環形緩衝區用於在各方 (通常位於不同程序中) 之間傳送音訊，可同時非同步存取資料，不需使用鎖定。這個模式之所以有效，是因為各方都瞭解哪些緩衝區可安全存取，以及這些區域如何隨時間變化。
以下說明音訊資料影格如何在各方之間移動。舉例來說，我們詳細說明瞭 (1) 音訊從「用戶端」傳輸到「驅動程式」 (在該驅動程式庫的硬體上播放)，以及 (2) 音訊從「驅動程式」傳輸到「用戶端」 (從該驅動程式庫程式的硬體錄製)。不過，環形緩衝區可用於在兩個應用程式層級的用戶端之間，或在兩個驅動程式之間傳送音訊。
部分音訊硬體可將資料傳輸至/自系統記憶體，無需軟體 (例如以主機為基礎的驅動程式庫) 參與；其他音訊硬體則透過硬體本身執行的軟體 (例如 DSP 韌體) 完成這項作業。不過，為求一致，我們之後會將音訊資料的這項移動作業稱為由「驅動程式庫」執行。如要進一步瞭解這項差異，請參閱本文結尾的「硬體與軟體」一節。
環形緩衝區使用者不需要互斥鎖或其他主動同步處理，因為他們共用三項重要資訊。第一個是環形緩衝區本身的記憶體界限。第二個是音訊的產生和消耗速率，這個速率是由 CreateRingBuffer 指令中指定的格式定義。第三，雙方必須瞭解環形緩衝區的開始時間。
如果環形緩衝區尚未啟動，時間不會影響環形緩衝區的狀態。啟動循環緩衝區後，循環緩衝區位置會以預先定義格式設定的固定速度，持續在循環緩衝區中移動。根據定義，在「開始時間」，這個環形緩衝區位置「R」會從環形緩衝區的開頭開始，也就是從影格 0 開始。
啟動環形緩衝區時，驅動程式庫在單一 I/O 作業中可進行的資料傳輸大小會受到限制。如果是播放 (驅動程式庫為 Consumer，用戶端為 Producer)，驅動程式庫會以最大 driver_transfer_bytes 的傳輸量耗用音訊影格。如果是擷取 (驅動程式庫為 Producer，用戶端為 Consumer)，驅動程式庫會在傳輸中產生音訊影格，大小可達 driver_transfer_bytes。
這些驅動程式庫資料轉移作業表示，環狀緩衝區中總有一部分不安全，無法供用戶端寫入 (或讀取，如果環狀緩衝區用於擷取)。這個不安全緩衝區區域的一側是由目前的環形緩衝區位置「R」定義，另一側則是由「安全指標」位置定義。視環形緩衝區用於播放或擷取而定，這分別是「Producer 的安全影格位置，可供寫入」(「P」) 或「Consumer 的安全影格位置，可供讀取」(「C」)。下圖將這些指標標示為「R」、「P」、「C」。
如要播放，用戶端不得在當時寫入「R」和「P」之間的區域。擷取時，不得讀取「C」和「R」之間的區域。
環形緩衝區啟動後，這些指標就會開始以固定速率移動。「R」會從 RingBuffer::Start 傳回的 start_time 開始移動，從較低的位址移至較高的位址，並在到達環形緩衝區結尾時立即重新開始。在適當的時間長度過後，消費者就能安全讀取先前由生產者寫入的環形緩衝區內容。
如要透過環形緩衝區傳遞音訊，Producer 必須在 Consumer 轉移發生前寫入資料。反之，消費者必須在生產者轉移資料後讀取資料。因此，'P' (我們在播放期間定義) 一律會早於 'R'，而 'C' (我們在擷取期間定義) 一律會晚於 'R'。換句話說，「P」是指比「R」參照的影格更早的影格，「C」是指比「R」參照的影格更晚的影格。特定影格會先以「P」表示，再以「R」表示，最後以「C」表示。在下圖中，環形緩衝區影格 0 位於左側，環形緩衝區位置則從左向右移動。因此從左到右看時，我們預期圖表會顯示「C」、「R」和「P」(模數是環繞效果)。
播放
開始環形緩衝區之前，播放用戶端可以安全地寫入任何環形緩衝區位置。因此，目前尚未定義「P」。
Ring Buffer
+-----------------------------------------------------------------------------+
[<-- safe to write -->)
[ (to pre-populate the ring buffer before starting it) )
+-----------------------------------------------------------------------------+
0=R 0
為盡快播放音訊，用戶端應在環形緩衝區開始時，將第一批音訊影格寫入環形緩衝區的開頭，這樣驅動程式庫就會先讀取這些影格。如果用戶端有足夠的音訊 (可能是整個音訊檔案)，可能會選擇在啟動前預先填入整個循環緩衝區。其他用戶端會以即時串流的形式接收音訊；這些用戶端仍可預先填入環形緩衝區開頭的音訊，但必須寫入超過 driver_transfer_bytes 的音訊，因為驅動程式庫可能會在 Start 時立即從環形緩衝區取用這麼多資料。也就是說，用戶端必須在驅動程式讀取該影格 (下方標示為「s」) 之前，繼續從該影格寫入音訊 (在「P」到達該影格之前)。
Ring Buffer
+-------------------------+---------+-----------------------------------------+
[<-- Pre-populated by the client -->) not yet written by the client )
[< driver_transfer_bytes >) )
+-------------------------+---------+-----------------------------------------+
0=R s 0
如果用戶端無法預先填入足夠的音訊，就應從偏移量開始音訊，而非從環形緩衝區開頭。這項作業會依據 VMO 的歸零內容，做為驅動程式庫讀取的第一個音訊。如上所述，這個偏移 (同樣稱為「s」) 必須足夠，才能讓用戶端在驅動程式庫耗用音訊影格前，提供後續音訊影格。例如：
Ring Buffer
+-------------------------+---------+-----------------------------------------+
[ Offset [<-- Pre-populated -->) not yet written by the client )
[< driver_transfer_bytes >) )
+-------------------------+---------+-----------------------------------------+
0=R s 0
啟動環形緩衝區後，用戶端就無法在「R」和「P」之間將資料寫入環形緩衝區，因為這代表資料已在使用中 (可能已由驅動程式庫耗用)。用戶端可以安全地寫入環形緩衝區的其餘部分 (介於「P」和「0/R」之間)。
如常，用戶端絕不應太靠近「P」寫入，因為這是即時的假設指標，即使是單一 CPU 指令延遲，也可能導致指標前進。用戶端的「可安全寫入」有效區域會不斷變化，因為「P」會持續移動。因此，用戶端應「預先」 (在較高的記憶體位址) 寫入資料，確保有足夠時間在「P」之前寫入更多資料。
這是播放環形緩衝區的狀態，啟動時的狀態如下：
Ring Buffer
+-------------------------+---------------------------------------------------+
[<-- unsafe to write -->[<-- safe to write (not yet -->)
[< driver_transfer_bytes >[ consumed by the driver) )
+-------------------------+---------------------------------------------------+
0=R P 0
隨著時間經過，驅動程式庫會以 CreateRingBuffer 中指定的速率，讀取 driver_transfer_bytes 或更少的資料區塊。許多驅動程式會使用「乒乓」模式，一次讀取分配到的環形緩衝區區域的一半，以便安全地進行這些讀取作業。無論驅動程式庫轉移的大小為何，位置和安全指標 (「R」和「P」) 都會以相同速率向右移動，但會平穩移動。因此，「不安全供用戶端寫入」區域會逐漸通過環形緩衝區，同時維持等於 driver_transfer_bytes 的固定大小。因此，經過一段時間後，我們現在有：
Ring Buffer
+------------+-------------------------+--------------------------------------+
[<-- safe -->[<-- unsafe to write -->[<-- safe to write (not yet -->)
[ to write [< driver_transfer_bytes >[ consumed by the driver) )
+------------+-------------------------+--------------------------------------+
0 R P 0
稍後，'P' 會在 'R' 之前環繞環形緩衝區。請注意，從 0 到「P」的區域，加上從「R」到環形緩衝區結尾的區域，加總為 driver_transfer_bytes：
Ring Buffer
+---------------+--------------------------------------------------+----------+
[<-- unsafe -->[<-- safe to write (to overwrite -->[<-unsafe->)
[ransfer_bytes >[ already-consumed data [< driver_t)
+---------------+--------------------------------------------------+----------+
0 P R 0
在穩定狀態下 (即程序已環繞環形緩衝區)，用戶端可安全地寫入任何大於或等於「P」的影格 (上限為「R + ring_buffer_size」)。重新說明，並將環形緩衝區的環繞納入考量，Producer 可以安全地寫入範圍 [0, R) + [P, ring_buffer_size)，或範圍 [P, R)，視「R」相對於環形緩衝區環繞點的位置而定，如上圖或 (更常見的) 下圖所示：
Ring Buffer
+--------------------------+-------------------------+------------------------+
[<-- safe to write -->[<-- unsafe to write -->[<-- safe to write -->)
[ [< driver_transfer_bytes >[ )
+--------------------------+-------------------------+------------------------+
0 R P 0
請注意邊界規定：「Producer 無法安全寫入」的區域是 [R, P)，因此 Producer 無法安全寫入位置「R」(這等同於「R + ring_buffer_size」，也就是 Producer 的高水位位置)。同樣地，「可供 Producer 寫入」區域是 [P, R) (會換行)，因此 Consumer 無法安全讀取位置「P」。
但實際上，任何一方都不應存取該確切影格。 框架指標位置「P」和「R」是理論上的瞬時位置。當驅動程式庫從「R」讀取資料時，該指標會稍微移動，導致該位置不適合讀取；當用戶端寫入「P」時，該指標會稍微移動，導致該位置不適合寫入。Producer 和 Consumer 必須一律在「安全」指標位置前方維持安全緩衝區。
驅動程式庫指定的 driver_transfer_bytes 值至關重要，可確保用戶端不會在驅動程式庫仍在主動讀取時寫入記憶體。如上所述，使用「乒乓」模式時，驅動程式庫會為 driver_transfer_bytes 指定的值，是實際傳輸大小的兩倍。這確實會反映內部雙緩衝區的大小，該緩衝區提供額外的安全緩衝時間長度。
錄音
錄音時，用戶端只能讀取驅動程式庫未同時寫入的環形緩衝區部分，在擷取開始前，驅動程式庫尚未寫入任何供用戶端讀取的內容。
擷取作業開始時 (由 RingBuffer::Start 回報)，驅動程式庫無法立即將影格傳輸至環形緩衝區，因為這些影格尚未取得。驅動程式必須先累積足夠的影格才能進行轉移，之後才會從影格「0」開始，將該數量移至環形緩衝區。許多驅動程式會使用雙緩衝區 (或「乒乓」) 模式，在每次傳輸時傳輸一半的緩衝區量。由於在「開始」時，用戶端尚未讀取任何音訊影格，因此「C」實際上是未定義。不過，請考慮位置「b」(會變成「C」)。這個「b」會以固定偏移量延遲影格「R」，且尚未到達影格位置 0。以下是啟動時的環形緩衝區狀態：
Ring Buffer
+---------------------------------------------------+-------------------------+
[<-- safe to read (but empty, not yet written by driver) -->)
[ [< driver_transfer_bytes >)
+---------------------------------------------------+-------------------------+
0=R b 0
啟動循環緩衝區後，但在「R」前進 driver_transfer_bytes 之前，用戶端還無法安全讀取任何新擷取的影格，因為這些影格可能尚未轉移至循環緩衝區。雖然「R」正在前進，但驅動程式庫可能尚未將任何資料傳輸到緩衝區。採用「乒乓」模式時，驅動程式庫會等到內部緩衝區的前半部填滿，再將內容轉移至環形緩衝區。轉移期間，內部緩衝區的後半部仍可安全接收後續影格。
實際擷取到環形緩衝區的音訊量會隨著每次驅動程式庫轉移而改變，因此會以「塊狀」方式在環形緩衝區中移動。相反地，根據定義，「R」和「C」會以完美平滑的方式移動；保證一律繫結在實際最近擷取的影格所在位置。
此時，由於「R」尚未前進 driver_transfer_bytes，「C」仍處於未定義狀態。標記「b」會持續前進，以固定偏移量落後於「R」，且尚未達到 0：
Ring Buffer
+--------------+--------------------------------------------------+-----------+
[<-- unsafe -->[<-- empty, not yet written by driver -->)
[ansfer_bytes >) [< driver_tr)
+--------------+--------------------------------------------------+-----------+
0 R b 0
環形緩衝區位置「R」精確前進 driver_transfer_bytes 後，驅動程式庫保證至少會將初始音訊影格傳輸到環形緩衝區。採用「乒乓」模式時，驅動程式庫先前已將前半部 (「乒」) 緩衝區傳輸至環形緩衝區，後半部 (「乓」) 緩衝區則剛填滿，現在可以寫入環形緩衝區。位置「b」已到達環形緩衝區的開頭，因此現在定義了「C」，並開始以與「R」相同的速率平穩前進 (由環形緩衝區的影格速率和樣本格式決定)。因此，此時我們有：
Ring Buffer
+-------------------------+---------------------------------------------------+
[<-- unsafe -->[<-- empty, not yet written by driver -->)
[< driver_transfer_bytes >[ )
+-------------------------+---------------------------------------------------+
0=C R b=0
隨著環形緩衝區位置「R」進一步前進，用戶端可以安全地讀取「0」和「C」之間的影格。用戶端從「C」到「R」讀取資料並不安全，因為驅動程式庫同時會寫入資料。這個區域會在環形緩衝區中移動，並維持 driver_transfer_bytes 的固定大小。概念上，環形緩衝區現在處於以下狀態：
Ring Buffer
+--------------------+-------------------------+------------------------------+
[< safe to read >[<-- unsafe to read -->[<-- empty, not yet -->)
[newly-captured audio[< driver_transfer_bytes >[ written by driver )
+--------------------+-------------------------+------------------------------+
0 C R 0
稍後，'R' 會在 'C' 之前環繞環形緩衝區。請注意，從 0 到「R」的區域，加上從「C」到環形緩衝區結尾的區域，總共加起來是 driver_transfer_bytes。
如常，用戶端絕不應讀取「R」太接近的位置，因為這是假設的即時指標，即使是單一 CPU 指令延遲，也可能導致指標前進。用戶端的「可安全讀取」有效區域會不斷變化，因為「R」會持續移動。因此，用戶端應「預先」讀取 (位於較高的記憶體位址)，確保有足夠時間在「R」之前讀取更多資料。
這是環形緩衝區的狀態，在第一次環繞後的一段時間：
Ring Buffer
+-----------+--------------------------------------------------+--------------+
[<--unsafe->[<-- safe to read -->[<-- unsafe -->)
[fer_bytes >[ (captured audio) [< driver_trans)
+-----------+--------------------------------------------------+--------------+
0 R C 0
在穩定狀態下 (也就是程序已環繞環形緩衝區)，任何「C」較少的影格 (最多可達「R - ring_buffer_size」的限制) 都可供用戶端安全讀取。重新說明，並將環繞式包裝納入考量後，消費者可以安全地讀取範圍 [0, C) + [R, ring_buffer_size)，或範圍 [R, C) (視「R」相對於環繞式包裝點的位置而定) - 上方圖表或 (更常見) 下方圖表：
Ring Buffer
+--------------------------+-------------------------+------------------------+
[<-- safe to read -->[<-- unsafe -->[<-- safe to read -->)
[ [< driver_transfer_bytes >[ )
+--------------------------+-------------------------+------------------------+
0 C R 0
請注意邊界規定：「消費者無法安全讀取」的區域是 [C, R)，因此消費者無法安全讀取位置「C」(消費者低水位框架位置)。同樣地，「消費者可安全讀取」的區域是 [R, C) (含環繞)，因此 Producer 無法安全地寫入位置「R」。
但實際上，任何一方都不應存取該確切影格。 框架指標位置「R」和「C」是理論上的瞬時位置。當驅動程式庫寫入「C」時，該指標會稍微移動，導致該位置不適合寫入；當用戶端從「R」讀取時，該指標會稍微移動，導致該位置不適合讀取。Producer 和 Consumer 必須一律在「安全」指標位置前方維持安全緩衝區。
驅動程式庫指定的 driver_transfer_bytes 值非常重要，可確保用戶端不會讀取驅動程式庫仍在主動更新的記憶體。如上所述，使用「乒乓」模式時，驅動程式庫會為 driver_transfer_bytes 指定的值，是實際傳輸大小的兩倍。這確實會反映其內部雙緩衝區的大小，該緩衝區提供額外的安全緩衝時間長度。
硬體與軟體 (或硬體轉移與驅動程式庫程式處理和複製)
音訊硬體可直接取用/產生環形緩衝區資料框架：也就是說，driver_transfer_bytes 可能會直接對應至硬體 FIFO 區塊的大小，因為該 FIFO 區塊會決定預先讀取或保留的資料量上限。請注意，如果 FIFO 緩衝區是以傳統的「高水位」方式使用 (例如「乒乓」設計，任何時間只會使用一半的 FIFO，在第一次填滿整個 FIFO 後)，則 driver_transfer_bytes 會設為內部 FIFO 緩衝區的大小，如果使用「乒乓」模式，則會是內部傳輸大小的兩倍。Start即使使用較小的傳輸量，如果使用 FIFO 的完整大小 (例如在填入最初空白的硬體 FIFO 時)，則 driver_transfer_bytes 必須設為這個 FIFO 緩衝區的完整大小。Start
音訊驅動程式庫軟體可能會改為取用/產生環形緩衝區資料，這類軟體在概念上位於環形緩衝區和音訊硬體之間。以播放為例，driver_transfer_bytes 預先讀取的資料量必須夠大，驅動程式庫才能根據用戶端需求，保證不會發生未偵測到的緩衝區不足情況，並以 CreateRingBuffer 指定的速率產生資料，以及在 Start 的 start_time 衍生位置產生資料。反之，對於擷取作業，driver_transfer_bytes 必須夠大，才能確保驅動程式庫在產生資料時不會發生欠載情形，這取決於 CreateRingBuffer 和 Start。此外，由於必須納入任何安全邊界，以因應排程和執行這項驅動程式庫處理作業時的延遲，因此預期在這些情況下，driver_transfer_bytes 會大於傳輸本身的大小。