Bioinformatik für Lebenswissenschaftler

Transkript

1 BIOINF 1910 Bioinformatik für Lebenswissenschaftler Oliver Kohlbacher, Steffen Schmidt SS UNIX Abt. Simulation biologischer Systeme WSI/ZBIT, Eberhard Karls Universität Tübingen

2 Übersicht history! Verzeichnisstruktur cd, pwd! mkdir, rmdir! Handling von Dateien touch, cp, mv, rm! Pager: less is more! gedit! Archive tar 2

3 Unix-Shell Command Line Interface (CLI) tcsh, bash, etc Prompt Interface zwischen User und Computer Einfaches Starten von Programmen Ausführen von Kommandos Parameter cp / ls / cat!

4 CLI - Shell [user@bio:~/bilw]! Cursor Prompt: [Benutzername@Rechnername: Arbeitsverzeichnis]

5 Unix-Kommandos: ls! Wichtigster Befehl überhaupt: ls (LiSt) ls zeigt den Inhalt des aktuellen Verzeichnisses an Kommandozeilenparameter ls l! Details der Dateien (z.b. Größe)! ls a! zusätzlich Anzeige von versteckten Dateien!! ls! akzeptiert auch einen oder mehrere Datei- oder Verzeichnissnamen

6 UNIX-Kommando: ls! Uebung] ls! his4.ronn.annot his4.fasta Uebung] ls l! his4.jalview.jar his4.muscle.aln! -rw-r--r-- 1 user staff Apr 20 20:41 his4.ronn.annot -rw-r--r-- 1 user staff Apr 20 20:39 his4.fasta -rw-r--r-- 1 user staff Apr 20 20:44 his4.jalview.jar -rw-r--r-- 1 user staff Apr 20 20:39 his4.muscle.aln drwxr-xr-x 15 user staff 510 Apr 20 20:48 seq! [user@bio: Uebung] ls -a!..versteckt his4.fasta his4.muscle.aln.. his4.ronn.annot his4.jalview.jar seq [user@bio: Uebung]!

7 Wildcards Oft möchte man eine Aktion auf viele unterschiedliche Dateien ausdehnen, ohne sie explizit angeben zu müssen Die Shell bietet dazu so genannte Wildcards an Wildcards sind Muster, die die Shell durch alle zum Muster passenden Dateinamen ersetzt * steht dafür für einen beliebigen Substring? steht für ein beliebiges Zeichen Beispiel: cat *.fasta gibt alle Dateien im aktuellen Verzeichnis aus, die auf.fasta enden cat seq?.fasta gibt alle Dateien im aktuellen Verzeichnis aus, deren Namen an Stelle des Fragezeichens ein beliebiges Zeichen enthält, also etwa seq1.fasta, seqa.fasta, seq9.fasta nicht jedoch seq.fasta oder seq11.fasta

8 Wildcards seq] ls! seq.aln seq11.fasta seq3.fasta seq8.fasta seqabc.fasta seq1.fasta seq12.fasta seq6.fasta seq9.fasta seqb.fasta seq10.fasta seq2.fasta seq7.fasta seqa.fasta seqc.fasta! seq] ls *.fasta! seq1.fasta seq12.fasta seq6.fasta seq9.fasta seqb.fasta seq10.fasta seq2.fasta seq7.fasta seqa.fasta seqc.fasta seq11.fasta seq3.fasta seq8.fasta seqabc.fasta! seq] ls seq?.fasta seq??.fasta! seq1.fasta seq12.fasta seq6.fasta seq9.fasta seqc.fasta seq10.fasta seq2.fasta seq7.fasta seqa.fasta seq11.fasta seq3.fasta seq8.fasta seqb.fasta!

9 Unix-Kommando: cat! cat <Dateiname1> [ ]! Ausgabe des Datei-Inhalts mindestens ein Parameter (Dateiname) nur für Text-Dateien sinnvoll [user@bio: seq] cat seq1.fasta! >HIS4_ECOLI MIIPALDLIDGTVVRLHQGDYARQRDYGNDPLPRLQDYAAQGAGVLHLVDLTGA KDPAKRQIPLIKTL! [user@bio: seq] cat seq1.fasta seq2.fasta! >HIS4_ECOLI MIIPALDLIDGTVVRLHQGDYARQRDYGNDPLPRLQDYAAQGAGVLHLVDLTGA KDPAKRQIPLIKTL >HIS4_THEMA MIIPAIDLQNGEAVRLYKGDYDKKTVYSKNPLEIAQKFEQMEAKYLHLVDLDGAKLGQTRNL EIVRKI

10 Umleitung > Umleitung der Ausgabe eines Befehls in eine Datei ls l > ls.txt Umlenkung in die Datei ls.txt! existiert ls.txt, so wird der Inhalt überschrieben existiert die Datei nicht, wird sie neu angelegt die Ausgabe erscheint nicht auf dem Bildschirm >> funktioniert analog zu >, nur dass die Ausgabe an die Datei angehängt wird, statt sie zu überschreiben Aneinanderhängen von Inhalten mit Hilfe von Umleitung cat a.txt b.txt > c.txt fügt die Inhalte von a.txt und b.txt zu c.txt zusammen

11 Umleitung seq] cat seq1.fasta seq2.fasta > all.seq! seq] cat all.seq! >HIS4_ECOLI MIIPALDLIDGTVVRLHQGDYARQRDYGNDPLPRLQDYAAQGAGVLHLVDLTGAKDPAKRQIPLIK TL >HIS4_THEMA MIIPAIDLQNGEAVRLYKGDYDKKTVYSKNPLEIAQKFEQMEAKYLHLVDLDGAKLGQTRNLEIVR KI seq]!

12 RTFM: Read The F***ing Manual! man Hilfe-Funktion der verschiedenen Unix-Derivate man ist die Abkürzung für Manual Für die meisten gängigen Unix-Befehle befindet sich eine Anleitung in diesem elektronischen Manual Leider nicht für alle anderen Applikationen der Fall (Faulheit der Programmierer, Installationsprobleme, ) Man-Page wird in sogenanntem Pager angezeigt Blättern mit der Leertaste, verlassen mit q ( quit )

13 Unix-Kommando: man! seq] man cat! CAT(1) BSD General Commands Manual CAT(1)! NAME! cat -- concatenate and print files! SYNOPSIS! cat [-benstuv] [file...]! DESCRIPTION! The cat utility reads files sequentially, writing them to the standard! output. The file operands are processed in command-line order. If file! is a single dash (`-') or absent, cat reads from the standard input. If! file is a UNIX domain socket, cat connects to it and then reads it until! EOF. This complements the UNIX domain binding capability available in! inetd(8).! The options are as follows:! -b Number the non-blank output lines, starting at 1.! :! Leertaste : neue Seite q : quit

14 Unix-Kommando: history! history zeigt die letzten ausgeführten Kommandos an, alte Kommandos aufrufen, Bearbeiten von Kommandos history! 1 mkdir bilw 2 cd bilw/ 3 touch Readme.txt 4 gedit Readme.txt & 5 tar xvfz 02_unix.tar.gz 6 history!

15 Dateisysteme unter Unix Benutzer haben ein Zuhause, das so genannte Home-Verzeichnis oder kurz Home! Entspricht dem Verzeichnis Eigene Dateien der neueren Windows-Versionen Nach dem Öffnen einer Shell befinden Sie sich in Ihrem Home! Dort legen Sie Ihre Dateien und Unterverzeichnisse an

16 Hierarchisches Dateisystem Gängige Betriebssysteme verwenden hierarchische Dateisysteme zur Speicherung ihrer Daten Ablage der Dateien erfolgt in hierarchisch ineinander geschachtelten Ordnern (Verzeichnissen) Bekannt vom Windows-Explorer Einrückung entspricht tieferer Hierarchiestufe Ein Verzeichnis enthält die jeweils eine Hierarchiestufe tiefer liegenden Verzeichnisse und Dateien

17 Hierarchische Dateisysteme

18 Wechseln zwischen Verzeichnissen Was ist denn eigentlich das aktuelle Verzeichnis? Im Explorer: Das grau hinterlegte In der Shell: Das mit pwd angezeigte Verzeichnis wechseln Explorer: Mausklick Shell: cd

19 Relative Pfade Dateien oder Verzeichnisse, die nicht im aktuellen Verzeichnis liegen, kann man über Pfade erreichen Befinden wir uns im Verzeichnis Bioinfo, so kann man auf die Datei seq.fasta, die sich in Uebung befindet, über Uebung/seq.fasta zugreifen Uebung/ ist dabei der Pfad zur Datei, also die Abfolge der Ordner, die durchlaufen werden müssen, um zur Datei zu gelangen Diese können beliebig verschachtelt sein, z.b.: bioinfo/uebung Pfade die nicht mit / (slash) beginnen, sind so genannte relative Pfade: sie sind relativ zum aktuellen Verzeichnis

20 Unix-Kommands: cd und pwd! Das Kommando pwd (print working directory) gibt das aktuelle Verzeichnis aus und erlaubt Ihnen eine Standortbestimmung, falls Sie sich in den Untiefen des Dateisystems verlaufen pwd Das Kommando cd (change directory) erlaubt es Ihnen, das aktuelle Verzeichnis zu wechseln cd <Pfad> Das Verzeichnis zu dem Sie wechseln muss natürlich existieren In das übergeordnete Verzeichnis ( eins hoch ) wechseln Sie mit [user@bio:~] pwd! cd.. /home/user! [user@bio:~] cd Uebung! [user@bio:~/uebung] pwd! /home/bioinfo/uebung! [user@bio:~/uebung] cd..! [user@bio:~] pwd! /home/bioinfo!

21 Wechseln zwischen Verzeichnissen pwd! /home/user! cd /bilw! cd Uebung! pwd! /bilw/uebung/! cd Baum! pwd! /bilw/uebung/baum! cd Wurzel/Stamm! pwd! /bilw/uebung/baum/wurzel/stamm!

22 / bilw bin lib src data common Uebung Baum /bilw/data/uebung/baum/wurzel

23 Spezielle Pfade Unix kennt spezielle Verzeichnisnamen:. aktuelles Verzeichnis.. Verzeichnis eine Ebene höher ~ Home / Urverzeichnis (auch Wurzel, root). darunter liegen alle anderen Verzeichnisse (s. letzte Folie) absoluter Pfad ein Verzeichnisname (Pfad) oder Dateiname, der mit / (slash) beginnt dies ist gibt einen exakt definierten, einzigartigen Ort an Pfade oder Dateinamen, die nicht mit / anfangen sind relativ, nämlich relativ zum aktuellen Verzeichnis!

24 Spezielle Pfade ~]$ cd Uebung! ~/Uebung]$ pwd! /home/user/uebung! ~/Uebung]$ cd..! ~]$ pwd! /home/user! ~]$ cd /home! /home]$ pwd! /home! /home]$ cd.! /home]$ pwd! /home! /home]$ cd ~! ~]$ pwd! /home/user! ~]$ cd /! /]$ pwd! /!

25 Verwenden von Verzeichnissen Verzeichnisse ( Ordner ) sind praktisch, um Ordnung in seinem Heimatverzeichnis zu halten Man kann beispielsweise Verzeichnisse anlegen für die Ergebnisse einer Übung Wichtige Befehle für den Umgang mit Verzeichnissen: cd <Pfad> wechselt in ein Verzeichnis mkdir <Pfad> legt ein Verzeichnis an rmdir <Pfad> löscht ein (leeres!) Verzeichnis

26 Verwenden von Verzeichnissen /bilw]$ ls! hev-pre.fasta wga.fasta Tutorial Uebung! /bilw]$ mkdir Vorlesungsbeispiel! /bilw]$ ls! hev-pre.fasta Tutorial Vorlesungsbeispiel wga.fasta Uebung!!! /bilw]$ cd Vorlesungsbeispiel/! /bilw/vorlesungsbeispiel]$ pwd! /bilw/vorlesungsbeispiel! /bilw/vorlesungsbeispiel]$ cd..! /bilw]$ ls! hev-pre.fasta Tutorial Vorlesungsbeispiel wga.fasta Uebung! /bilw]$ rmdir Vorlesungsbeispiel! /bilw]$ ls! hev-pre.fasta wga.fasta Tutorial Uebung! /bilw]$!

27 Umgang mit Dateien Dateien sind die Behälter für Daten Kennen Sie alle aus der Windows-Welt Befehle für den Umgang mit Dateien im Dateisystem: touch <Name> [<Name2> [..]] legt leere Dateien an rm <Name1> [<Name2> [ ]] (ReMove) löscht Dateien cp <Quelle> [<Quelle2> [ ]] <Ziel> (CoPy) Kopiert Dateien mv <Quelle> [Quelle2> [ ]] <Ziel> (MoVe) Verschiebt Dateien/Benennt Dateien um Achtung: Löschen kann NICHT rückgängig gemacht werden! Wahlspruch: Think before you type!

28 Umgang mit Dateien cat zeigt die Inhalte von Dateien zwar an, wartet aber bei der Anzeige nicht auf den Benutzer, so dass längere Dateien einfach an Ihnen vorbeirauschen Sie können sich den Inhalt von Dateien in der Shell auch interaktiv anzeigen lassen Dazu verwenden Sie den Pager, den Sie auch schon von der Manpage kennen more <Datei1> [<Datei2> [ ]] zeigt Inhalte in der Shell an less <Datei1> [<Datei2> [ ]] ist die neuere (und etwas mächtigere) Variante von more: Kann auch rückwärts scrollen (less opposite of more)

29 Editieren von Dateien Es gibt eine ganze Reihe von Editoren: gedit, nedit, emacs, vi, joe,... Manche Editoren haben ein graphisches Interface, andere sind reine Shell-Editoren und komplett durch die Tastatur zu bedienen Zwischen den verschiedenen Konzepten herrschen regelrechte Glaubenskriege (GUI/ TUI, vi/emacs,...) Wir beschränken uns hier auf gedit

30 Editoren: gedit! /bilw]$ gedit &! /bilw]$!

31 Editoren: gedit!

32 Editoren: gedit! /bilw]$ gedit &! /bilw]$! /bilw]$ gedit neue_datei &! /bilw]$!

33 Editoren: gedit!

34 Editoren: gedit!

35 Archive (ZIP und TAR) ZIP-Dateien sind sog. Archive (=Dateien, in die andere Dateien gepackt worden sind) Weitverbreitetes Format, praktisch um ein Bündel von Dateien zu schnüren Platz sparend durch Komprimierung TAR ist ebenfalls ein Archiv-Format Weit verbreitet in der Unix-Welt

36 Verwendung von Archiven Das Kommando tar dient zum Erzeugen und Auspacken von Archiven tar akzeptiert sehr, sehr viele Optionen, die Sie der Manpage entnehmen können Für den Hausgebrauch reichen meist die folgenden Kommandos: tar zxf <Archivname> Packt ein komprimiertes Archiv (meist erkennbar an der Endung.tar.gz oder.tgz) im aktuellen Verzeichnis aus. tar zcf <Archivname> <Datei1> [<Datei2> [ ]] Erzeugt ein komprimiertes Archiv mit dem Namen Archivname und fügt dort die Dateien Datei1, 2, ein. Anstelle von Dateinamen können auch ganze Verzeichnisse angegeben werden, die dann inklusive der Unterverzeichnisse eingepackt werden. tar ztf <Archivname> Zeigt die Inhalte des Archivs an, ohne es auszupacken.

37 UNIX-Kommando: tar! /bilw]$ ls! hev-pre.fasta wga.fasta Tutorial Uebung! /bilw]$ tar zcf all.fasta.tar.gz *.fasta! /bilw]$ ls! all.fasta.tar.gz wga.fasta Uebung hev-pre.fasta Tutorial! /bilw]$ mkdir test! /bilw]$ cd test! test]$ tar zxf../all.fasta.tar.gz! test]$ ls! hev-pre.fasta wga.fasta!

38 Literatur + Links RTFM, RTFM, RTFM! Üben, üben, üben Gibas, Jambeck: Einführung in die praktische Bioinformatik, O Reilly, 2002