¿Por qué los sistemas operativos iOS recientes, como 10.3.3, hacen que los modelos de iPhone anteriores, como el 5c, tengan ralentizaciones de rendimiento en tareas comunes, como el inicio y el cambio entre aplicaciones? ¿Qué cambios en la arquitectura del sistema operativo explican esto?

Tu premisa es un error. Se realizaron pruebas independientes que determinaron que no hay ningún código dentro de los sistemas iOS más nuevos que haga que las unidades más antiguas sean más lentas.

Sin embargo, como ocurre con casi todos los sistemas operativos y actualizaciones de aplicaciones, hay muchas más características y funciones (la mayoría bajo el capó), que requieren más ciclos de CPU. Esto puede tener el efecto de ralentizar el rendimiento percibido del dispositivo. (Percibido, porque el dispositivo sigue activando la misma cantidad de instrucciones por segundo, pero ahora hay más instrucciones para procesar).

Esta es la razón por la cual mi vieja PC con un Pentium de 60MHz, que era un gran cohete cuando ejecutaba DOS, sería increíblemente lenta con Windows 10, y por qué es subjetivamente tan rápida (cuando ejecuta DOS antigua) como los nuevos núcleos múltiples de 4GHz corriendo Win 10.

El sistema operativo más nuevo tiene más funciones, más cosas que manejar, el iPhone 5 / 5c es viejo, por lo que la desaceleración es normal, pero es mucho más lenta, aún puede hacer su trabajo rápidamente. No como iPhone 4s iOS 9