SILABUS
ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER ( TIF203 )
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA UNIVERSITAS PEMBANGUNAN JAYA TANGERANG SELATAN
Deskripsi Mata Kuliah |1
Deskripsi Mata Kuliah Informasi Umum Mata Kuliah Program Studi : Kode Mata Kuliah : Nama Mata Kuliah : Jumlah SKS : Semester : Mata Kuliah Prasyarat :
Teknik Informatika TIF203 Arsitektur dan Organisasi Komputer 3 II -
Deskripsi Singkat Mata kuliah ini mempelajari mengenai hubungan antar komponen utama pembanguan sistem komputer dalam melakukan pengolahan berdasarakan klasifikasi arsitektur komputer serta teknik yang digunakan untuk meningkatkan kinerja pengolahan sistem komputer. Tujuan Instruksional Tujuan Instruksional Umum: Setelah mempelajari mata kuliah ini, mahasiswa dapat menjelaskan cara kerja sistem komputer berdasarakn hubungan antar komponen utama sistem komputer Tujuan Instruksional Khusus: Setelah mempelajari mata kuliah ini diharapkan mahaiswa dapat: 1. membedakan antara organisasi dan arsitektur komputer; 2. menjelaskan komponen utama pembanguan sistem komputer sebagai sebuah sistem; 3. menjelaskan hubungan antara komponen utama pembangunan sistem komputer; 4. mengklasifikasikan arsitektur komputer; 5. menjelaskan bagian-bagian pembangun setiap komponen utama sistem komputer; 6. mnguraikan bagian-bagian system interconnection (BUS system); 7. menjelaskan komponen-komponen pembangun modul I/O dan prosesor I/O; 8. membandingkan prinsip kerja modul I/O dan prosesor I/O; 9. menjelaskan prinsip kerja pipelining; 10. membandingkan proses pengolahan non-pipelining dan pipelining berdsarkan kasus pengolahan aritmatika; 11. membedakan karakterstik memori berdasarakan lokasi keberadaan memori, internal dan eksternal; 12. menjelaskan cara kerja Direct Memory Access (DMA); 13. membedakan prinsip kerja sistem komputer dengan DMA dan tanpa DMA;
Arsitektur dan Organisasi Komputer-TIF203
Deskripsi Mata Kuliah |2 Metode Pembelajaran Metode pembelajaran yang dilakukan di kelas adalah sebagai berikut: 1. 2. 3. 4.
ceramah; diskusi; tanya jawab; dan latihan soal di kelas kemudian diakukan pembahasan;
Buku Acuan Buku acuan yang digunakan dalam mata kuliah ini adalah: 1. Carl Hamacher, Zvonko Vranesic dan Safwat Zaky, “Computer Organization”, 5th
Edition, McGrawHill. 2. William Stalling, 2010, “Computer Organization and Architecture”, 8th Edition, Prentice Hall. 3. John L. Hennessy and David A. Patterson, 2007, “Computer Architecture”, 4th Edition, Morgan Kaufmann. Kriteria Penilaian Penentuan nilai akhir mahasiswa berdasarkan kriteria berikut: FAKTOR Tugas Kuis Ujian Tengah Semester Ujian Akhir Semester
BOBOT 40% 10% 15%
KETERANGAN Tugas mandiri Maksimal dilakukan 2 kali dalam 1 semester Close Book
35%
Close Book
Rencana Perkuliahan Minggu Pokok Bahasan/Sub Pokok Bahasan 1
Arsitektur Komputer, Fungsi dan Struktur Arsitektur Komputer
2
Central Processing Unit (CPU) Tugas Mandiri 1
3,4,5
Arithmetic and Logic Unit (ALU) Tugas Mandiri 2
Referensi Carl Hamacher, Zvonko Vranesic dan Safwat Zaky, “Computer Organization”, 5th Edition, McGrawHill. William Stalling, 2008, “Computer Architecture and Organization”, 7th Edition, Person, Prentice Hall. Carl Hamacher, Zvonko Vranesic dan Safwat Zaky, “Computer Organization”, 5th Edition, McGrawHill. William Stalling, 2008,
Arsitektur dan Organisasi Komputer-TIF203
Deskripsi Mata Kuliah |3
6
Control Unit (CU)
7
Input/Output System (Sistem I/O) Tugas Mandiri 3
8
Input/Output System (Sistem I/O) - Lanjutan
“Computer Architecture and Organization”, 7th Edition, Person, Prentice Hall. William Stalling, 2008, “Computer Architecture and Organization”, 7th Edition, Person, Prentice Hall. Carl Hamacher, Zvonko Vranesic dan Safwat Zaky, “Computer Organization”, 5th Edition, McGrawHill William Stalling, 2008, “Computer Architecture and Organization”, 7th Edition, Person, Prentice Hall.
UJIAN TENGAH SEMESTER
9
10,11
12
Bus System Tugas Mandiri 4
Pipelining Tugas Mandiri 5
Set Instruksi
William Stalling, 2008, “Computer Architecture and Organization”, 7th Edition, Person, Prentice Hall. Carl Hamacher, Zvonko Vranesic dan Safwat Zaky, “Computer Organization”, 5th Edition, McGrawHill William Stalling, 2008, “Computer Architecture and Organization”, 7th Edition, Person, Prentice Hall. John L. Hennessy and David A. Patterson, 2007, “Computer Architecture”, 4th Edition, Morgan Kaufmann. William Stalling, 2008, “Computer Architecture and Organization”, 7th Edition, Person, Prentice Hall. John L. Hennessy and David A. Patterson, 2007,
Arsitektur dan Organisasi Komputer-TIF203
Deskripsi Mata Kuliah |4 “Computer Architecture”, 4th Edition, Morgan Kaufmann. Carl Hamacher, Zvonko Vranesic dan Safwat Zaky, “Computer Organization”, 5th Edition, McGrawHill 13,14
Memori Tugas Mandiri 6
William Stalling, 2008, “Computer Architecture and Organization”, 7th Edition, Person, Prentice Hall. UJIAN AKHIR SEMESTER
Arsitektur dan Organisasi Komputer-TIF203
Garis-Garis Besar Pengajaran |5
GARIS-GARIS BESAR PENGAJARAN Mata Kuliah Kode/SKS Dosen Deskripsi Singkat
Standar Kompetensi
No. 1.
2.
Kompetensi Dasar Mahasiswa mendapatkan pemahaman mengenai fungsi dan struktur Arsitektur Komputer
Mahasiswa dapat menjelaskan keterkaitan elemen-elemen pendukung CPU
: : : :
Arsitektur dan Organisasi Komputer TIF203 / 3 SKS Prio Handoko, S.Kom., M.T.I. Mata kuliah ini mempelajari mengenai hubungan antar komponen utama pembanguan sistem komputer dalam melakukan pengolahan berdasarakan klasifikasi arsitektur komputer serta teknik yang digunakan untuk meningkatkan kinerja pengolahan sistem komputer. : Setelah mempelajari mata kuliah ini, mahasiswa dapat menjelaskan cara kerja sistem komputer berdasarkan hubungan antar komponen utama sistem komputer
Indikator Setelah mempelajari pokok bahasan ini mahasiswa diharapkan dapat : 1. Membedakan pengertian Organisasi dengan Arsitektur Komputer 2. Menjelaskan Fungsi dan Struktur sebuah Arsitektur Komputer 3. Menjelaskan klasifikasi Arsitektur Komputer Von Neumann Setelah mempelajari pokok bahasan ini mahasiswa diharapkan dapat : 1. Mendefinisikan
Pokok Bahasan dan Sub Pokok Bahasan Arsitektur Komputer Fungsi dan Struktur Arsitektur Komputer a. Arsitektur dan Organisasi Komputer b. Fungsi dan Struktur Arsitektur Komputer c. Klasifikasi Arsitektur Komputer Von Neumann
Definisi CPU Elemen Central Processing Unit (CPU) a. Arithmetic and Logic Unit (ALU)
Arsitektur dan Organisasi Komputer-TIF203
Metode
Media
Hand out Papan tulis Ceramah, diskusi dan Laptop/kompute tanya jawab. r LCD
Hand out
Ceramah, Papan tulis diskusi dan tanya jawab. Laptop/kompute
r
Estimasi Waktu
Referensi
Tatap muka 1 kali (3x1)x50 menit
Carl Hamacher, Zvonko Vranesic dan Safwat Zaky, “Computer Organization”, 5th Edition, McGrawHill.
Tatap muka 1 kali (3x1)x50 menit
William Stalling, 2008, “Computer Architecture and Organization”, 7th Edition, Person, Prentice Hall.
Garis-Garis Besar Pengajaran |6 No.
Kompetensi Dasar dalam proses pengolahan data yang dilakukan CPU.
3
4.
5.
6.
Mahasiswa mampu melakukan pengolahan aritmatika integer
Indikator pengertian Central Processing Unit (CPU) 2. Menjelaskan Elemenelemen CPU 3. Menerangkan Struktur dan Fungsi CPU Setelah mempelajari pokok bahasan ini mahasiswa diharapkan dapat : 1. Menerangkan Arithmetic and Logic Unit (ALU) 2. Menjelaskan proses kerja ALU 3. Representasi ALU 4. Melakukan pengolahan aritmatika integer 5. Menyelesaikan kasus pengolahan aritatika integer yang lebih kompleks
Pokok Bahasan dan Sub Pokok Bahasan b. Control Unit c. Register Struktur dan Fungsi CPU a. Organisasi Prosesor b. Organisasi CPU c. Siklus Instruksi
Arithmetic and Logic Unit (ALU) a. Prinsip Kerja ALU b. Representasi Integer c. Aritmatika Integer d. Representasi Integer - Representasi Nilai Tanda - Representasi Komplemen Dua - Konversi Antar panjang Bit yang Berlainan - Representasi Fixed Point e. Aritmatika Integer - Negasi - Pengalian - Pembagian Mahasiswa Setelah mempelajari Elemen-elemen Kontrol memahami prinsip pokok bahasan ini Unit kerja Control mahasiswa diharapkan Operasi Unit Kontrol Unit dalam proses dapat : Operasi Makro pengolahan CPU. 1. Menyebutkan Elemen - Siklus Pengambilan Control Unit - Siklus Tak Langsung 2. Menjelaskan Operasi - Siklus Interrupt Kontrol CPU - Siklus Eksekusi 3. Menggambarkan - Siklus Instruksi
Arsitektur dan Organisasi Komputer-TIF203
Metode
Media
LCD
Hand out
Ceramah, Papan tulis diskusi dan Laptop/kompute tanya jawab. r
Hand out Papan tulis Ceramah, diskusi dan Laptop/kompute tanya jawab. r LCD Hand out
Ceramah, Papan tulis diskusi dan Laptop/kompute tanya jawab. r
LCD
Hand out
Ceramah, Papan tulis diskusi dan Laptop/kompute tanya jawab. r
Tatap muka 1 kali (3x1)x50 menit
LCD
Estimasi Waktu
LCD
Tatap muka 1 kali (3x1)x50 menit
Tatap muka 1 kali (3x1)x50 menit
Tatap muka 1 kali (3x1)x50 menit
Referensi
Carl Hamacher, Zvonko Vranesic dan Safwat Zaky, “Computer Organization”, 5th Edition, McGrawHill. William Stalling, 2008, “Computer Architecture and Organization”, 7th Edition, Person, Prentice Hall.
William Stalling, 2008, “Computer Architecture and Organization”, 7th Edition, Person, Prentice Hall.
Garis-Garis Besar Pengajaran |7 No.
7.
8.
Kompetensi Dasar
Mahasiswa memahami proses Sistem Input dan Output pada Sistem Komputer
Indikator
Pokok Bahasan dan Sub Pokok Bahasan
Metode
Operasi Kontrol Unit 4. Menjelaskan Kontrol CPU
- Input-input Unit Kontrol - Logika Unit Kontrol Kontrol CPU
Setelah mempelajari pokok bahasan ini mahasiswa diharapkan dapat : 1. Mendefinisikan pengertian Sistem I/O 2. Menjelaskan Fungsi Sistem I/O 3. Menerangkan Sistem I/O 4. Menyebutkan Perangkat Eksternal I/O 5. Mendeskripsikan Modul I/O 6. Menyebutkan ModulModul I/O 7. Menjelaskan I/O terprogram (Programmed I/O)
Definisi dan Fungsi I/O System Sistem I/O - CPU controlled I/O - Sistem Pengoperasian Multiprogramming Ceramah, - Penyimpanan diskusi dan Multiported tanya jawab. Perangkat Eksternal - Keyboard/Monitor - Disk Drive - Tape Drive - Printer Modul-modul I/O - Fungsi Modul - Struktur Modul I/O Terprogram - Perintah-perintah I/O Ceramah, - Instruksi-instruksi diskusi dan I/O tanya jawab.
Arsitektur dan Organisasi Komputer-TIF203
Media
Hand out Papan tulis Laptop/kompute r LCD
Hand out Papan tulis Laptop/kompute r LCD
Estimasi Waktu
Tatap muka 1 kali (3x1)x50 menit
Tatap muka 1 kali (3x1)x50 menit
Referensi
Carl Hamacher, Zvonko Vranesic dan Safwat Zaky, “Computer Organization”, 5th Edition, McGrawHill William Stalling, 2008, “Computer Architecture and Organization”, 7th Edition, Person, Prentice Hall.
Garis-Garis Besar Pengajaran |8 No. 9.
10.
Kompetensi Dasar Mahasiswa memahami Sistem Bus komputer dan komponen pendukungnya.
Mahasiswa memahami pemrosesan dengan pipelining serta dapat melakukan pengolahan sederhana menggunakan teknik pipelining
Indikator
Pokok Bahasan dan Sub Pokok Bahasan
Setelah mempelajari pokok bahasan ini mahasiswa diharapkan dapat : 1. Membedakan Bus dan Sistem Bus 2. Menjelaskan Struktur dan Fungsi Bus 3. Menerangkan hubungan antar Bus.
Metode
Definisi Bus dan Sistem Bus Struktur dan Fungsi Bus Interkoneksi Bus Jenis Bus - Bus Lokal - Bus Sistem - Bus Lokal Diperluas Siklus-siklus Bus - Siklus-siklus Fetch Ceramah, dan Eksekusi diskusi dan - Interrupts tanya jawab. - Interrupts dan Siklus Instruksi - Multiple Interrupt Elemen-elemen Rancangan Bus - Jenis Bus - Metode Arbitrasi - Timing - Lebar Bus Setelah mempelajari Pengertian Pipelining pokok bahasan ini Pipelining Unit mahasiswa diharapkan Aritmatika dapat : Pipelning Instruksi 1. Menerangkan - Strategi Pipelining Ceramah, pengertian Pipelining - Menangani diskusi dan 2. Menjelaskan Pencabangan tanya jawab. Pipelining Unit - Multiple Streams Aritmatika dan - Prefetch Branch Instruksi Target 3. Membedakan Proses - Loop Buffer
Arsitektur dan Organisasi Komputer-TIF203
Media
Hand out Papan tulis Laptop/kompute r LCD
Hand out Papan tulis Laptop/kompute r LCD
Estimasi Waktu
Tatap muka 1 kali (3x1)x50 menit
Tatap muka 1 kali (3x1)x50 menit
Referensi
William Stalling, 2008, “Computer Architecture and Organization”, 7th Edition, Person, Prentice Hall.
Carl Hamacher, Zvonko Vranesic dan Safwat Zaky, “Computer Organization”, 5th Edition, McGrawHill William Stalling, 2008, “Computer Architecture and Organization”, 7th Edition, Person,
Garis-Garis Besar Pengajaran |9 No.
Kompetensi Dasar
11.
12.
Mahasiswa memahami Set Instruksi pada Arsitektur Komputer
Indikator
Pokok Bahasan dan Sub Pokok Bahasan
Metode
pengolahan menggunakan Pipelining dan Tanpa Pipelining. 4. Menjelaskan FaktorFaktor Penghambat
- Branch Prediction - Delayed Branch Proses Non-Pipelining Ceramah, Pipelining Vs. Nondiskusi dan Pipelining tanya jawab. Faktor Penghambat Pipelning
Setelah mempelajari pokok bahasan ini mahasiswa diharapkan dapat : 1. Menjelaskan Desain Set Instruksi 2. Menjelaskan Karakteristik Eksekusi Instruksi 3. Menerangkan tentang Teknik-teknik Pengalamatan 4. Menerangkan permasalahan mendisain sebuah pengalamatan
Disain Set Instruksi - Kelengkapan - Ortogonalitas - Kompatibilitas - Format Instruksi Karakteristik Eksekusi Instruksi - Operasi - Operand - Procedure Calls - Implikasi Ceramah, Teknik Pengalamatan - Pengalamatan diskusi dan Register tanya jawab. - Boundry Alignment - Pengalamatan Memori Permasalahan Desain Pengalamatan - Jangkauan Pengalamatan Fisik - Homogenitas Pengalamatan - Efisiensi Pengalamatan
Arsitektur dan Organisasi Komputer-TIF203
Media
Estimasi Waktu
Referensi Prentice Hall.
Hand out Papan tulis Laptop/kompute r LCD
Hand out Papan tulis Laptop/kompute r LCD
Tatap muka 1 kali (3x1)x50 menit
Tatap muka 1 kali (3x1)x50 menit
John L. Hennessy and David A. Patterson, 2007, “Computer Architecture”, 4th Edition, Morgan Kaufmann.
William Stalling, 2008, “Computer Architecture and Organization”, 7th Edition, Person, Prentice Hall. John L. Hennessy and David A. Patterson, 2007, “Computer Architecture”, 4th Edition, Morgan Kaufmann.
G a r i s - G a r i s B e s a r P e n g a j a r a n | 10 No. 13.
Kompetensi Dasar Mahasiswa memahami Arsitektur Memori dari Sistem Komputer, baik sistem memori utama maupaun sistem memori pendukung seperti cahce memory dan virtual memeory
Indikator Setelah mempelajari pokok bahasan ini mahasiswa diharapkan dapat : 1. Mendefinisikan Memori 2. Menyebutkan Jenisjenis Memori 3. Menjelaskan Karakteristik Sistem Memori Komputer 4. Mendefinisikan Sistem Memori dan Memori Utama 5. Menjelaskan Sistem Memori Utama 6. Menjelaskan Hirarki Memori 7. Menjelaskan Prinsip Kerja Cache Memori 8. Menerangkan Struktur Cache Memori 9. Menyebutkan Macam Cache Memory 10. Menjelaskan proses penglamatan dan pemetaan Cache Memori 11. Menjelaskan kinerja Cache Memori 12. Mendefinisikan Memori Maya
Pokok Bahasan dan Sub Pokok Bahasan
Metode
Definisi Memori Jenis Memori - Memori Read-Only (ROM) - Memori Read/Write - Memori Archival Karakteristik Sistem Memori Definisi Sistem Memori dan Memori Utama Sistem Memori Utama - Memori Cache - Memori Virtual Karakteristik Sistemsistem Memori Ceramah, Hirarki Memori diskusi dan Prinsip Cache Memory Struktur dan Organisasi tanya jawab. Cache Macam Cache Memory - Cache Asosiatif - Cache Yang Dipetakan Langsung - Cache Set-asosiatif - Cache yang Dipetakan Sektor Definisi Memori Maya Cara Kerja Memori Maya Memori Maya Vs. Memori Cache Direct Memory Access
Arsitektur dan Organisasi Komputer-TIF203
Media
Hand out Papan tulis Laptop/kompute r LCD
Estimasi Waktu
Tatap muka 1 kali (3x1)x50 menit
Referensi
Carl Hamacher, Zvonko Vranesic dan Safwat Zaky, “Computer Organization”, 5th Edition, McGrawHill
G a r i s - G a r i s B e s a r P e n g a j a r a n | 11 No. 14.
Kompetensi Dasar
Indikator
Pokok Bahasan dan Sub Pokok Bahasan
(Virtual Memory) 13. Menjelaskan cara kerja Memori Maya 14. Membedakan Memori Maya dengan Memori Cache 15. Menjelaskan cara kerja Direct Memeory Access (DMA)
Arsitektur dan Organisasi Komputer-TIF203
Metode
Media
Hand out Papan tulis Ceramah, diskusi dan Laptop/kompute tanya jawab. r LCD
Estimasi Waktu
Tatap muka 1 kali (3x1)x50 menit
Referensi William Stalling, 2008, “Computer Architecture and Organization”, 7th Edition, Person, Prentice Hall.