این کتاب در مورد ساختار و عملکرد کامپیوتر‌ها است. هدفش ارائه هر چه واضح‌تر و کامل‌تر ماهیت و مشخصه‌های سیستم‌های کامپیوتری مدرن امروزی است. این کار به دلایل مختلفی چالش برانگیز است. اول اینکه، تنوع فوق العاده ای از محصولات وجود دارد که به درستی می‌توانند نام کامپیوتر را ادعا کنند؛ از ریز پردازنده‌های تک تراشه ای که چند دلار قیمت دارند تا ابر رایانه هایی که ده‌ها میلیون دلار قیمت دارند. تنوع نه تنها در هزینه بلکه در اندازه، عملکرد و کاربرد به نمایش گذاشته می‌شود. دوم اینکه، سرعت سریع تغییر که همواره فن آوری کامپیوتر را توصیف کرده است، بدون هیچ گونه کاهشی ادامه می‌یابد. این تغییرات همه جنبه‌های فناوری کامپیوتر را شامل می‌شود، از زیربنای فناوری مدار مجتمع استفاده شده برای ساخت اجزای رایانه گرفته تا استفاده روز افزون از مفاهیم سازمان موازی در ترکیب آن اجزا.

علیرغم تنوع و سرعت تغییر در رشته کامیپوتر، مفاهیم اساسی خاصی همواره همه جا به کار گرفته می‌شوند. کاربرد این مفاهیم به وضعیت فعلی فناوری و اهداف عملکرد/ قیمت طراح بستگی دارد. هدف این کتاب ارائه یک بررسی جامع درباره اصول سازمان و معماری کامپیوتر و ارتباط آنها با مسائل طراحی معاصر است.

عنوان فرعی کتاب، موضوع و رویکرد اتخاذ شده در این کتاب را نشان می‌دهد. همواره برای دستیابی به کارایی بالا، طراحی سیستم‌های کامیپوتری مهم بوده است، اما برطرف کردن این نیاز هرگز مشکل‌تر از امروز نبوده است. تمام مشخصه‌های اصلی عملکرد سیستم‌های کامپیوتری، از جمله سرعت پردازنده، سرعت حافظه، ظرفیت حافظه و نرخ داده‌های اتصال به سرعت در حال افزایش هستند. علاوه بر این، آنها با نرخ‌های مختلفی افزایش می‌یابند. این امر باعث می‌شود طراحی یک سیستم متعادل که عملکرد و بهره برداری از همه عناصر را حداکثر کند، دشوار باشد. بنابراین، طراحی کامپیوتر به طور فزاینده ای به بازی تغییر ساختار یا عملکرد در یک حوزه تبدیل می‌شود تا عدم تطابق عملکرد در حوزه دیگر را جبران کند. ما خواهیم دید که این بازی در بسیاری از تصمیمات طراحی در سراسر کتاب اجرا می‌شود.

یک سیستم کامپیوتری مانند هر سیستمی، از مجموعه ای از اجزاء بهم پیوسته تشکیل شده است. یک سیستم از نظر ساختار، نحوه اتصال اجزاء و عملکرد آنها و عملکرد اجزای منفرد آن به بهترین وجه توصیف می‌شود. علاوه بر این ، سازمان کامپیوتر یک سلسله مراتب است. هر یک از مؤلفه‌های اساسی را می‌توان با شکستنش به زیر اجزای اصلی آن و توصیف ساختار و عملکرد آنها، بیشتر توصیف کرد.

ویرایش دهم کتاب Computer Organization and Architecture، پوشش جامعی از کل زمینه طراحی کامپیوتر است که با جدیدترین تحقیقات و نوآوری‌ها در ساختار و عملکرد کامپیوتر به روز شده است. با مطالبی واضح، مختصر و به آسانی قابل خواندن، ویرایش دهم این کتاب برای افرادی که کامپیوتر تحصیل می‌کنند، منبعی کاربر پسند است. موضوعاتی از قبیل توابع و ساختارهای I/O، معماری RISC و پردازنده‌های موازی با مثال‌های واقعی که کتاب را برای علاقه خواننده تقویت می‌کنند تماما یکپارچه بررسی می‌شوند. با استفاده از مطالب کاملاً جدید و تعلیم و آموزش تقویت شده، این کتاب خوانندگان را با دنیای سازماندهی و معماری کامپیوتر درگیر می‌کند.

تغییرات ویرایش دهم کتاب سازمان و معماری کامپیوتر استالینگز، عبارتند از:

• یکی از مهمترین تحولات جدید در سالهای اخیر، پذیرش گسترده GPGPU‌ها برای کار با هماهنگی CPU‌های مرسوم برای رسیدگی به طیف گسترده ای از کاربرد‌ها که با آرایه‌های بزرگی از داده‌ها سر و کار دارند. فصل جدیدی به موضوع GPGPU‌ها اختصاص یافته است.
• آخرین پیشرفت در معماری چند هسته ای، پردازنده ناهمگون چند هسته ای است. بخش جدیدی در فصل مربوط به پردازنده‌های چند هسته ای، انواع مختلفی از پردازنده‌های چند هسته ای ناهمگون را بررسی می‌کند.
• بررسی اجمالی سیستم‌های تعبیه شده در فصل 1 بطور اساسی اصلاح شده و بسط یافته است تا وضعیت فعلی فناوری تعبیه شده را نشان دهد.
• از نظر تعداد، تقریباً تمام کامپیوتر هایی که اکنون در حال استفاده هستند میکروکنترلر‌های تعبیه شده هستند. مبحث سیستم‌های تعبیه شده در فصل 1 اکنون شامل پوشش میکروکنترلر‌ها نیز است. میکروکنترلر ARM Cortex-M3 به عنوان یک سیستم نمونه در کل کتاب استفاده می‌شود.
• مبحث محاسبات ابری که در این ویرایش اضافه شده است به همراه یک بررسی اجمالی در فصل 1 و بحث دقیق‌تر در فصل 17.
• پوشش مسائل مربوط به عملکرد سیستم، برای یک بررسی واضح‌تر و کامل‌تر مورد تجدید نظر و سازماندهی مجدد قرار گرفته و بسط یافته است. فصل 2 به این موضوع اختصاص داده شده است و مسئله عملکرد سیستم در سراسر کتاب مطرح می‌شود.
• مطالب مربوط به حافظه فلش به روز شده و بسط یافته است و اکنون شامل مبحثی در مورد فناوری و سازمان حافظه فلش برای حافظه داخلی (فصل 5) و حافظه خارجی (فصل 6) است.
• سه فناوری مهم RAM غیر فرار حالت جامد و مهم جدید که موقعیت‌های مختلفی را در سلسله مراتب حافظه اشغال می‌کنند: STT-RAM، PCRAM و ReRAM
• برای پاسخگویی به نیازهای پردازش پروتکل برای اتصالات شبکه با سرعت بسیار بالا، اینتل و سایر تولید کنندگان، فناوری‌های DCA را توسعه داده اند که توان بسیار بیشتری نسبت به رویکردهای دسترسی مستقیم به حافظه مستقیم (DMA) مرسوم ارائه می‌دهند. فصل 7 جدید در این ویرایش، جزئیات DCA را مورد بررسی قرار می‌دهد.
• همچون ویرایش قبلی، خانواده Intel x86 به عنوان یک سیستم نمونه بزرگ در کل کتاب مورد استفاده قرار می‌گیرد. این روش به روز شده است تا سیستم‌های جدیدتر اینتل را در بر گیرد، به ویژه Intel Core Microarchitecture که هم در کامپیوتر و هم در محصولات سرور مورد استفاده قرار می‌گیرد.