(gè)提示符，它告訴我們shell正在等待輸入;您的 shell 可能會(huì)使用不同的字符作為提示符，并且可能會(huì)在提示符之前添加信息。在鍵入來自這些課程或其他來源的命令時(shí)，不要鍵入提示符，只鍵入它后面的命令。

pwd 讓我們通過運(yùn)行一個(gè)名為(代表“打印工作目錄”)的命令找出我們在哪里。在任何時(shí)候，我們當(dāng)前的工作目錄 都是我們當(dāng)前的默認(rèn)目錄，即計(jì)算機(jī)假定我們要在其中運(yùn)行命令的目錄，除非我們明確指定其他內(nèi)容。在這里，計(jì)算機(jī)的響應(yīng)是/home/dcuser，這是我們云系統(tǒng)中的頂級(jí)目錄：

$ pwd

/home/dcuser

讓我們看看我們的文件系統(tǒng)是如何組織的。我們可以通過運(yùn)行來查看這個(gè)目錄中有哪些文件和子目錄ls，它代表“列表”：

$ ls

R  r_data  shell_data

ls按字母順序打印當(dāng)前目錄中的文件和目錄的名稱，整齊地排列成列。在整個(gè)研討會(huì)期間，我們將在shell_data子目錄中工作，并創(chuàng)建新的子目錄。

更改文件系統(tǒng)中位置的命令是cd，后跟目錄名稱以更改我們的工作目錄。 cd代表“更改目錄”。

假設(shè)我們要導(dǎo)航到shell_data上面看到的目錄。我們可以使用以下命令到達(dá)那里：

$ cd shell_data

讓我們看看這個(gè)目錄里有什么：

$ ls

sra_metadata  untrimmed_fastq

我們可以ls使用flag -F使輸出更易于理解，該標(biāo)志告訴在目錄名稱中l(wèi)s添加尾隨/：

$ ls -F

sra_metadata/  untrimmed_fastq/

任何后面有“/”的東西都是目錄。后面帶“*”的就是程序。如果沒有裝飾，那就是文件。

ls有很多其他選擇。要找出它們是什么，我們可以輸入：

$ man ls

man(手冊的縮寫)顯示命令的詳細(xì)文檔(也稱為手冊頁或手冊文件)bash。它是探索bash命令、了解其用法和標(biāo)志的強(qiáng)大資源。一些手冊文件很長。您可以使用鍵盤的向下箭頭滾動(dòng)文件，或使用Space鍵前進(jìn)一頁，使用b鍵后退一頁。閱讀完畢后，點(diǎn)擊q 退出。