计算机系统结构(二级学科)培养的学生具有扎实的计算机基本理论和较全面的专业知识，在网络安全与性能评价、计算机安全与数据恢复、嵌入式应用、云计算与物联网等方向有较深入的研究。该二级学科设4个研究方向：
1.网络安全与性能评价——主要研究国家基础信息网络和重要信息系统中的安全保障技术，研究复杂大系统下的网络可生存、主动实时防护、安全存储、网络病毒防范、网络信任体系与内网审计、网络系统服务质量、网络性能评价与优化技术等理论与技术。
2.计算机安全与数据恢复——主要研究计算机资产安全，即计算机信息系统资源和信息资源不受自然和人为有害因素的威胁和危害。研究保护计算机中存储的程序和数据安全，包括计算机病毒反制技术、数据加密与解密技术、防电磁辐射技术、磁盘数据的恢复与备份技术。
3.嵌入式应用——主要研究嵌入式系统体系结构、嵌入式系统基础软硬件平台及相关技术、嵌入式系统的开发工具与环境和嵌入式系统应用技术等。
4.云计算与物联网——主要研究面向新一代网络体系结构和关键技术下一代计算机网络。重点研究在新型网络环境中云计算架构、云计算安全与可靠性问题，研究物联网应用相关的RFID技术、传感网络理论与技术以及智能数据融合理论与方法。