По
этому творению можно попробовать постигнуть принцип того, как работают компиляторы. вроде в озоне была… Также рекомендую Bellard'овский Tiny C Compiler поглядеть как написан.
Что касается работы процессоров — это нужно читать даташиты на от Intel ( Intel® 64 and IA-32 Architectures Developer's Manual )