Почему процессор не загружается сразу в защищёный или 64 битный режим?
Для совместимости со старым ПО.
В реальном режиме все несколько проще, т.к. доступны реальные адреса памяти. Например порты устройств доступны по своим реальным адресам. Можно достаточно легко провести предварительную инициализацию оборудования. 
Включение защищенного режима предполагает как минимум наличие прослойки ПО, которая будет работать с MMU - выделять/освобождать память, мапить реальные адреса на виртуальные и т.п. Кроме того сам MMU не включен по умолчанию и его надо включать программно в реальном режиме. Как-то так.