GNU (dt. und engl. [ˈgnuː], 
anhören?/i) ist ein unixähnliches Betriebssystem und vollständig Freie Software, das im Rahmen des 1984 gestarteten GNU-Projekts als Softwaresammlung von Anwendungen, Bibliotheken und Extras für Entwickler entwickelt wird. GNU ist ein rekursives Akronym von GNU’s Nicht Unix (engl. GNU’s Not Unix). GNU steht unter der GNU General Public License (GPL) und sollte ursprünglich den Betriebssystemkern GNU Hurd, der weit von irgendeiner Praxistauglichkeit entfernt ist, enthalten. Daher wird GNU häufig mit einem Betriebssystemkern namens Linux genutzt. Diese Kombination ist das GNU/Linux-Betriebssystem, obwohl viele es irrtümlicherweise nur „Linux“ nennen.
Der Name GNU soll, um Verwechslungen zu vermeiden, wie der deutsche Name des Tieres Gnu ausgesprochen werden, nicht wie im Englischen (also nicht wie new). Auch als Symbol wurde der Kopf einer afrikanischen Gnu-Antilope gewählt.
Nach der Ankündigung im Jahr 1983 und der anschließenden Gründung des GNU-Projekts im Jahr 1984, das die Entwicklung von GNU zum Ziel hatte, wird seitdem das GNU-Betriebssystem aktiv entwickelt. GNU wurde darauf ausgelegt, möglichst kompatibel zu Unix zu sein. Diese Entscheidung hatte mehrere Gründe: Zum einen war man sich sicher, dass die meisten Firmen ein grundlegend neues Betriebssystem ablehnen würden, wenn die Programme, die sie benutzten, darauf nicht laufen würden. Zum anderen ermöglichte die Architektur von Unix eine schnelle, einfache und verteilte Entwicklung, da Unix aus vielen kleinen Programmen besteht, die größtenteils unabhängig voneinander entwickelt werden können.
Im Jahr 1990 waren ein Entwicklungssystem mit dem GNU-C-Compiler und vielen Systemprogrammen fertiggestellt, es fehlte aber noch ein Kernel. Die Free Software Foundation beschloss daraufhin (nach langem Hin und Her), den Mach-Kernel zu verwenden. Darauf aufbauend sollte ein Multiserverbetriebssystem geschrieben werden, damit das System leichter um weitere Komponenten erweitert werden kann und auch Benutzer ohne Administratorrechte eigene Komponenten einbinden können, ohne die Stabilität des Gesamtsystems zu gefährden.
Das Multiserversystem wurde GNU Hurd getauft. Da es aber sehr stark Multithreading nutzte, erwies sich das Debuggen als sehr schwierig. Das Projekt wurde sehr umfangreich und schwierig zu verwalten. Gleichzeitig zog es die Entwickler zum wesentlich pragmatischer entwickelten Linux, die damit GNU Mach und GNU Hurd fehlten. Die Entwicklung dieser Teile ging schleppend voran. In dieser Zeit entstand ein Running Gag, bei dem Anwender fragten, wann Hurd fertig sei, und in der Antwort auf das jeweilige nächste Jahr verwiesen wurde. Hurd wird deshalb häufig als Vaporware bezeichnet.
1998 rief Marcus Brinkmann das Debian-GNU/Hurd-Projekt ins Leben, um der Entwicklung wieder mehr Schwung zu verleihen. Die Infrastruktur des Debian-Projekts wurde für GNU Mach und GNU Hurd nutzbar gemacht, wodurch erstmals eine größere Zahl an Applikationen auf das System portiert wurden. Im Rahmen von Debian GNU/Hurd entstand eine nutzbare Installationsroutine, auch wurden X11, GNOME und KDE auf die Plattform portiert. Zusätzlich profitierte sie von der ausgereiften Paketverwaltung mittels apt-get, dpkg sowie den anderen Hilfsmitteln, die Debian zur Systemverwaltung bereitstellt. Brinkmann erweiterte GNU Hurd zudem um eine Unicode-fähige Konsole, die auf einer Client/Server-Architektur beruht und somit die Linux-Konsole an Flexibilität deutlich übertrifft.
2001 gab es außerdem Bestrebungen, GNU Hurd von dem Mach-Microkernel GNU Mach auf einen L4-Kernel, einen Mikrokernel der zweiten Generation, zu portieren. Dieses L4-Hurd-Projekt wurde wie Debian GNU/Hurd ebenfalls maßgeblich von Marcus Brinkmann vorangetrieben und koordiniert. Im Februar 2005 war die erste Phase dieser Portierung abgeschlossen. Erste kleine Programme können seitdem unter einem GNU-Hurd-L4-System ausgeführt werden. Allerdings stehen bisher weder eine Shell noch die GNU-Software zur Verfügung, sodass sich die Interaktion mit dem System vorerst auf die Bedienung des Kernel-Debuggers beschränkt. Zurzeit (Januar 2006) gibt es Überlegungen, statt des L4-Microkernels Coyotos zu verwenden.
→ Hauptartikel: GNU Hurd
Das GNU-Projekt sieht für GNU den Betriebssystemkern GNU Hurd vor. Die Entscheidung für diesen experimentellen Kernel stellte einen wichtigen Grund für die stockende Entwicklung eines nutzbaren GNU-Betriebssystems dar.
GNU Mach ist der favorisierte Mikrokernel des GNU-Projekts[1], der die Abstraktion der Hardware ermöglicht. Er ist eine Implementierung des Mach-Kernels und zurzeit (Stand Februar 2008) der standardmäßige Mikrokernel von GNU Hurd. Zurzeit läuft GNU Mach nur auf IA-32-Maschinen, weitere Portierungen sind aber für die Zukunft geplant.
„Hurd/L4“ oder auch „L4-Hurd“[2] ist ein Projekt, das „GNU Hurd“ auf den L4-Microkernel portieren und damit langfristig GNU Mach ablösen sollte. L4 hat sich jedoch als ungeeignet herausgestellt.[3]
Da die Kombination Mach und Hurd noch schlecht produktiv einsetzbar ist, wird sehr häufig Linux als Betriebssystemkern eingesetzt und das gesamte System irrtümlich nur „Linux“ statt GNU/Linux genannt.
Um ein vollständiges Betriebssystem zu ermöglichen, wurde eine Softwaresammlung von Anwendungen, Bibliotheken und Dienstprogrammen für Entwickler, GNU-Software oder -Pakete genannt, sowie einem Programm um Ressourcen zuzuweisen und die Hardware anzusprechen, besser bekannt als Betriebssystemkern, programmiert.[4]
Da GNU Hurd als Systemkern zurzeit nicht zum produktiven Einsatz geeignet ist, wird GNU als Betriebssystem mit einem anderen Systemkern namens Linux eingesetzt. Linux als Betriebssystemkern enthält jedoch inzwischen auch proprietäre Firmware und wird derzeit aktiv als freie Systemkernvariante namens Linux-libre entwickelt.
Unix-Dienstprogramme wurden durch entsprechende des GNU-Projekts ersetzt, da sich bei Vergleichen herausgestellte, dass GNU-Software als stabiler und weniger anfällig für Fehler war[5]. Einige GNU-Programme, wie z. B. die GNU Compiler Collection, wurden auf nahezu alle heute verbreiteten Betriebssysteme portiert.
Weitere bekannte Software des GNU-Projekts sind die GNU C-Bibliothek, die Bash (Bourne-Again-Shell), der GNU Emacs-Texteditor und der GNU Debugger.
Zu beachten ist, dass nicht jede Software, die üblicherweise mit einer GNU/Linux-Distribution geliefert wird, vom GNU-Projekt erstellt wurde. So verzichtet das GNU-Projekt z. B. darauf, ein eigenes X Window System zu entwickeln, weil inzwischen von Anderen eine freie Implementierung geschaffen wurde.
Das erste für GNU geschriebene Programm war der Texteditor GNU Emacs von Richard Stallman. Die Arbeit daran begann im September 1984[6], Anfang 1985 wurde es von Stallman selbst erstmals als benutzbar eingestuft. In dieser Zeit war der Softwarevertrieb über das Internet noch nicht üblich, da Zugänge selten waren. Sie wurde stattdessen auf Disketten verkauft.
1991 entwickelte Linus Torvalds, inspiriert durch GNU, einen neuen Betriebssystemkern Linux. Dieser wurde 1992 unter der GNU General Public License freigegeben und wurde von einigen Distributoren als Variante zum noch nicht fertiggestellten Systemkern GNU Hurd eingesetzt.[7] Es ist Linux zu verdanken, dass heute tatsächlich eine Version des GNU-Systems ausführbar ist.[8] Im Zuge zunehmender Popularität wurde diese Variante GNUs fälschlicherweise „Linux“ genannt. Richard Stallman legt daher auf die Bezeichnung GNU/Linux wert.[9] (Siehe auch GNU/Linux-Namensstreit.)
Das Betriebssystem wird nach wie vor ständig aktualisiert, Auch GNU Hurd befindet sich nach wie vor in der Entwicklung, da noch nicht alle Bereiche Hurds fertig implementiert wurden. Die Entwicklung an den Mikrokerneln ist mittlerweile zum Teil eingeschlafen. Auf der anderen Seite sind GNU-Dienstprogramme aber vollständig. GNU wird seit Jahren überwiegend in der Linux-basierten Variante, namens GNU/Linux, und auf freien wie proprietären Unix-Systemen in allen Bereichen eingesetzt.
Die am weitesten fortgeschrittene und aktivste GNU-Distribution auf der Basis von Hurd ist derzeit Debian GNU/Hurd. Etwa 68 % der ca. 30.000 im offiziellen Debian-Archiv enthaltenen Pakete wurden bislang erfolgreich für Debian GNU/Hurd übersetzt[10]. Im ersten Halbjahr 2005 konnten große Applikationen wie KDE und GNOME nach Debian GNU/Hurd portiert werden. Im Rahmen des Google Summer of Code 2011 wird derzeit die Java-Laufzeitumgebung auf Hurd portiert.[11]
Von Debian GNU/Hurd wird zurzeit etwa halbjährlich ein Schnappschuss in Form von CD-ROMs veröffentlicht. Die Installation, Benutzung und Administration des Systems unterscheidet sich, abgesehen von vorhandenen Einschränkungen, kaum von Debian GNU/Linux. Debian 7, das für 2012/13 geplant ist, soll HURD offiziell unterstützen.[10]
Soundkarten sowie moderne Peripherie-Geräte via USB, Firewire, Bluetooth sowie eine automatische Hardware-Erkennung (Hotplug) werden zurzeit noch nicht unterstützt, auch fehlt die Unterstützung für zahlreiche Dateisysteme (ext3, ReiserFS etc.)
Neben der Debian-GNU/Hurd-Portierung existieren auch noch Gentoo/Hurd-Projekte, die sich aber seit September 2006 in Ruhe befinden und Unterstützung suchen.
Seit Januar 2010 wird aktiv an einer Hurd-Distribution gearbeitet, die die Prinzipien von Arch Linux vertritt.
→ Hauptartikel: GNU-Varianten
Das GNU-System war faktisch ein Betriebssystem, dem ein Kernel fehlte. Da die Software auf andere Kernel als GNU Hurd übertragen werden kann, gibt es Systeme, die als Varianten von GNU bezeichnet werden können. GNU/Linux ist bei weitem die populärste Variante von GNU und wird häufig als Linux bezeichnet (siehe GNU/Linux-Namensstreit).
Ebenfalls existiert das von Cygnus Solutions entwickelte Cygwin, ein auf Microsoft Windows lauffähiges GNU-System.
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