¿Por qué cambia el número de núcleos de CPU disponibles cuando se cierra una aplicación?

¿Qué está causando que el teléfono me limite a usar 8 núcleos?

Linux Grupos de Control (cgroups). Android los utiliza para controlar cuántos recursos puede usar un proceso. En particular, los procesos de aplicaciones se asignan a diferentes cgroups dependiendo de su ciclo de vida, que suele depender de la interactividad de la aplicación con el usuario.

Por ejemplo, una aplicación que se está utilizando activamente en primer plano necesita más potencia de procesamiento que una que está inactiva en segundo plano. Por lo tanto, Android crea múltiples sub-cgroups descendientes para diferentes estados de los procesos de la aplicación (y no de la aplicación):

~# grep . /dev/cpuset/*/cpus
/dev/cpuset/background/cpus:0-1
/dev/cpuset/foreground/cpus:0-6
/dev/cpuset/restricted/cpus:0-3
/dev/cpuset/top-app/cpus:0-7

cpuset es uno de los múltiples tipos de cgroups que Android utiliza para diferentes propósitos.

Como puedes ver, las aplicaciones en segundo plano solo pueden utilizar 2 (de 8) CPUs, las que ejecutan un servicio en primer plano pueden utilizar 7 CPUs, mientras que las aplicaciones principales pueden utilizar todas las CPUs. El marco de Android cambia continuamente el PID de una aplicación entre estos sub-cgroups según la aplicación cambia de estado.

Nota que:

• Los diferentes fabricantes pueden configurar los cgroups de manera diferente dependiendo del número de núcleos de CPU disponibles en el dispositivo.
• La afinidad de la CPU de una tarea utilizando taskset se filtra solo a esas CPUs permitidas en el cpuset de esa tarea.

¿Cómo puedo decirle al teléfono que no lo haga?

La mejor manera sería modificar el código y reconstruir la ROM para que ya no use los cgroups (o los use como desees). O simplemente cambia los valores de la CPU en los archivos mostrados arriba, con la esperanza de que no se reviertan.

Pero para un usuario normal, esto haría más daño que bien, consumiendo más recursos y afectando gravemente el rendimiento del dispositivo.

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Resumen: cuantos más núcleos uses, más batería consumes, por lo que la conexión en caliente de la CPU apaga los otros núcleos, y los demás hacen el trabajo, lo que los lleva al 100% de uso de la CPU, lo que también brinda el mejor rendimiento y el más equilibrado.

Es la conexión en caliente de la CPU, enciende y apaga los núcleos cuando sea necesario o no.

Está corriendo al 100% de uso de la CPU porque es así. Imagina, hay 4 autos, y supongamos que los conductores son los núcleos. Tienes cuatro carriles y 4 autos, por supuesto. Cada uno de ellos llevará 100 pizzas. Puedes dejar que un núcleo haga todo el trabajo y eso es lo que hace la conexión en caliente. Sabiendo que un auto con 50 pizzas consume mucho menos combustible que un auto con 100 pizzas, ahora puedes ver cómo podemos tener el mismo rendimiento y ahorrar en combustible: carga dos autos con 50 pizzas y déjalos acelerar lo más rápido posible hacia el destino (gobernador de rendimiento). Llegarán tan rápido como un auto con 100 pizzas (mismo rendimiento), pero quemarán menos combustible (ahorro de batería).

Si deseas que tu teléfono funcione con 8 núcleos, entonces necesitas instalar un kernel personalizado, usar otro gobernador de CPU, utilizar una conexión en caliente de CPU personalizada, o sin instalar un kernel personalizado, utilizar un gobernador interactivo y luego ajustar sus parámetros. Puedes buscar en XDA para obtener configuraciones avanzadas del gobernador interactivo.