Japan probeerde een besturingssysteem voor de hele wereld te bouwen, totdat de Amerikaanse overheid ingreep

Dit project was TRON (The Real-time Operating system Nucleus), een door de overheid gesteund Japans computerinitiatief. De desktopvariant, BTRON, werd genoemd in een Amerikaans rapport over handelsbelemmeringen en werd effectief gedood voordat het op nationale schaal in scholen kon worden geïmplementeerd. Ondertussen werd de embedded-tegenhanger, ITRON, stilletjes een van de meest ingezette besturingssystemen in de geschiedenis.

De geschiedenis van TRON heeft sindsdien wilde complottheorieën aangetrokken, waaronder de bewering dat vlucht 123 van Japan Airlines doelbewust werd neergehaald om TRON-ontwikkelaars aan boord uit te schakelen, hoewel er geen bewijs is dat er überhaupt TRON-ontwikkelaars op die vlucht zaten. Maar het vreemdste deel van het verhaal is geen complottheorie: het hypermedia-desktopconcept van BTRON was decennia vooruit op wat de markt kon ondersteunen, en Masayoshi Son, de oprichter van SoftBank, kan hebben geholpen het project van binnenuit te kelderen.

Ken Sakamura en de visie voor een complete architectuur

Ken Sakamura was een onderzoeker aan de Universiteit van Tokio toen hij in 1984 het TRON-project lanceerde. Het was een ambitieuze onderneming; hij wilde een verticaal geïntegreerde computerarchitectuur waarop Japan zijn gehele digitale infrastructuur kon bouwen, van de microcontroller in een wasmachine tot de workstation op een bureau en de telecomswitch in een centrale.

Het project bestond uit vijf sub-architecturen:

• ITRON: voor embedded real-time systemen.
• BTRON: voor persoonlijke computers.
• CTRON: voor mainframes en telecomswitching.
• MTRON: voor coördinatie tussen verschillende systemen.
• STRON: een hardware-implementatie van de real-time kernel.

Hardware en interface

Het project ontwierp zijn eigen CPU-architectuur, de TRON VLSI CPU, die door Hitachi werd geproduceerd als de Gmicro/200-serie. Hitachi produceerde en verkocht deze daadwerkelijk, en ze wekten in de late jaren 80 diverse Japanse workstations en embedded systemen aan.

Sakamura's team ontwierp daarnaast een eigen TRON-toetsenbordindeling, bedoeld voor efficiënte Japanse tekstinvoer in combinatie met programmeersymbolen, en een real-time peripheral bus genaamd micro-BTRON. Deze bus was gebaseerd op IEEE 802.5 en was bedoeld als alternatief voor MIDI om "elektronische kantoorartikelen" (peripherals) te verbinden, hoewel deze bus nooit in een commercieel product terechtkwam. Het idee was dat elke laag, van silicium tot gebruikersinterface, samen ontworpen zou worden, zonder compatibiliteitslast van bestaande platforms.

TRON Code: Een ambitieuze tekencodering

Het tekencoderingssysteem, TRON Code, was wellicht het meest ambitieuze onderdeel. Het ondersteunde multi-plane karakteromschakeling via 0xFE escape-codes, met 31 gedefinieerde vlakken (planes) van elk 48.400 tekens, wat een theoretische capaciteit gaf van 1.500.400 tekens.

Tegen 1999 verscheen B-right/V R2 met ongeveer 130.000 tekens verdeeld over 14 vlakken, waaronder:

• JIS levels 1 en 2.
• Chinese GB 2312.
• Koreaanse KS C 5601.
• Het non-CJK bereik van Unicode.
• De Mojikyo-collectie van zeldzame historische tekens.

Gebruikers konden gratis nieuwe tekens registreren via het TRON Character Resource Center. Ter vergelijking: Unicode 1.0 definieerde in 1991 maar 20.902 unified CJK-ideografen; de CJK-dekking van TRON overtrof die van Unicode ruim tien jaar lang. Een groot deel van dit aantal kwam echter van Mojikyo, dat variant-glyphs apart codeert die Unicode samenvoegt in enkele codepunten.

In de demo-release van 1996 is deze ambitie zichtbaar in een character-code viewer die de vlakken naast elkaar toont: basis Japans, aanvullend Japans, Chinees GB, Koreaans KSC en 6-punts braille. Braille was hier een gelijkwaardig vlak en geen later toegevoegde toegankelijkheidsfunctie; Unicode codeerde braille-patronen pas in versie 3.0 in 1999.

Institutionele steun

Het project werd ondersteund door de TRON Association, opgericht in 1986. De leden bestonden uit vrijwel alle grote Japanse elektronicabedrijven van die tijd, waaronder Hitachi, Mitsubishi, Fujitsu, NEC, Matsushita en Toshiba. Ook buitenlandse bedrijven konden zich aansluiten. TRON was royalty-vrij en de specificaties waren open, een bewuste keuze die later de verspreiding van ITRON zou mogelijk maken. De Japanse overheid steunde het project via MITI als nationale technologiestrategie.

De radicale desktopvisie van BTRON

BTRON stelde iets radicaals voor voor desktops: het idee dat het zichtbare basiselement voor de gebruiker niet een bestand of een applicatie moest zijn, maar een getypeerd documentdeel (typed document part).

In dit model is een documentdeel een blok inhoud met een stabiele identiteit en een gedeklaarde type. Delen kunnen andere delen bevatten. De mechanismen waarmee een figuur in een rapport wordt ingebed, kunnen ook een rapport in een werkruimte inbedden. Er was dus geen speciaal geval voor een bestand op het hoogste niveau.

Interface en links

In de interface van 1B/V3 is te zien dat elke vermelding in een container het type tussen haakjes achter de naam draagt. Een document genaamd 中国・韓国料理ガイド（図形） ("Gids voor Chinese en Koreaanse keuken (Grafisch)") wordt zo direct als een afbeelding beschreven, waar DOS een bestandsextensie zou gebruiken.

Delen werden verbonden door getypeerde links, opgeslagen in een door het systeem beheerde link store in plaats van fragiele string-paden. Links bleven intact na hernoemingen, bewerkingen en reorganisaties. Applicaties waren niet de "eigenaars" van bestanden, maar handlers voor specifieke deel-types. Volgens de BTRON3-specificatie bepalen de eerste twee halfwoorden van een applicatie-ID op welk datatype de applicatie van toepassing is; pas het derde woord onderscheidt concurrerende handlers voor hetzelfde type.

Als een document tekst, een tabel en een figuur bevatte, startte het systeem de geregistreerde handler voor elk deel om de inhoud binnen het venster van het ouderdocument te tekenen. Indien er geen handler bestond of deze faalde, trok het systeem een diagonale lijn door het gebied waar de inhoud had moeten staan.

Real-body/Pseudo-body model

BTRON gebruikte een bestandssysteemmodel genaamd real-body/pseudo-body, dat de boomstructuur van directory-hiërarchieën verving door een willekeurige gerichte graaf. Bestanden konden op meerdere locaties bestaan zonder duplicatie, gekoppeld door het systeem in plaats van via symlinks of shortcuts.

Het TRON Application Databus-formaat transporteerde gestructureerde data tussen applicaties met een chunked segment structure en een gemeenschappelijke header. Hierdoor konden een spreadsheetcel en een tekstalinea in hetzelfde document worden samengevoegd zonder dat de gebruiker over bestandsformaten hoefde na te denken. Applicaties konden datatypes die ze niet ondersteunden simpelweg overslaan.

Dit concept lijkt op wat tools zoals Roam, Logseq en Obsidian het afgelopen decennium hebben herontdekt. BTRON stelde dit echter al in het midden van de jaren 80 voor als fundamentele OS-abstractie.

Een voorbeeld uit de 1B/V3-demonstratie toont een Microscript-figuur: een tekentekening met een groene bal en een schuin vlak, waarbij elk object een naam heeft. In dezelfde ruimte staat een tekstgedeelte genaamd SCRIPT. In dit script staat bijvoorbeeld DEFINE 半径（ボール．W／2） (definieer straal als helft van de breedte van de bal). De volledige bestandsinhoud is één enkel document in plaats van een programma dat externe databestanden laadt.

BTRON verscheen in een klein aantal producten, zoals de BrainPad TiPO PDA van Seiko Instruments. Ook was B-right/V (ook bekend als Cho-Kanji) beschikbaar op commerciële PC-hardware via Personal Media Corporation.

De interventie van de Amerikaanse overheid

In april 1989 publiceerde het Office of the US Trade Representative (USTR) het jaarlijkse National Trade Estimate Report on Foreign Trade Barriers. In Sectie 7 ("Other Barriers") werd TRON specifiek genoemd. De VS uitten zorgen over overheidsinterventie ter ondersteuning van TRON in twee markten:

1. Educatieve PC's: Het Japanse Ministerie van Onderwijs en MITI ontwikkelden een standaardspecificatie voor computers in middelbare scholen, gebaseerd op TRON.
2. NTT's digitale communicatienetwerk: De volgende generatie van dit netwerk was van plan CTRON (de telecomvariant) te adopteren.

Het rapport merkte op dat hoewel enkele Amerikaanse bedrijven lid waren van de TRON Association, geen van hen in de positie was om TRON-gebaseerde producten in deze markten te verkopen.

Hoewel het NTE-rapport een jaarlijks overzicht was en geen sanctielijst, en TRON nooit een prioriteit werd in het agressievere Super 301-proces, was het duidelijk dat de Amerikaanse overheid door het project was geschrokken. Ken Sakamura was verrast door de vermelding, aangezien TRON open was voor de wereld en Amerikaanse bedrijven het vrij konden gebruiken.

De TRON Association protesteerde schriftelijk, waarna een Amerikaans inspectieteam onderzoek deed. Volgens Sakamura werd de zaak afgesloten tijdens een diner waarbij de USTR toegaf dat BTRON geen schade aanrichtte en excuses aanbood. Echter, tegen juni 1989 was de adoptie in scholen al gestopt.

De reputatieschade was echter groter dan de juridische realiteit. Japanse fabrikanten interpreteerden het conflict als een signaal dat TRON de Amerikaanse overheid had geërgerd. Bedrijven trokken zich massaal terug uit de ontwikkeling van TRON-PC's. Een bron uit de industrie vatte het samen: "TRON zelf werd nooit ontkend, maar het werd een OS met een vlek uit Amerika. We kunnen het niet gebruiken."

De rol van Masayoshi Son

Er is een andere zijde aan dit verhaal. Scott Callon betoogde in zijn boek Divided Sun (1995) dat BTRON al kampte met interne coördinatieproblemen en vertraagde hardware vóór het handelsconflict, waardoor de controverse een handige uitweg bood om de markt te verlaten.

Een biografie van Masayoshi Son uit 1999, geschreven door Eiji Oshita, stelt echter dat Son een direct motief had om TRON te saboteren. Son bouwde een softwaredistributiebedrijf op rond de import van Amerikaanse PC-software. Als TRON-gebaseerde, Windows-incompatibele PC's de standaard zouden worden in Japanse scholen, zou zijn businessmodel ernstig worden geschaad.

Oshita beschrijft hoe Son lobbyde bij MITI-functionarissen en politici om tegen TRON te ageren, met het argument dat TRON Japan zou isoleren van wereldwijde computernormen. In december 1999 publiceerde de TRON Association een redactioneel in het magazine TRONWARE met de titel "Mensen die het TRON-project blokkeerden", waarin werd gesteld dat de persoon die BTRON vernietigde via de USTR geen Amerikaans bedrijf was, maar een Japanner.

Ken Sakamura bevestigde dit op de officiële 30ste verjaardagswebsite van het project. Hij beschrijft hoe Son al zijn connecties mobiliseerde om BTRON tegen te werken. Opvallend is dat de publicatiedivisie van Sons SoftBank in december 1988 — vier maanden vóór het USTR-rapport — een boek publiceerde genaamd The Tron Revolution.

Sakamura beweert dat Son het Amerikaanse handelsproces gebruikte als middel voor reputatieschade om het project te saboteren. Hoewel dit grotendeels gebaseerd is op machinevertalingen van Japanse bronnen en door sommige media voorzichtigiger wordt benaderd, komt het overeen met de chronologie van de gebeurtenissen.

Het onzichtbare succes van ITRON

Terwijl BTRON stierf, verspreidde ITRON zich stilletjes over de wereld. Als embedded real-time besturingssysteem had het geen monitor, toetsenbord of enorme tekencodering nodig; het moest alleen klein, deterministisch en royalty-vrij zijn.

ITRON en later T-Kernel werden geïmplementeerd in:

• Digitale camera's (zoals de Casio QV-10, die de digitale camerarevolutie startte).
• Motorsturingen van auto's (onder andere bij Toyota).
• Mobiele telefoons (de eerste generatie Japanse toestellen).
• Fabrieksautomatisering en huishoudelijke apparaten.

Een artikel uit 2003 in LinuxInsider noemde ITRON "het populairste besturingssysteem ter wereld". Recentere rapportages suggereren dat TRON-gebaseerde systemen nog steeds draaien in ongeveer 60% van de embedded apparaten wereldwijd.

In de late jaren 90 kreeg TRON een eigen Java-specificatie die de ITRON real-time kernel combineerde met de Java Runtime Environment van Sun. Commerciële applicaties zoals Aplix' JBlend werden op meer dan 800 miljoen apparaten verscheept. Dit betekent dat wanneer Java-installateurs claimden dat "3 miljard apparaten Java draaien", een aanzienlijk aantal daarvan Java draaide bovenop TRON.

De levensvatbaarheid is later gecementeerd door standaardisatie:

• In 2018 werd micro-T-Kernel 2.0 aangenomen als IEEE-standaard 2050-2018.
• In 2023 erkende de IEEE de TRON Real-time Operating System Family als een officiële Milestone.

Interessant is dat Microsoft in 2003 lid werd van het TRON-project.

Conclusie

De ambitieuze desktopvariant faalde door politieke targeting, maar de embedded-variant slaagde zo spectaculair dat het een onzichtbaar maar essentieel onderdeel van onze dagelijkse infrastructuur werd. Het project produceerde zowel het mogelijkst meest gebruikte besturingssysteem ter wereld als een systeem dat volledig faalde.

Ken Sakamura ontving de Takeda Prize, samen met Linus Torvalds en Richard Stallman, voor het wereldwijd verspreiden van open architectuur. De open aanpak die TRON kwetsbaar maakte in een handelsconflict, was uiteindelijk precies wat ITRON in staat stelde om zonder wrijving wereldwijd te groeien.

De hypermedia-ideeën van BTRON worden vandaag de dag herontdekt door een nieuwe generatie tools die niet weten dat ze een 40 jaar oud ontwerp recreëren. De tekencodering is gearchiveerd en de CPU is een museumstuk, maar de real-time kernel draait nog steeds op plekken waar je het nooit zou vermoeden.