随着集成电路等半导体制作工艺的迅速发展,微处理器等芯片的尺寸越来越小,性能也随之增高,但是对电磁辐射等外界环境也越来越敏感。恶劣环境易引发嵌入式系统软硬件故障,可能会造成硬件永久失效,也可能使某些部件瞬时失效。瞬时故障可能会产生软错误,使得嵌入式软件的可靠性受到严重影响。针对现有的检测技术还存在诸多检测盲点,检测率还有待提高等问题,本文对现有的软件加固技术进行了分析,对控制流错误检测技术和数据流错误检测技术进行了深入研究。论文主要研究工作如下:1)采用基本块和标签技术描述程序的控制流,设计并实现了一种基于动静标签的程序控制流错误检测机制。该机制可以有效地检测出程序基本块之间和基本块内部的控制流错误。与一般控制流错误检测方法相比,本文设计的方法具有可以在当前基本块发现错误的优点。该机制通过动静结合的标签分配和插入检测断言实现错误检测,且在基本块中可灵活配置标签及检测断言,进一步还给出了性能优化方法。2)针对软件数据流错误问题,本文研究了冗余复制技术,考虑数据的差异性,设计了一种面向源代码级的程序数据流错误检测机制。该机制的特点是冗余复制范围仅限于活跃数据,可减少数据运算操作的冗余开销,进一步给出了错误处理方案以及减少性能消耗的优化方法。3)设计并初步实现了软错误的模拟方案,搭建了一个故障注入平台。4)设计并初步实现了一个面向恶劣环境的软件错误检测系统。系统测试实验表明,实现的面向恶劣环境的软件错误检测系统,具有基本块分析、控制流检测、变量分析、数据流检测等功能。系统具有较高的检测率和可接受的性能消耗。