GBPP TIF203 GBPP Arsitektur dan Organisasi Komputer

SILABUS

ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER

( TIF203 )

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN JAYA

D e s k r i p s i M a t a K u l i a h

| 1

A r s i t e k t u r d a n O r g a n i s a s i K o m p u t e r

-

T I F 2 0 3

Deskripsi Mata Kuliah

Informasi Umum Mata Kuliah

Program Studi

:

Teknik Informatika

Kode Mata Kuliah

:

TIF203

Nama Mata Kuliah

:

Arsitektur dan Organisasi Komputer

Jumlah SKS

:

3

Semester

:

II

Mata Kuliah Prasyarat

:

-

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);

D e s k r i p s i M a t a K u l i a h

| 2

A r s i t e k t u r d a n O r g a n i s a s i K o m p u t e r

-

T I F 2 0 3

Metode Pembelajaran

Metode pembelajaran yang dilakukan di kelas adalah sebagai berikut:

1.

ceramah;

2.

diskusi;

3.

tanya jawab; dan

4.

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

”, 5

th

Edition, McGrawHill.

2.

William Stalling, 2010

, “

Computer Organization and Architecture

”,

8

th

Edition,

Prentice Hall.

3.

John L. Hennessy and David A. Patterson, 2007

, “

Computer Architecture

”,

4

th

Edition, Morgan Kaufmann.

Kriteria Penilaian

Penentuan nilai akhir mahasiswa berdasarkan kriteria berikut:

FAKTOR

BOBOT

KETERANGAN

Tugas

40%



Tugas mandiri

Kuis

10%



Maksimal dilakukan 2 kali dalam 1 semester

Ujian Tengah

Semester

15%



Close Book

Ujian Akhir

Semester

35%



Close Book

Rencana Perkuliahan

Minggu

Pokok Bahasan/Sub Pokok Bahasan

Referensi

1

Arsitektur Komputer, Fungsi dan Struktur

Arsitektur Komputer

Carl Hamacher, Zvonko

Vranesic dan Safwat Zaky,

“

Computer Organization

”,

5

th

Edition, McGrawHill.

William Stalling, 2008,

“Computer Architecture

and Organization”, 7

th

Edition, Person, Prentice

Hall.

2

Central Processing Unit (CPU)

Tugas Mandiri 1

3,4,5

Arithmetic and Logic Unit (ALU)

Tugas Mandiri 2

Carl Hamacher, Zvonko

Vranesic dan Safwat Zaky,

“

Computer Organization

”,

D e s k r i p s i M a t a K u l i a h

| 3

A r s i t e k t u r d a n O r g a n i s a s i K o m p u t e r

-

T I F 2 0 3

“Computer Architecture

and Organization”, 7

th

Edition, Person, Prentice

Hall.

6

Control Unit (CU)

William Stalling, 2008,

“Computer Architecture

and Organization”, 7

th

Edition, Person, Prentice

Hall.

7

Input/Output System (Sistem I/O)

Tugas Mandiri 3

Carl Hamacher, Zvonko

Vranesic dan Safwat Zaky,

“

Computer Organization

”,

5

th

Edition, McGrawHill

William Stalling, 2008,

“Computer Architecture

and Organization”, 7

th

Edition, Person, Prentice

Hall.

8

Input/Output System (Sistem I/O) - Lanjutan

UJIAN TENGAH SEMESTER

9

Bus System

Tugas Mandiri 4

William Stalling, 2008,

“Computer Architecture

and Organization”, 7

th

Edition, Person, Prentice

Hall.

10,11

Pipelining

Tugas Mandiri 5

Carl Hamacher, Zvonko

Vranesic dan Safwat Zaky,

“

Computer Organization

”,

5

th

Edition, McGrawHill

William Stalling, 2008,

“Computer Architecture

and Organization”, 7

th

Edition, Person, Prentice

Hall.

John L. Hennessy and

David A. Patterson, 2007,

“

Computer Architecture

”,

4

th

Edition, Morgan

Kaufmann.

12

Set Instruksi

William Stalling, 2008,

“Computer Architecture

and

Organization”, 7

th

Edition, Person, Prentice

Hall.

D e s k r i p s i M a t a K u l i a h

| 4

A r s i t e k t u r d a n O r g a n i s a s i K o m p u t e r

-

T I F 2 0 3

“

Computer Architecture

”,

4

th

Edition, Morgan

Kaufmann.

13,14

Memori

Tugas Mandiri 6

Carl Hamacher, Zvonko

Vranesic dan Safwat Zaky,

“

Computer Organization

”,

5

th

Edition, McGrawHill

William Stalling, 2008,

“Computer Architecture

and Organization”, 7

th

Edition, Person, Prentice

Hall.

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

| 5

A r s i t e k t u r d a n O r g a n i s a s i K o m p u t e r

-

T I F 2 0 3

GARIS-GARIS BESAR PENGAJARAN

Mata Kuliah

: Arsitektur dan Organisasi Komputer

Kode/SKS

: TIF203 / 3 SKS

Dosen

: Prio Handoko, S.Kom., M.T.I.

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.

Standar Kompetensi

: Setelah mempelajari mata kuliah ini, mahasiswa dapat menjelaskan cara kerja sistem komputer berdasarkan hubungan antar

komponen utama sistem komputer

No.

Kompetensi

Dasar

Indikator

Pokok Bahasan dan

Sub Pokok Bahasan

Metode

Media

Estimasi

Waktu

Referensi

1.

Mahasiswa

mendapatkan pemahaman mengenai fungsi dan struktur Arsitektur Komputer

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

Arsitektur Komputer Fungsi dan Struktur Arsitektur Komputer

a. Arsitektur dan Organisasi Komputer b. Fungsi dan Struktur

Arsitektur Komputer c. Klasifikasi Arsitektur

Komputer Von Neumann

Ceramah, diskusi dan tanya jawab.



Hand out

kali (3x1)x50

menit

Carl Hamacher, Zvonko

Vranesic dan Safwat

Zaky, “

Computer Organization

”, 5

th

Edition, McGrawHill.

William Stalling, 2008,

“Computer

Architecture

and Organization”, 7

th

Edition, Person,

Prentice Hall.

2.

Mahasiswa dapat

menjelaskan keterkaitan elemen-elemen pendukung CPU

Setelah mempelajari pokok bahasan ini mahasiswa diharapkan dapat :

1. Mendefinisikan

Definisi CPU Elemen Central Processing Unit (CPU)

a. Arithmetic and Logic Unit (ALU)

Ceramah, diskusi dan tanya jawab.



Hand out



Papan tulis



Laptop/kompute

r

Tatap muka 1 kali (3x1)x50

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

| 6

A r s i t e k t u r d a n O r g a n i s a s i K o m p u t e r

-

T I F 2 0 3

No.

Kompetensi

Dasar

Indikator

Pokok Bahasan dan

Sub Pokok Bahasan

Metode

Media

Estimasi

Waktu

Referensi

dalam proses pengolahan data yang dilakukan CPU.

pengertian Central Processing Unit (CPU)

2. Menjelaskan Elemen-elemen CPU

3. Menerangkan Struktur dan Fungsi CPU

b. Control Unit c. Register

Struktur dan Fungsi CPU

a. Organisasi Prosesor b. Organisasi CPU c. Siklus Instruksi



LCD

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

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

Ceramah, diskusi dan tanya jawab.



Hand out

kali (3x1)x50

menit

Carl Hamacher, Zvonko

Vranesic dan Safwat

Zaky, “

Computer Organization

”, 5

th

Edition, McGrawHill.

William Stalling, 2008,

“Computer Architecture

and Organization”, 7

th

Edition, Person,

Prentice Hall.

4.

Ceramah, diskusi dan tanya jawab.



Hand out

kali (3x1)x50

menit

5.

Ceramah, diskusi dan tanya jawab.



Hand out

kali (3x1)x50

menit

6.

Mahasiswa memahami prinsip kerja Control Unit dalam proses pengolahan CPU.

Setelah mempelajari pokok bahasan ini mahasiswa diharapkan dapat :

1. Menyebutkan Elemen Control Unit

2. Menjelaskan Operasi Kontrol CPU

3. Menggambarkan

Elemen-elemen Kontrol Unit

Operasi Unit Kontrol

Operasi Makro

- Siklus Pengambilan - Siklus Tak Langsung - Siklus Interrupt - Siklus Eksekusi - Siklus Instruksi

Ceramah, diskusi dan tanya jawab.



Hand out

kali (3x1)x50

menit

William Stalling, 2008,

“Computer Architecture

and Organization”, 7

th

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

| 7

A r s i t e k t u r d a n O r g a n i s a s i K o m p u t e r

-

T I F 2 0 3

No.

Kompetensi

Dasar

Indikator

Pokok Bahasan dan

Sub Pokok Bahasan

Metode

Media

Estimasi

Waktu

Referensi

Operasi Kontrol Unit 4. Menjelaskan Kontrol

CPU

- Input-input Unit Kontrol

- Logika Unit Kontrol

Kontrol CPU

7.

Mahasiswa memahami proses Sistem Input dan Output pada Sistem Komputer

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 Modul-Modul 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 - Penyimpanan

Multiported

Perangkat Eksternal

- Keyboard/Monitor - Disk Drive

- Tape Drive - Printer

Modul-modul I/O

- Fungsi Modul - Struktur Modul

I/O Terprogram

- Perintah-perintah I/O - Instruksi-instruksi

I/O

Ceramah, diskusi dan tanya jawab.



Hand out

kali (3x1)x50 menit

Carl Hamacher, Zvonko

Vranesic dan Safwat

Zaky, “

Computer Organization

”, 5

th

Edition, McGrawHill

William Stalling, 2008,

“Computer Architecture

and Organization”, 7

th

Edition, Person,

Prentice Hall.

8.

Ceramah, diskusi dan tanya jawab.

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

| 8

A r s i t e k t u r d a n O r g a n i s a s i K o m p u t e r

-

T I F 2 0 3

No.

Kompetensi

Dasar

Indikator

Pokok Bahasan dan

Sub Pokok Bahasan

Metode

Media

Estimasi

Waktu

Referensi

9. Mahasiswa memahami Sistem Bus komputer dan komponen

pendukungnya.

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.

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 dan Eksekusi - Interrupts

- Interrupts dan Siklus Instruksi

- Multiple Interrupt

Elemen-elemen Rancangan Bus

- Jenis Bus - Metode Arbitrasi - Timing

- Lebar Bus

Ceramah, diskusi dan tanya jawab.



Hand out

kali (3x1)x50 menit

William Stalling, 2008,

“Computer

Architecture

and Organization”, 7

th

Edition, Person,

Prentice Hall.

10. Mahasiswa memahami pemrosesan dengan pipelining serta dapat melakukan pengolahan sederhana menggunakan teknik pipelining

Setelah mempelajari pokok bahasan ini mahasiswa diharapkan dapat :

1. Menerangkan

pengertian Pipelining 2. Menjelaskan

Pipelining Unit Aritmatika dan Instruksi

3. Membedakan Proses

Pengertian Pipelining Pipelining Unit Aritmatika

Pipelning Instruksi

- Strategi Pipelining - Menangani

Pencabangan - Multiple Streams - Prefetch Branch

Target - Loop Buffer

Ceramah, diskusi dan tanya jawab.



Hand out

kali (3x1)x50 menit

Carl Hamacher, Zvonko

Vranesic dan Safwat

Zaky, “

Computer Organization

”, 5

th

Edition, McGrawHill

William Stalling, 2008,

“Computer Architecture

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

| 9

A r s i t e k t u r d a n O r g a n i s a s i K o m p u t e r

-

T I F 2 0 3

No.

Kompetensi

Dasar

Indikator

Pokok Bahasan dan

Sub Pokok Bahasan

Metode

Media

Estimasi

Waktu

Referensi

11.

pengolahan

menggunakan Pipelining dan Tanpa Pipelining.

4. Menjelaskan Faktor-Faktor Penghambat

- Branch Prediction - Delayed Branch

Proses Non-Pipelining Pipelining Vs. Non-Pipelining

Faktor Penghambat Pipelning

Ceramah, diskusi dan tanya jawab.



Hand out

kali (3x1)x50 menit

Prentice Hall.

John L. Hennessy and

David A. Patterson,

2007

, “

Computer

Architecture

”,

4

th

Edition, Morgan

Kaufmann.

12.

Mahasiswa

memahami Set Instruksi pada Arsitektur Komputer

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

Teknik Pengalamatan

- Pengalamatan Register

- Boundry Alignment - Pengalamatan

Memori

Permasalahan Desain Pengalamatan

- Jangkauan

Pengalamatan Fisik - Homogenitas

Pengalamatan - Efisiensi

Pengalamatan

Ceramah, diskusi dan tanya jawab.



Hand out

kali (3x1)x50

menit

William Stalling, 2008,

“Computer Architecture

and Organization”, 7

th

Edition, Person,

Prentice Hall.

John L. Hennessy and

David A. Patterson,

2007

, “

Computer

Architecture

”,

4

th

Edition, Morgan

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

A r s i t e k t u r d a n O r g a n i s a s i K o m p u t e r

-

T I F 2 0 3

No.

Kompetensi

Dasar

Indikator

Pokok Bahasan dan

Sub Pokok Bahasan

Metode

Media

Estimasi

Waktu

Referensi

13.

Mahasiswa

memahami Arsitektur Memori dari Sistem Komputer, baik sistem memori utama maupaun sistem memori

pendukung seperti cahce memory dan virtual memeory

Setelah mempelajari pokok bahasan ini mahasiswa diharapkan dapat :

1. Mendefinisikan Memori

2. Menyebutkan Jenis-jenis 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

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 Sistem-sistem Memori

Hirarki Memori Prinsip Cache Memory Struktur dan Organisasi 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

Ceramah, diskusi dan tanya jawab.



Hand out

kali (3x1)x50 menit

Carl Hamacher, Zvonko

Vranesic dan Safwat

Zaky, “

Computer Organization

”, 5

th

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

A r s i t e k t u r d a n O r g a n i s a s i K o m p u t e r

-

T I F 2 0 3

No.

Kompetensi

Dasar

Indikator

Pokok Bahasan dan

Sub Pokok Bahasan

Metode

Media

Estimasi

Waktu

Referensi

14.

(Virtual Memory)

13.Menjelaskan cara kerja Memori Maya 14.Membedakan Memori

Maya dengan Memori Cache

15.Menjelaskan cara kerja Direct Memeory Access (DMA)

Ceramah, diskusi dan tanya jawab.



Hand out



Papan tulis



Laptop/kompute

r



LCD

Tatap muka 1 kali (3x1)x50 menit

William Stalling, 2008,

“Computer Architecture

and Organization”, 7

th