20 世纪 90 年代中期的 Packard Bell 计算机，Spacekid，CC0
在大部分情况下，ext2 在 Linux 发行版中工作得很好，但像 FAT、FAT32、HFS 和当时的其它文件系统一样 —— 在断电时容易发生灾难性的破坏。如果在将数据写入文件系统时候发生断电，则可能会将其留在所谓 不一致 的状态 —— 事情只完成一半而另一半未完成。这可能导致大量文件丢失或损坏，这些文件与正在保存的文件无关甚至导致整个文件系统无法卸载。
ext3 和 20 世纪 90 年代后期的其它文件系统，如微软的 NTFS，使用 日志 来解决这个问题。日志是磁盘上的一种特殊的分配区域，其写入被存储在事务中；如果该事务完成磁盘写入，则日志中的数据将提交给文件系统自身。如果系统在该操作提交前崩溃，则重新启动的系统识别其为未完成的事务而将其进行回滚，就像从未发生过一样。这意味着正在处理的文件可能依然会丢失，但文件系统 本身 保持一致，且其它所有数据都是安全的。
在使用 ext3 文件系统的 Linux 内核中实现了三个级别的日志记录方式：日记journal、顺序ordered和回写writeback。
日记 是最低风险模式，在将数据和元数据提交给文件系统之前将其写入日志。这可以保证正在写入的文件与整个文件系统的一致性，但其显著降低了性能。
顺序 是大多数 Linux 发行版默认模式；顺序模式将元数据写入日志而直接将数据提交到文件系统。顾名思义，这里的操作顺序是固定的：首先，元数据提交到日志；其次，数据写入文件系统，然后才将日志中关联的元数据更新到文件系统。这确保了在发生崩溃时，那些与未完整写入相关联的元数据仍在日志中，且文件系统可以在回滚日志时清理那些不完整的写入事务。在顺序模式下，系统崩溃可能导致在崩溃期间文件的错误被主动写入，但文件系统它本身 —— 以及未被主动写入的文件 —— 确保是安全的。
回写 是第三种模式 —— 也是最不安全的日志模式。在回写模式下，像顺序模式一样，元数据会被记录到日志，但数据不会。与顺序模式不同，元数据和数据都可以以任何有利于获得最佳性能的顺序写入。这可以显著提高性能，但安全性低很多。尽管回写模式仍然保证文件系统本身的安全性，但在崩溃或崩溃之前写入的文件很容易丢失或损坏。
跟之前的 ext2 类似，ext3 使用 16 位内部寻址。这意味着对于有着 4K 块大小的 ext3 在最大规格为 16 TiB 的文件系统中可以处理的最大文件大小为 2 TiB。
ext4Theodore Ts'o（是当时 ext3 主要开发人员）在 2006 年发表的 ext4，于两年后在 2.6.28 内核版本中被加入到了 Linux 主线。
Ts'o 将 ext4 描述为一个显著扩展 ext3 但仍然依赖于旧技术的临时技术。他预计 ext4 终将会被真正的下一代文件系统所取代。
Dell Precision 380 工作站，Lance Fisher，CC BY-SA 2.0
ext4 在功能上与 ext3 在功能上非常相似，但支持大文件系统，提高了对碎片的抵抗力，有更高的性能以及更好的时间戳。
ext4 vs ext3ext3 和 ext4 有一些非常明确的差别，在这里集中讨论下。
向后兼容性ext4 特地设计为尽可能地向后兼容 ext3。这不仅允许 ext3 文件系统原地升级到 ext4；也允许 ext4 驱动程序以 ext3 模式自动挂载 ext3 文件系统，因此使它无需单独维护两个代码库。
大文件系统ext3 文件系统使用 32 位寻址，这限制它仅支持 2 TiB 文件大小和 16 TiB 文件系统系统大小（这是假设在块大小为 4 KiB 的情况下，一些 ext3 文件系统使用更小的块大小，因此对其进一步被限制）。
ext4 使用 48 位的内部寻址，理论上可以在文件系统上分配高达 16 TiB 大小的文件，其中文件系统大小最高可达 1000000 TiB（1 EiB）。在早期 ext4 的实现中有些用户空间的程序仍然将其限制为最大大小为 16 TiB 的文件系统，但截至 2011 年，e2fsprogs 已经直接支持大于 16 TiB 大小的 ext4 文件系统。例如，红帽企业 Linux 在其合同上仅支持最高 50 TiB 的 ext4 文件系统，并建议 ext4 卷不超过 100 TiB。
分配方式改进ext4 在将存储块写入磁盘之前对存储块的分配方式进行了大量改进，这可以显著提高读写性能。
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