Функции загрузчика в отдельной секции, потом эта секция из .elf выдирается в отдельный .hex и зашивается отдельно.

Ну а по основному вопросу
Пусть функция принимает два char и возвращает int

typedef int (*some_func_t)(char,char);

/* вынимание-вынимание! у WinAVR тут адрес слова! */
#define loader_some_func ((some_func_t)0xF000)

...
   i = loader_some_func(3,4);
// и вот скомпилированное
	ldi r22,lo8(4)
	ldi r24,lo8(3)
	ldi r30,lo8(-4096)
	ldi r31,hi8(-4096)
	icall
	sts (i)+1,r25
	sts i,r24

Причём это не win-avr-ские штучки и даже не gcc-шные вообще, это чисто С-шное, любой более-менее вменяемый компилятор обязан это правильно скомпилировать.
Вот что сделал старичок Borland 5.02

	push      4
	push      3
	mov       eax,61440
	call      eax
	add       esp,8
	mov       dword ptr [_i],eax