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  GNU作業系統起源於GNU計劃,由理查·斯托曼在麻省理工學院人工智慧實驗室發起,希望發展出一套完整的開放原始碼作業系統來取代Unix,計劃中的作業系統,名為GNU。1983年9月27日,理查·斯托曼在 net.unix-wizards 和 net.usoft新聞群組中公佈這項計劃。 。理查德·斯托曼通過使用變化單詞的各種手法來選擇名稱,包括曲目"The Gnu"。  斯托曼的目標是成立一個完全自由的作業系統,他希望電腦使用者是能夠“自由使用”的。因為在20世紀60年代和70年代 - 大多數人都能自由學習軟體的原始碼,自由地與他人分享的軟體,可自由修改軟體的行為,自由釋出的軟體的修改後的版本。這種理念,在1985年3月出版的GNU宣言嶄露無遺。  1984年1月5日,正式開始開發軟體,為了防止這些軟體將來可能被主張所有權,影響到自由軟體的發展,斯托曼辭去了在實驗室的工作。。理查·斯托曼使用不相容分時系統 (ITS)(一種早期的作業系統,使用組合語言撰寫,因其所執行的稱為 PDP-10的電腦系統架構停止發展而變得過時)的經驗,導致了需要一種可移植系統的決定。因此,會議決定,將開發新的系統,並使用 C 和Lisp作為系統程式語言。 且GNU將與UNIX相容。 當時,UNIX已經是一個流行的專有作業系統。而Unix的設計是模組化的,所以它可以被逐步分塊的實現。  1984年,開始發展編輯器Emacs等軟體。1985年,發表GNU宣言。1989年,發表GNU通用公共授權條款。GNU計劃中的其他部分,如編輯器、編譯器、shell等都已經完成,獨缺作業系統核心。1990年,自由軟體基金會開始正式發展Hurd,作為GNU計劃中的作業系統。根據湯瑪斯·布什內爾的回憶,最早自由軟體基金會使用Trix來開發作業系統,但在1986年放棄這個計劃。在此後,他們原希望以輕量化後的4.4BSD為基礎進行開發。1987年,理查德·斯托曼決定以GNU Mach微核心進行開發,認為可以藉此加速作業系統的開發,但因為一直不確定卡內基梅隆大學何時要將核心原始碼釋出,造成計劃延宕三年。他在之後承認這是個錯誤。  許多必要的軟體需要從零寫起,但已存在的第三方元件,如 TeX、X Window System和Mach微核心等等組成了 GNU Hurd 的核心. 除了上述的第三方元件外,大多數的GNU軟體是由許多志願者,在他們的空閒時間,或由公司、 教育機構和非營利性組織贊助下撰寫。1985年10月,理查·斯托曼建立自由軟體基金會 (FSF)。在1980到1990年代,他們僱用軟體發展工程師去轉寫GNU必須的軟體。  1991年,Linux出現。1993年,FreeBSD釋出。所有GNU計劃中,執行於使用者空間的軟體,都可以在Linux或FreeBSD上使用。許多開發者轉向於Linux或FreeBSD。其中,Linux成為常見的GNU計劃軟體執行平臺。理查德·斯托曼主張,Linux作業系統使用了許多GNU計劃軟體,應正名為GNU/Linux,但沒有得到Linux社群的一致認同,形成GNU/Linux命名爭議。  由於GNU頗具知名度,有興趣的商家開始促進發展或出售GNU軟體和技術支援。其中最突出的和成功的,是Cygnus Solutions,現在紅帽公司的一部分。

  該系統的基本組成包括GNU編譯器套裝(GCC)、GNU的C函式庫(glibc)、以及GNU核心工具組(coreutils),另外也是GNU除錯器(GDB)、GNU二進位制實用程式(binutils)的GNU Cash shell中 和GNOME桌面環境。 GNU開發人員已經向GNU應用程式和工具的Linux 移植,現在也廣泛應用在其它作業系統中使用,如BSD變體的Solaris,和OS X作出了貢獻。  許多GNU程式已經被移植到其他作業系統,包括專有軟體,如Microsoft Windows和OS X. GNU計劃已經被證明是比他們的專有Unix更為可靠。 截至2015年11月,全國共有466 GNU軟體包(包括退役,但不包括383 )主辦的官方GNU開發的網站。

  GNU專案的官方核心是GNU Hurd;然而,截至2012年,Linux核心正式以Linux-libre為名成為GNU計劃中的一部分,並刪除了所有專有元件的變種。  像FreeBSD核心其他核心依然和GNU軟體合作,形成一個工作的作業系統。 FSF認為Linux核心,與GNU工具和實用程式使用時,應承認自己為GNU變種,並促進改成 "GNU/Linux" 的這類系統名稱(導致GNU/Linux命名爭議) 。 GNU工程已認可的Linux發行版,如gNewSense, TRISQUEL和Parabola GNU/Linux-libre。 不使用Hurd作為核心的GNU的其他變種包括的Debian GNU / kFreeBSD和Debian GNU / NetBSD的,將得以對BSD的核心實現GNU的早期計劃。

  GNU的商標是一個牛羚頭。原先版本是Etienne Suvasa所設計,而今比較流行的粗體版本則是Aurelio Heckert所設計。  GNU商標出現在GNU的電子檔案中,也是自由軟體基金會的元素。  30週年商標是原商標的修正版本,是由自由軟體基金會創作,其目的為慶祝30週年。
GNU是一個自由的作業系統,其內容軟體完全以GPL方式釋出。這個作業系統是GNU計劃的主要目標,名稱來自英語:GNU's Not Unix!的遞迴縮寫,因為GNU的設計類似Unix,但它不包含具著作權的Unix程式碼。GNU的創始人,理察·馬修·斯托曼,將GNU視為「達成社會目的技術方法」。