У 80-х роках його особистий досвід написання книг і незадоволеність тим, в якому вигляді були представлені фанкі, збудили в ньому інтерес до комп’ютерного набору. Цей інтерес привів до створення видавничої системи ТеХ і програми проектування шрифтів METAFONT.

До всього іншого, Кнут є обдарованим письменником і композитором, а також володіє іміджем нешаблонного людини. Досить сказати, що найбезглуздішим фактом є те, що його один з перших опусів був опублікований в журналі "Божевільний”.

Дональд Кнут народився 10 січня 1938 року в Мілуокі (штат Вісконсін)-Його батько викладав бухгалтерський облік в університеті і займався також будинки, в підвалі, друкованим справою. Дитиною Кнут із задоволенням грав з калькулятором батька, який міг перемножувати десятизначний числа, але в нього йшло від десяти до двадцяти секунд, щоб надрукувати відповідь.

Кнут згадує, як він намагався витягти квадратний корінь з десяти, намагався і помилився. Відкривши, що відповідь знаходиться між 3,16 і 3,17, він зробив висновок, що число повинне мати справжнє значення п, а не 3,14, як говорилося в його підручнику. Незабаром він зрозумів, що його висновок був помилковим.

Любов Кнута до математики посилилася на першому році навчання в університеті. Він був захоплений графікою алгебраїчних функцій – областю нескінченних можливостей.

фізика також йому подобалася, і він розривається між нею і музикою – він серйозно навчався грі на піаніно, сам написав кілька творів. Кнут визнає, що у нього комплекс неповноцінності. Це пояснює, каже він, то, що він завжди багато працював. У старших класах Мілуокской лютеранської вищої школи він турбувався, що низькі оцінки з математики можуть перешкодити його вступу в коледж, але це була незрозуміла занепокоєння, оскільки він закінчив школу з найвищим коефіцієнти-ентом за всі часи – 97,5%.

У 1956 році він вступив до Кейске Технологічний інститут у Клівленді. На першому році навчання він зайнявся вищою математикою. Знову з-за страху, що не впорається, Кнут в додатковий час із завзяттям вивчав диференціальне та інтегральне числення та аналітичну геометрію.

Під час канікул після першого курсу Кнут вперше зайнявся роботою з комп’ютером. У нього було завдання на літо – побудувати графіки для статистиків Кейса. У сусідній кімнаті знаходилася нова машина IBM 650. Кнут так загорівся нею, що присвятив "Мистецтво програмування” комп’ютера IBM 650, встановленому в Кейском технологічному інституті, в пам’ять про багатьох приємних вечорах. Деякі з його викладачів радили йому триматися в стороні від комп’ютерів, стверджуючи, що це ні до чого доброго не приведе. Але цікавість узяла верх, він проводив ночі безперервно з комп’ютером.

Кнут з легкістю залишив фізику. Його лабораторні роботи, здавалося, не приносили задоволення, він кидав деталі на підлогу і часто опинявся останнім. Зварювання виявилася катастрофою: при зрості 6 футів і 4 дюйми він був занадто високим для зварювальних столів, і йому неможливо було спостерігати за роботою, крім того, окуляри йому не підходили.

Кнут домігся успіхів, використовуючи комп’ютер для оцінки гри баскетбольної команди, менеджером якої він був. Він виробив складну формулу для ранжирування гравців, розраховуючи внесок кожного в гру, не тільки за кількістю очок, які він приніс команді. Кнут зазвичай сидів за комп’ютером IBM 650 і підводив статистику гри, в той час, коли тренер стояв поруч. Використовуючи програму Д. Кнута, тренер міг визначити Істинний внесок кожного в гру і відповідно до цього використовувати гравців. Виявилося також, що дана програма стимулювала гравців працювати з більшою віддачею. У 1960 році Кейскій інститут виграв чемпіонат ліги, а магічна формула Кнута несподівано була опублікована в "Walter Cronkite’s Sunday” і в "Newsweek”.

У 1960 році Кнут отримав звання бакалавра з математики, причому студенти навіть проголосували за присудження йому ступеня доктора. Влітку цього року в Пассадене Кнут зайнявся роботою з системного програмування, результатом якої було створення компілятора для ALGOL. За цю роботу він отримав 5,5 тисячі доларів. Восени того ж року він вступає до Каліфорнійський технологічний інститут для отримання ступеня доктора філософії з математики.

У січні 1962 року видавництво "Addison-Wesley” запропонувало Кнуту написати книгу по компіляторам. Він прийняв цю пропозицію.

У червні 1963 року в Каліфорнійському технологічному інституті Кнуту присуджується ступінь доктора філософії з математики і він стає асистентом професора. Незабаром він починає роботу над головами своєї книги.

Перебуваючи в зародковому стані, комп’ютерна наука того часу страждала від нестачі спеціальної літератури, яка була до того ж неоднорідною. Кнут виявив, що багато хто з опублікованих статей були неправильні. Тисячі програмістів писали нові алгоритми для мейнфреймів. Але коли приходила хороша думка, вона губилася в журналі або технічному доповіді. Багато програм просто не читалися. Результатом було те, що люди знову відкривали методи, які вже були відомі. Кнуту прийшла в голову думка, що буде корисним мати загальну картину всієї цієї цінної літератури. Він дізнався, що ті, хто раніше намагалися підсумувати техніку програмування, були необ’єктивні на підставі їхніх власних теорій. Чи не розвинувши ні одну з нових ідей, але вже впевнений, що є гарним письменником, Кнут відчув, що саме він підходить для цієї роботи.

Мета Кнута в цій монументальній роботі полягала в тому, щоб узагальнити техніку програмування і знайти їй відповідне застосування. Його основним внеском було узагальнення матеріалу і аналіз методів. Він намагався розвинути найбільш використовувані теорії для різних методів і заповнити прогалини в цих теоріях, він був першим, хто знаходив ці прогалини і зібрав усі ці розкидані теорії. Спочатку Кнут думав, що напише толь "одну книгу про компіляторах. Накидавши кілька глав, тим не менш, він відчув, що книга має бути набагато більшою і основоположної. Отримавши зелене світло від видавця, він писав, писав і писав. До червня 1965 він завершив перший проект з дванадцяти розділів, що розміщувався на трьох тисячах сторінках рукописного тексту. У жовтні він відіслав перший розділ видавцеві. Видавництво "Addison-Wesley” запропонувало, що дванадцять частин будуть опубліковані як сім окремих томів, кожен яких буде містити один або два розділу. Кнута влаштовувало таку пропозицію.

Провівши напружені дні і ночі над реалізацією семитомної проекту, Кнут випробував кілька нападів виразки влітку 1967 року. Як згадує він, це сталося на середині "алгоритму Евкліда”, на 333 сторінці другого тому.

Дані видання, як виявилося, мали найбільший попит з усіх книг, що продаються "Addison-Wesley”. У середині 80-х років дві тисячі примірників кожного з трьох томів розходилися протягом місяця, і ця цифра не змінювалася з середини 70-х років. Робота була переведена на китайський, румунський, японський, іспанський і російський, планувалося видання португальською та угорською. Кнут стає все більш відомим: у 1979 р. у віці 41 року він отримує з рук президента Дж. Картера Національну медаль в галузі науки за свою роботу за алгоритмами.

Незважаючи на свою імпозантність, Кнут говорить швидко, його руки знаходяться в постійному русі. Музика представляє для нього великий інтерес. Він став дизайнером органу в стилі бароко, що складається з 1000 труб, для лютеранської церкви в парку Менло в Каліфорнії і побудував зменшену версію для свого будинку. З 1968 року він член Ради факультету Стенфордського університету як професор в області комп’ютерної науки.

Може здатися неймовірним, але Д. Кнут також пише фантастичні речі. Його новела "Сюрреалістичні числа: як два колишніх студента зайнялися чистою математикою і знайшли повне щастя” була опублікована у видавництві "Addison-Wesley” в 1974 році. У книзі розповідається про дослідження нової системи чисел, відкритої в Кембриджського університету Дж. Конвей. Кнут дізнався про дану систему від самого Конвей у 1972 році. Один журналіст зазначив, що вперше значуще відкриття в математиці описується спочатку в науковій фантастиці. Кнут написав цю книгу не для того, щоб проповідувати теорію Конвей, а щоб пояснити, як людина може створити таку теорію.

Весною 1977 року Дональд Кнут різко змінив рід своїх занять. Переглядаючи фанкі перевіреного видання другого тому, він несподівано відчув, що поліграфія потребує кардинального зміні. Він хотів знищити ці гранки, оскільки вони виглядали жахливо. Просторове розташування знаків було поганим, і особливо гостро відчувається у виданні був стандартний шрифт і вид математичних рівнянь. Кнут хотів зрозуміти, чому друкована робота, в якій використовувався фоторепродукціонний шрифт, була такою непривабливою. Він вирішив присвятити кілька місяців тому, щоб спробувати поєднати математику і комп’ютерну науку з завданням поліпшення зовнішнього вигляду книг. Проект тривав Дев’ять років!

Кнут винайшов ТеХ, першу видавничу систему, а також METAFONT, систему, яка використовує класичну математику для додання зовнішнього Віца шрифтів. ТеХ був названий одним з найбільш важливих винаходів в історії друкування книг. Деякі порівнювали його за значенням з Біблією Йоганна Гуттенберга, що збентежило Кнута.

ТеХ дозволяє набірної машині розміщувати букви і знаки на сторінці зі значною гнучкістю і естетичним якістю.

METAFONT дозволяє дизайнеру створювати шрифт або комплект шрифту, повний з літерами, числами і пунктуацією у специфічному стилі. Комплект шрифту може бути зображений на моніторі і може бути змінений будь-яким способом.

Кнут ввів обидві програми у відкрите користування: ні він, ні Стенфордський університет не заробили на них ні гроша. Він написав програми, як він каже, з любові до книг і для досягнення необхідної естетики.

Коли Кнут зверстав другий том "Мистецтва програмування”, використовуючи METAFONT і ТеХ, результат був краще, але не ідеальним. Погано виходили числа. Так він витратив ще п’ять років, працюючи з кращими дизайнерами з графіки, для того, щоб створити нові системи і найбільш повно використовувати їх потенціал. Влітку 1986 року розробки Кнута по друкарні були завершені, і вийшов п’ятитомник "Комп’ютери і набір знаків”. Перший том присвячено ТеХ, другий містить повний джерело кодів ТеХ; третій і четвертий, відповідно, присвячені METAFONT і повного джерела кодів для нього, а п’ятий том містить 500 з гаком прикладів програмування по METAFONT.

У 1986 році на прийомі у видавництві "Addison-Wesley”, влаштованому на його честь, йому задали питання: "Чи буде завершений його семитомник, чи будуть дописані чотири відсутніх томи?” Він відповів, що їх написання зайняло б ще двадцять років.

Минуло тринадцять років. У 1999 році професор Кнут заявив, що до існуючих трьох томів він має намір додати ще два томи. Крім того, він вирішив замінити віртуальну модель комп’ютера MIX 1009 (модель, схожу на реальні комп’ютери кінця 60-х – початку 70-х років), мовою якого написані більшість алгоритмів перших трьох томів, на нову модель – 64-розрядний процесор MMIX 2009 з RISC-архітектурою. У наступних виданнях "Мистецтво програмування” приклади будуть наводитись мовою асемблера MMIX.

Дональд Кнут вважає, що вивчення машинного мови як і раніше необхідно програмісту, адже треба знати, у що будуть переведені конструкції мов високого рівня і що являє собою апаратне забезпечення. В іншому випадку, за словами професора Кнута, програми будуть виходити дуже дивними.

Номер 2009 є середнім арифметичним номерів чотирнадцяти процесорів. У їх числі – CRAY I, IBM 701, Alpha 21264, MIPS 4000, StrongArm 110, Sparc 64 і ін Логічна модель MMIX досить докладно описує поведінку цього процесора. Наприклад, для кожної команду вказано число тактів, необхідних для виконання, визначено поведінка процесора в таких ситуаціях, як невірне передбачення розгалуження або промах кеша. У моделі є набір змінюваних параметрів, тому насправді MMIX – це ціле сімейство сумісних процесорів. Професор Кнут має намір реалізувати метасімулятор для всього сімейства, щоб можна було міняти параметри моделі і досліджувати поведінку програм.

Дональд Кнут вже розробив архітектуру процесора, простий симулятор і асемблер. Перша редакція опису набору команд була опублікована в лютому, а четверта редакція введення в MMIX вийшла наприкінці червня. Тепер належить перенесення всього накопиченого програмного фонду старого MIX на новий RISC-процесор MMIX. Дональд Кнут запрошує до співпраці добровольців з усього світу, перш за все студентів.

Як зауважив Пітер Гордон, видавав книги Кнута у видавництві "Addison-Wesley”: "Якщо його порівняти з Евклідом за його роботу” Мистецтво програмування "та з Гуттенбергом за роботу по ТеХ, ми можемо тільки здогадуватися, яким буде наступне порівняння”.