Как компилятор/ассемблер работает с загрузчиком?

На Uno и подобных платах на базе AVR компилятор и ассемблер не знает загрузчика. Скомпилированная программа начинается по адресу нуль. Там у вас есть таблица векторов прерываний, начиная со сброса вектор. Этот вектор является переходом к коду запуска среды выполнения C, который делает некоторая низкоуровневая инициализация, затем вызывается main() из ядра Arduino библиотека, которая вызывает setup() и loop() из вашего скетча.

Загрузчик находится в конце прошивки. Чип AVR имеет несколько байтов энергонезависимой памяти конфигурации, называемой «предохранителями». Эти байты настроены производителем платы Arduino, чтобы посвятить последнюю 512 байт флэш-памяти в загрузчик, и чтобы начать выполнение код при запуске загрузчика при включении питания и при сбросе событий. Это тогда загрузчик обязан перейти к нулевому адресу, чтобы для запуска программы пользователя.