本发明公开了面向CPU+GPU处理器的混合粒度一致性维护方法，目的是解决CPU簇和GPU簇的二级缓存的一致性问题。技术方案是设计一个由粗粒度的域目录和细粒度的块目录组成的双目录结构，双目录结构嵌在L2Cache和主存通道之间，根据CPU簇和GPU簇发出的不同访存请求类型，若访存请求的初始来源为GPU，则采用GPU请求维护流程，若访存请求的初始来源为GPU，启动CPU请求维护流程，通过域目录和块目录相互通信并协作，完成一致性信息的更新和维护以及数据的传递，保证处理器访存的一致性。本发明能有效过滤GPU应用对一致性资源的竞争、减少GPU对CPU性能干扰、保证CPU数据精确记录，极大地提升CPU+GPU异构多核系统的处理性能，且能满足CPU应用对重要数据精细跟踪的需求。