讨论了图灵机结构、冯诺依曼结构、数据存储的局部性原理、CPU流水线结构、GPU并行计算、分布式计算问题等；在新技术方面，讨论了计算机集群结构、Hadoop分布式计算平台、ARM、PowerPC嵌入式系统结构、云计算等内容；在实用技术方面，讨论了国产化自主可控计算机硬件和国产化操作系统等应用。教材在力求保持学科广度的同时，兼顾到学科深度，并对所涉及的主题给出具体的应用。