解增言
2020-04-06 16:48
在Linux下安装软件有多种方法，不同的发行版安装方法有些区别，但大都可分为四类：利用软件管理器安装、从二进制包安装、直接下载编译好的二进制文件及从源代码安装。
下面我们以生物信息学常用的序列搜库工具BLAST+为例，说明Linux下软件的安装方法。NCBI的ftp服务器提供该软件不同版本的下载，目前最新的版本是2.10.0。
1. 利用软件管理器安装
Linux的软件管理器也叫包管理器，可以自动下载和安装软件及其依赖的包，用起来非常方便，是优先推荐使用的Linux软件安装方式。不同Linux发行版的软件管理器有所不同，如Redhat、CentOS和Fedora的YUM，Debian、Ubuntu和LinuxMint的APT，Arch Linux的Pacman，openSUSE的Zypper，Gentoo的Portage等。
软件管理器使用前可以自己配置软件源，国内很多大学和机构都提供不同版本的Linux软件源，选取速度较快的软件源在安装软件时可以加快下载速度，节省安装时间。关于软件源的配置，网络上有很多资料，可以自己查阅，这里不再赘述。
下面，我们以Ubuntu的APT工具为例，演示使用软件管理器安装BLAST+工具。使用软件管理器安装并不需要知道软件的具体下载地址，但需要先查找软件管理器的源中是否有需要安装的软件：
$ apt-cache search blast在结果中可以找到一个ncbi-blast+的软件，接下来就可以用apt-get安装了。
$ sudo apt-get install ncbi-blast+稍等片刻就可以安装好了，非常方便。需要注意的是，使用软件管理器安装软件需要有root权限，如果没有root权限，就得考虑用其他方式安装了。
如果是CentOS或Fedora，上面的命令分别改成sudo yum search blast和sudo yum install ncbi-blast+就可以了。
2. 从二进制包安装
尽管利用软件管理器安装软件很方便，但我们有时在软件管理器的源中找不到需要安装的软件。如果软件下载网站提供了编译好的二进制包，可以下载该软件包后安装，或直接从网络上安装该软件包。如在CentOS中用rpm命令从二进制包安装软件：
$ rpm -prefix=/home/peter/bin -ivh ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/executables/\
blast+/LATEST/ncbi-blast-2.9.0+-1.x86_64.rpm其中选项prefix=/home/peter/bin表示软件安装到/home/peter/bin下，如果用户有root权限，可以不用该选项，软件会安装到rpm默认的目录下（一般是/usr/bin目录），选项i表示安装，v表示显示安装过程，h表示显示进度。如果以前安装过该软件，只是需要升级的话可以用选项-Uvh。
在安装的过程中，如果系统提示缺少软件所依赖的某些包，先将这些包安装好后再运行rpm即可。
3. 直接下载编译好的二进制文件
有些软件已经为不同的操作系统提前编译好了可执行的二进制文件，这时就可以直接下载与自己系统对应的二进制文件，并将该文件所在的目录添加到环境变量PATH即可使用。
首先用wget（或curl）下载系统对应的版本，因为我们的系统是64位的Linux系统，所以下载对应的ncbi-blast-2.9.0+-x64-linux.tar.gz文件。我们先在自己的主目录下创建software目录，以后下载的软件都放到该目录中。
$ mkdir software
$ cd software
$ wget ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/executables/blast+/LATEST/\
ncbi-blast+-2.9.0-src.tar.gz然后利用tar命令将压缩包解压：
$ tar xzf ncbi-blast+-2.9.0-src.tar.gz这时，当前目录下就多了一个ncbi-blast-2.9.0+目录，该目录中就是BLAST+的可执行文件及有关的说明和使用手册等，二进制的可执行文件在其中的bin目录中：
$ cd ncbi-blast-2.9.0+
$ ll
总用量 60
drwxr-xr-x. 2 xiezy xiezy 4096 3月 12 04:18 bin
-rw-r--r--. 1 xiezy xiezy 85 3月 12 04:18 ChangeLog
drwxrwxr-x. 2 xiezy xiezy 4096 3月 12 08:04 doc
-rw-r--r--. 1 xiezy xiezy 1055 3月 12 04:18 LICENSE
-rw-r--r--. 1 xiezy xiezy 15520 3月 12 04:18 ncbi_package_info
-rw-r--r--. 1 xiezy xiezy 465 3月 12 04:18 README
$ ll bin
总用量 729692
-rwxr-xr-x. 1 xiezy xiezy 26952256 3月 12 04:18 blastdb_aliastool
-rwxr-xr-x. 1 xiezy xiezy 30853440 3月 12 04:18 blastdbcheck
-rwxr-xr-x. 1 xiezy xiezy 38820160 3月 12 04:18 blastdbcmd
-rwxr-xr-x. 1 xiezy xiezy 43456320 3月 12 04:18 blast_formatter
-rwxr-xr-x. 1 xiezy xiezy 43444288 3月 12 04:18 blastn
-rwxr-xr-x. 1 xiezy xiezy 43444288 3月 12 04:18 blastp
-rwxr-xr-x. 1 xiezy xiezy 43444288 3月 12 04:18 blastx
......将该bin目录的路径添加到环境变量PATH中，即可使用BLAST+的命令如makeblastdb、blastp等。
$ export PATH=$PATH:/home/peter/software/ncbi-blast-2.9.0+/bin上面的更改只是在当前会话中有效，如果将上面修改环境变量PATH的命令添加到环境配置文件.bashrc或.bash_profile中，可使更改永久有效，避免每次登录后都需要更改。
4. 从源代码安装
如果软件管理器找不到需要安装的软件，软件下载网站又没有提供编译好的可执行文件或二进制包，只提供软件的源代码下载，或者我们对软件有一些特殊编译要求，这时我们就得从源代码开始自己编译安装。这种安装方式比前面的几种要繁琐一些，但如果掌握了规律，在Linux下从源代码安装软件并不难。
Linux下从源代码安装软件一般包括四个步骤：环境配置、编译、测试和安装，其中的安装步骤如果需要安装在系统目录如/usr/local/bin下，则需要有root权限；如果是普通用户，可以在环境配置一步设定安装目录到自己的目录下，如~/bin目录。
安装前首先从NCBI的ftp服务器上下载BLAST+的源代码压缩包并解压：
$ wget ftp://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/executables/blast+/LATEST/\
ncbi-blast+-2.9.0-src.tar.gz
$ tar xzf ncbi-blast+-2.9.0-src.tar.gz解压后，当前目录下多了一个ncbi-blast-2.9.0+-src目录，其中只有一个目录c++，进入该目录，其中有一个可执行文件configure：
$ cd ncbi-blast-2.9.0+-src/c++
$ ls
compilers configure include ReleaseMT scripts src下面就可以执行该configure文件检查并配置安装环境：
$ ./configure --prefix=/usr/local其中的--prefix=/usr/local是将软件安装到/usr/local目录下。若果系统缺少某些该软件依赖的软件或包，就先安装对应的软件或包。如果安装环境检查和配置没有问题，执行完上面的命令后，当前目录下就生成了几个文件，其中的Makefile文件是Linux下编译工具make的指令文件。
下一步就是用make编译：
$ make -j all其中的-j选项是指定编译所用的线程数，all是用系统所有可用的CPU线程资源。编译是从源代码安装的几个步骤中最慢的一步，使用make的-j选项可多线程并行编译，节省编译时间，加快安装速度。
然后是测试编译好的文件有无问题：
$ make test最后是将编译好的软件安装到指定的目录下：
$ sudo make install总结一下，Linux从源代码安装最常用的步骤是：（1）安装环境检查与配置（configure）；（2）编译（make）；（3）测试（make test）；（4）安装（make install）。
Linux为我们提供了许多命令，但针对特定任务，我们经常还需要安装一些系统中没有的工具和软件。掌握Linux下软件的安装方法，是顺利进行生物信息学数据分析和处理的基础和必要技能。