.gitignore: cleanup
[awesomized/libmemcached] / src / bin / memaslap / ms_conn.c
diff --git a/src/bin/memaslap/ms_conn.c b/src/bin/memaslap/ms_conn.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..71353d5
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,3427 @@
+/*
+ * File:   ms_conn.c
+ * Author: Mingqiang Zhuang
+ *
+ * Created on February 10, 2009
+ *
+ * (c) Copyright 2009, Schooner Information Technology, Inc.
+ * http://www.schoonerinfotech.com/
+ *
+ */
+
+#include "mem_config.h"
+
+#include <stdio.h>
+#include <inttypes.h>
+#include <limits.h>
+#include <sys/uio.h>
+#include <event.h>
+#include <fcntl.h>
+#include <netinet/tcp.h>
+#include <netinet/in.h>
+
+#if defined(HAVE_ARPA_INET_H)
+# include <arpa/inet.h>
+#endif
+
+#if defined(HAVE_SYS_TIME_H)
+# include <sys/time.h>
+#endif
+
+#if defined(HAVE_TIME_H)
+# include <time.h>
+#endif
+
+#include "ms_setting.h"
+#include "ms_thread.h"
+#include "ms_atomic.h"
+
+#ifdef linux
+/* /usr/include/netinet/in.h defines macros from ntohs() to _bswap_nn to
+ * optimize the conversion functions, but the prototypes generate warnings
+ * from gcc. The conversion methods isn't the bottleneck for my app, so
+ * just remove the warnings by undef'ing the optimization ..
+ */
+#undef ntohs
+#undef ntohl
+#undef htons
+#undef htonl
+#endif
+
+/* for network write */
+#define TRANSMIT_COMPLETE      0
+#define TRANSMIT_INCOMPLETE    1
+#define TRANSMIT_SOFT_ERROR    2
+#define TRANSMIT_HARD_ERROR    3
+
+/* for generating key */
+#define KEY_PREFIX_BASE        0x1010101010101010 /* not include ' ' '\r' '\n' '\0' */
+#define KEY_PREFIX_MASK        0x1010101010101010
+
+/* For parse the value length return by server */
+#define KEY_TOKEN              1
+#define VALUELEN_TOKEN         3
+
+/* global increasing counter, to ensure the key prefix unique */
+static uint64_t key_prefix_seq= KEY_PREFIX_BASE;
+
+/* global increasing counter, generating request id for UDP */
+static ATOMIC uint32_t udp_request_id= 0;
+
+extern pthread_key_t ms_thread_key;
+
+/* generate upd request id */
+static uint32_t ms_get_udp_request_id(void);
+
+
+/* connect initialize */
+static void ms_task_init(ms_conn_t *c);
+static int ms_conn_udp_init(ms_conn_t *c, const bool is_udp);
+static int ms_conn_sock_init(ms_conn_t *c);
+static int ms_conn_event_init(ms_conn_t *c);
+static int ms_conn_init(ms_conn_t *c,
+                        const int init_state,
+                        const int read_buffer_size,
+                        const bool is_udp);
+static void ms_warmup_num_init(ms_conn_t *c);
+static int ms_item_win_init(ms_conn_t *c);
+
+
+/* connection close */
+void ms_conn_free(ms_conn_t *c);
+static void ms_conn_close(ms_conn_t *c);
+
+
+/* create network connection */
+static int ms_new_socket(struct addrinfo *ai);
+static void ms_maximize_sndbuf(const int sfd);
+static int ms_network_connect(ms_conn_t *c,
+                              char *srv_host_name,
+                              const int srv_port,
+                              const bool is_udp,
+                              int *ret_sfd);
+static int ms_reconn(ms_conn_t *c);
+
+
+/* read and parse */
+static int ms_tokenize_command(char *command,
+                               token_t *tokens,
+                               const int max_tokens);
+static int ms_ascii_process_line(ms_conn_t *c, char *command);
+static int ms_try_read_line(ms_conn_t *c);
+static int ms_sort_udp_packet(ms_conn_t *c, char *buf, int rbytes);
+static int ms_udp_read(ms_conn_t *c, char *buf, int len);
+static int ms_try_read_network(ms_conn_t *c);
+static void ms_verify_value(ms_conn_t *c,
+                            ms_mlget_task_item_t *mlget_item,
+                            char *value,
+                            int vlen);
+static void ms_ascii_complete_nread(ms_conn_t *c);
+static void ms_bin_complete_nread(ms_conn_t *c);
+static void ms_complete_nread(ms_conn_t *c);
+
+
+/* send functions */
+static int ms_add_msghdr(ms_conn_t *c);
+static int ms_ensure_iov_space(ms_conn_t *c);
+static int ms_add_iov(ms_conn_t *c, const void *buf, int len);
+static int ms_build_udp_headers(ms_conn_t *c);
+static int ms_transmit(ms_conn_t *c);
+
+
+/* status adjustment */
+static void ms_conn_shrink(ms_conn_t *c);
+static void ms_conn_set_state(ms_conn_t *c, int state);
+static bool ms_update_event(ms_conn_t *c, const int new_flags);
+static uint32_t ms_get_rep_sock_index(ms_conn_t *c, int cmd);
+static uint32_t ms_get_next_sock_index(ms_conn_t *c);
+static int ms_update_conn_sock_event(ms_conn_t *c);
+static bool ms_need_yield(ms_conn_t *c);
+static void ms_update_start_time(ms_conn_t *c);
+
+
+/* main loop */
+static void ms_drive_machine(ms_conn_t *c);
+void ms_event_handler(const int fd, const short which, void *arg);
+
+
+/* ascii protocol */
+static int ms_build_ascii_write_buf_set(ms_conn_t *c, ms_task_item_t *item);
+static int ms_build_ascii_write_buf_get(ms_conn_t *c, ms_task_item_t *item);
+static int ms_build_ascii_write_buf_mlget(ms_conn_t *c);
+
+
+/* binary protocol */
+static int ms_bin_process_response(ms_conn_t *c);
+static void ms_add_bin_header(ms_conn_t *c,
+                              uint8_t opcode,
+                              uint8_t hdr_len,
+                              uint16_t key_len,
+                              uint32_t body_len);
+static void ms_add_key_to_iov(ms_conn_t *c, ms_task_item_t *item);
+static int ms_build_bin_write_buf_set(ms_conn_t *c, ms_task_item_t *item);
+static int ms_build_bin_write_buf_get(ms_conn_t *c, ms_task_item_t *item);
+static int ms_build_bin_write_buf_mlget(ms_conn_t *c);
+
+
+/**
+ * each key has two parts, prefix and suffix. The suffix is a
+ * string random get form the character table. The prefix is a
+ * uint64_t variable. And the prefix must be unique. we use the
+ * prefix to identify a key. And the prefix can't include
+ * character ' ' '\r' '\n' '\0'.
+ *
+ * @return uint64_t
+ */
+uint64_t ms_get_key_prefix(void)
+{
+  uint64_t key_prefix;
+
+  pthread_mutex_lock(&ms_global.seq_mutex);
+  key_prefix_seq|= KEY_PREFIX_MASK;
+  key_prefix= key_prefix_seq;
+  key_prefix_seq++;
+  pthread_mutex_unlock(&ms_global.seq_mutex);
+
+  return key_prefix;
+} /* ms_get_key_prefix */
+
+
+/**
+ * get an unique udp request id
+ *
+ * @return an unique UDP request id
+ */
+static uint32_t ms_get_udp_request_id(void)
+{
+  return atomic_add_32_nv(&udp_request_id, 1);
+}
+
+
+/**
+ * initialize current task structure
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ */
+static void ms_task_init(ms_conn_t *c)
+{
+  c->curr_task.cmd= CMD_NULL;
+  c->curr_task.item= 0;
+  c->curr_task.verify= false;
+  c->curr_task.finish_verify= true;
+  c->curr_task.get_miss= true;
+
+  c->curr_task.get_opt= 0;
+  c->curr_task.set_opt= 0;
+  c->curr_task.cycle_undo_get= 0;
+  c->curr_task.cycle_undo_set= 0;
+  c->curr_task.verified_get= 0;
+  c->curr_task.overwrite_set= 0;
+} /* ms_task_init */
+
+
+/**
+ * initialize udp for the connection structure
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param is_udp, whether it's udp
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_conn_udp_init(ms_conn_t *c, const bool is_udp)
+{
+  c->hdrbuf= 0;
+  c->rudpbuf= 0;
+  c->udppkt= 0;
+
+  c->rudpsize= UDP_DATA_BUFFER_SIZE;
+  c->hdrsize= 0;
+
+  c->rudpbytes= 0;
+  c->packets= 0;
+  c->recvpkt= 0;
+  c->pktcurr= 0;
+  c->ordcurr= 0;
+
+  c->udp= is_udp;
+
+  if (c->udp || (! c->udp && ms_setting.facebook_test))
+  {
+    c->rudpbuf= (char *)malloc((size_t)c->rudpsize);
+    c->udppkt= (ms_udppkt_t *)malloc(MAX_UDP_PACKET * sizeof(ms_udppkt_t));
+
+    if ((c->rudpbuf == NULL) || (c->udppkt == NULL))
+    {
+      if (c->rudpbuf != NULL)
+        free(c->rudpbuf);
+      if (c->udppkt != NULL)
+        free(c->udppkt);
+      fprintf(stderr, "malloc()\n");
+      return -1;
+    }
+    memset(c->udppkt, 0, MAX_UDP_PACKET * sizeof(ms_udppkt_t));
+  }
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_conn_udp_init */
+
+
+/**
+ * initialize the connection structure
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param init_state, (conn_read, conn_write, conn_closing)
+ * @param read_buffer_size
+ * @param is_udp, whether it's udp
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_conn_init(ms_conn_t *c,
+                        const int init_state,
+                        const int read_buffer_size,
+                        const bool is_udp)
+{
+  assert(c != NULL);
+
+  c->rbuf= c->wbuf= 0;
+  c->iov= 0;
+  c->msglist= 0;
+
+  c->rsize= read_buffer_size;
+  c->wsize= WRITE_BUFFER_SIZE;
+  c->iovsize= IOV_LIST_INITIAL;
+  c->msgsize= MSG_LIST_INITIAL;
+
+  /* for replication, each connection need connect all the server */
+  if (ms_setting.rep_write_srv > 0)
+  {
+    c->total_sfds= ms_setting.srv_cnt * ms_setting.sock_per_conn;
+  }
+  else
+  {
+    c->total_sfds= ms_setting.sock_per_conn;
+  }
+  c->alive_sfds= 0;
+
+  c->rbuf= (char *)malloc((size_t)c->rsize);
+  c->wbuf= (char *)malloc((size_t)c->wsize);
+  c->iov= (struct iovec *)malloc(sizeof(struct iovec) * (size_t)c->iovsize);
+  c->msglist= (struct msghdr *)malloc(
+    sizeof(struct msghdr) * (size_t)c->msgsize);
+  if (ms_setting.mult_key_num > 1)
+  {
+    c->mlget_task.mlget_item= (ms_mlget_task_item_t *)
+                              malloc(
+      sizeof(ms_mlget_task_item_t) * (size_t)ms_setting.mult_key_num);
+  }
+  c->tcpsfd= (int *)malloc((size_t)c->total_sfds * sizeof(int));
+
+  if ((c->rbuf == NULL) || (c->wbuf == NULL) || (c->iov == NULL)
+      || (c->msglist == NULL) || (c->tcpsfd == NULL)
+      || ((ms_setting.mult_key_num > 1)
+          && (c->mlget_task.mlget_item == NULL)))
+  {
+    if (c->rbuf != NULL)
+      free(c->rbuf);
+    if (c->wbuf != NULL)
+      free(c->wbuf);
+    if (c->iov != NULL)
+      free(c->iov);
+    if (c->msglist != NULL)
+      free(c->msglist);
+    if (c->mlget_task.mlget_item != NULL)
+      free(c->mlget_task.mlget_item);
+    if (c->tcpsfd != NULL)
+      free(c->tcpsfd);
+    fprintf(stderr, "malloc()\n");
+    return -1;
+  }
+
+  c->state= init_state;
+  c->rvbytes= 0;
+  c->rbytes= 0;
+  c->rcurr= c->rbuf;
+  c->wcurr= c->wbuf;
+  c->iovused= 0;
+  c->msgcurr= 0;
+  c->msgused= 0;
+  c->cur_idx= c->total_sfds;       /* default index is a invalid value */
+
+  c->ctnwrite= false;
+  c->readval= false;
+  c->change_sfd= false;
+
+  c->precmd.cmd= c->currcmd.cmd= CMD_NULL;
+  c->precmd.isfinish= true;         /* default the previous command finished */
+  c->currcmd.isfinish= false;
+  c->precmd.retstat= c->currcmd.retstat= MCD_FAILURE;
+  c->precmd.key_prefix= c->currcmd.key_prefix= 0;
+
+  c->mlget_task.mlget_num= 0;
+  c->mlget_task.value_index= -1;         /* default invalid value */
+
+  if (ms_setting.binary_prot_)
+  {
+    c->protocol= binary_prot;
+  }
+  else
+  {
+    c->protocol= ascii_prot;
+  }
+
+  /* initialize udp */
+  if (ms_conn_udp_init(c, is_udp) != 0)
+  {
+    return -1;
+  }
+
+  /* initialize task */
+  ms_task_init(c);
+
+  if (! (ms_setting.facebook_test && is_udp))
+  {
+    atomic_add_32(&ms_stats.active_conns, 1);
+  }
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_conn_init */
+
+
+/**
+ * when doing 100% get operation, it could preset some objects
+ * to warmup the server. this function is used to initialize the
+ * number of the objects to preset.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ */
+static void ms_warmup_num_init(ms_conn_t *c)
+{
+  /* no set operation, preset all the items in the window  */
+  if (ms_setting.cmd_distr[CMD_SET].cmd_prop < PROP_ERROR)
+  {
+    c->warmup_num= c->win_size;
+    c->remain_warmup_num= c->warmup_num;
+  }
+  else
+  {
+    c->warmup_num= 0;
+    c->remain_warmup_num= c->warmup_num;
+  }
+} /* ms_warmup_num_init */
+
+
+/**
+ * each connection has an item window, this function initialize
+ * the window. The window is used to generate task.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_item_win_init(ms_conn_t *c)
+{
+  ms_thread_t *ms_thread= pthread_getspecific(ms_thread_key);
+  int exp_cnt= 0;
+
+  c->win_size= (int)ms_setting.win_size;
+  c->set_cursor= 0;
+  c->exec_num= ms_thread->thread_ctx->exec_num_perconn;
+  c->remain_exec_num= c->exec_num;
+
+  c->item_win= (ms_task_item_t *)malloc(
+    sizeof(ms_task_item_t) * (size_t)c->win_size);
+  if (c->item_win == NULL)
+  {
+    fprintf(stderr, "Can't allocate task item array for conn.\n");
+    return -1;
+  }
+  memset(c->item_win, 0, sizeof(ms_task_item_t) * (size_t)c->win_size);
+
+  for (int i= 0; i < c->win_size; i++)
+  {
+    c->item_win[i].key_size= (int)ms_setting.distr[i].key_size;
+    c->item_win[i].key_prefix= ms_get_key_prefix();
+    c->item_win[i].key_suffix_offset= ms_setting.distr[i].key_offset;
+    c->item_win[i].value_size= (int)ms_setting.distr[i].value_size;
+    c->item_win[i].value_offset= INVALID_OFFSET;         /* default in invalid offset */
+    c->item_win[i].client_time= 0;
+
+    /* set expire time base on the proportion */
+    if (exp_cnt < ms_setting.exp_ver_per * i)
+    {
+      c->item_win[i].exp_time= FIXED_EXPIRE_TIME;
+      exp_cnt++;
+    }
+    else
+    {
+      c->item_win[i].exp_time= 0;
+    }
+  }
+
+  ms_warmup_num_init(c);
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_item_win_init */
+
+
+/**
+ * each connection structure can include one or more sock
+ * handlers. this function create these socks and connect the
+ * server(s).
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_conn_sock_init(ms_conn_t *c)
+{
+  ms_thread_t *ms_thread= pthread_getspecific(ms_thread_key);
+  uint32_t i;
+  int ret_sfd;
+  uint32_t srv_idx= 0;
+
+  assert(c != NULL);
+  assert(c->tcpsfd != NULL);
+
+  for (i= 0; i < c->total_sfds; i++)
+  {
+    ret_sfd= 0;
+    if (ms_setting.rep_write_srv > 0)
+    {
+      /* for replication, each connection need connect all the server */
+      srv_idx= i % ms_setting.srv_cnt;
+    }
+    else
+    {
+      /* all the connections in a thread connects the same server */
+      srv_idx= ms_thread->thread_ctx->srv_idx;
+    }
+
+    if (ms_network_connect(c, ms_setting.servers[srv_idx].srv_host_name,
+                           ms_setting.servers[srv_idx].srv_port,
+                           ms_setting.udp, &ret_sfd) != 0)
+    {
+      break;
+    }
+
+    if (i == 0)
+    {
+      c->sfd= ret_sfd;
+    }
+
+    if (! ms_setting.udp)
+    {
+      c->tcpsfd[i]= ret_sfd;
+    }
+
+    c->alive_sfds++;
+  }
+
+  /* initialize udp sock handler if necessary */
+  if (ms_setting.facebook_test)
+  {
+    ret_sfd= 0;
+    if (ms_network_connect(c, ms_setting.servers[srv_idx].srv_host_name,
+                           ms_setting.servers[srv_idx].srv_port,
+                           true, &ret_sfd) != 0)
+    {
+      c->udpsfd= 0;
+    }
+    else
+    {
+      c->udpsfd= ret_sfd;
+    }
+  }
+
+  if ((i != c->total_sfds) || (ms_setting.facebook_test && (c->udpsfd == 0)))
+  {
+    if (ms_setting.udp)
+    {
+      close(c->sfd);
+    }
+    else
+    {
+      for (uint32_t j= 0; j < i; j++)
+      {
+        close(c->tcpsfd[j]);
+      }
+    }
+
+    if (c->udpsfd != 0)
+    {
+      close(c->udpsfd);
+    }
+
+    return -1;
+  }
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_conn_sock_init */
+
+
+/**
+ * each connection is managed by libevent, this function
+ * initialize the event of the connection structure.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_conn_event_init(ms_conn_t *c)
+{
+  ms_thread_t *ms_thread= pthread_getspecific(ms_thread_key);
+  short event_flags= EV_WRITE | EV_PERSIST;
+
+  event_set(&c->event, c->sfd, event_flags, ms_event_handler, (void *)c);
+  event_base_set(ms_thread->base, &c->event);
+  c->ev_flags= event_flags;
+
+  if (event_add(&c->event, NULL) == -1)
+  {
+    return -1;
+  }
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_conn_event_init */
+
+
+/**
+ * setup a connection, each connection structure of each
+ * thread must call this function to initialize.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+int ms_setup_conn(ms_conn_t *c)
+{
+  if (ms_item_win_init(c) != 0)
+  {
+    return -1;
+  }
+
+  if (ms_conn_init(c, conn_write, DATA_BUFFER_SIZE, ms_setting.udp) != 0)
+  {
+    return -1;
+  }
+
+  if (ms_conn_sock_init(c) != 0)
+  {
+    return -1;
+  }
+
+  if (ms_conn_event_init(c) != 0)
+  {
+    return -1;
+  }
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_setup_conn */
+
+
+/**
+ * Frees a connection.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ */
+void ms_conn_free(ms_conn_t *c)
+{
+  ms_thread_t *ms_thread= pthread_getspecific(ms_thread_key);
+  if (c != NULL)
+  {
+    if (c->hdrbuf != NULL)
+      free(c->hdrbuf);
+    if (c->msglist != NULL)
+      free(c->msglist);
+    if (c->rbuf != NULL)
+      free(c->rbuf);
+    if (c->wbuf != NULL)
+      free(c->wbuf);
+    if (c->iov != NULL)
+      free(c->iov);
+    if (c->mlget_task.mlget_item != NULL)
+      free(c->mlget_task.mlget_item);
+    if (c->rudpbuf != NULL)
+      free(c->rudpbuf);
+    if (c->udppkt != NULL)
+      free(c->udppkt);
+    if (c->item_win != NULL)
+      free(c->item_win);
+    if (c->tcpsfd != NULL)
+      free(c->tcpsfd);
+
+    if (--ms_thread->nactive_conn == 0)
+    {
+      free(ms_thread->conn);
+    }
+  }
+} /* ms_conn_free */
+
+
+/**
+ * close a connection
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ */
+static void ms_conn_close(ms_conn_t *c)
+{
+  ms_thread_t *ms_thread= pthread_getspecific(ms_thread_key);
+  assert(c != NULL);
+
+  /* delete the event, the socket and the connection */
+  event_del(&c->event);
+
+  for (uint32_t i= 0; i < c->total_sfds; i++)
+  {
+    if (c->tcpsfd[i] > 0)
+    {
+      close(c->tcpsfd[i]);
+    }
+  }
+  c->sfd= 0;
+
+  if (ms_setting.facebook_test)
+  {
+    close(c->udpsfd);
+  }
+
+  atomic_dec_32(&ms_stats.active_conns);
+
+  ms_conn_free(c);
+
+  if (ms_setting.run_time == 0)
+  {
+    pthread_mutex_lock(&ms_global.run_lock.lock);
+    ms_global.run_lock.count++;
+    pthread_cond_signal(&ms_global.run_lock.cond);
+    pthread_mutex_unlock(&ms_global.run_lock.lock);
+  }
+
+  if (ms_thread->nactive_conn == 0)
+  {
+    pthread_exit(NULL);
+  }
+} /* ms_conn_close */
+
+
+/**
+ * create a new sock
+ *
+ * @param ai, server address information
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_new_socket(struct addrinfo *ai)
+{
+  int sfd;
+
+  if ((sfd= socket(ai->ai_family, ai->ai_socktype, ai->ai_protocol)) == -1)
+  {
+    fprintf(stderr, "socket() error: %s.\n", strerror(errno));
+    return -1;
+  }
+
+  return sfd;
+} /* ms_new_socket */
+
+
+/**
+ * Sets a socket's send buffer size to the maximum allowed by the system.
+ *
+ * @param sfd, file descriptor of socket
+ */
+static void ms_maximize_sndbuf(const int sfd)
+{
+  socklen_t intsize= sizeof(int);
+  unsigned int last_good= 0;
+  unsigned int min, max, avg;
+  unsigned int old_size;
+
+  /* Start with the default size. */
+  if (getsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &old_size, &intsize) != 0)
+  {
+    fprintf(stderr, "getsockopt(SO_SNDBUF)\n");
+    return;
+  }
+
+  /* Binary-search for the real maximum. */
+  min= old_size;
+  max= MAX_SENDBUF_SIZE;
+
+  while (min <= max)
+  {
+    avg= ((unsigned int)(min + max)) / 2;
+    if (setsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, (void *)&avg, intsize) == 0)
+    {
+      last_good= avg;
+      min= avg + 1;
+    }
+    else
+    {
+      max= avg - 1;
+    }
+  }
+  (void)last_good;
+} /* ms_maximize_sndbuf */
+
+
+/**
+ * socket connects the server
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param srv_host_name, the host name of the server
+ * @param srv_port, port of server
+ * @param is_udp, whether it's udp
+ * @param ret_sfd, the connected socket file descriptor
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_network_connect(ms_conn_t *c,
+                              char *srv_host_name,
+                              const int srv_port,
+                              const bool is_udp,
+                              int *ret_sfd)
+{
+  int sfd;
+  struct linger ling=
+  {
+    0, 0
+  };
+  struct addrinfo *ai;
+  struct addrinfo *next;
+  struct addrinfo hints;
+  char port_buf[NI_MAXSERV];
+  int  error;
+  int  success= 0;
+
+  int flags= 1;
+
+  /*
+   * the memset call clears nonstandard fields in some impementations
+   * that otherwise mess things up.
+   */
+  memset(&hints, 0, sizeof(hints));
+#ifdef AI_ADDRCONFIG
+  hints.ai_flags= AI_PASSIVE | AI_ADDRCONFIG;
+#else
+  hints.ai_flags= AI_PASSIVE;
+#endif /* AI_ADDRCONFIG */
+  if (is_udp)
+  {
+    hints.ai_protocol= IPPROTO_UDP;
+    hints.ai_socktype= SOCK_DGRAM;
+    hints.ai_family= AF_INET;      /* This left here because of issues with OSX 10.5 */
+  }
+  else
+  {
+    hints.ai_family= AF_UNSPEC;
+    hints.ai_protocol= IPPROTO_TCP;
+    hints.ai_socktype= SOCK_STREAM;
+  }
+
+  snprintf(port_buf, NI_MAXSERV, "%d", srv_port);
+  error= getaddrinfo(srv_host_name, port_buf, &hints, &ai);
+  if (error != 0)
+  {
+    if (error != EAI_SYSTEM)
+      fprintf(stderr, "getaddrinfo(): %s.\n", gai_strerror(error));
+    else
+      perror("getaddrinfo()\n");
+
+    return -1;
+  }
+
+  for (next= ai; next; next= next->ai_next)
+  {
+    if ((sfd= ms_new_socket(next)) == -1)
+    {
+      freeaddrinfo(ai);
+      return -1;
+    }
+
+    setsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *)&flags, sizeof(flags));
+    if (is_udp)
+    {
+      ms_maximize_sndbuf(sfd);
+    }
+    else
+    {
+      setsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, (void *)&flags,
+                 sizeof(flags));
+      setsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_LINGER, (void *)&ling, sizeof(ling));
+      setsockopt(sfd, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, (void *)&flags,
+                 sizeof(flags));
+    }
+
+    if (is_udp)
+    {
+      c->srv_recv_addr_size= sizeof(struct sockaddr);
+      memcpy(&c->srv_recv_addr, next->ai_addr, c->srv_recv_addr_size);
+    }
+    else
+    {
+      if (connect(sfd, next->ai_addr, next->ai_addrlen) == -1)
+      {
+        close(sfd);
+        freeaddrinfo(ai);
+        return -1;
+      }
+    }
+
+    if (((flags= fcntl(sfd, F_GETFL, 0)) < 0)
+        || (fcntl(sfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) < 0))
+    {
+      fprintf(stderr, "setting O_NONBLOCK\n");
+      close(sfd);
+      freeaddrinfo(ai);
+      return -1;
+    }
+
+    if (ret_sfd != NULL)
+    {
+      *ret_sfd= sfd;
+    }
+
+    success++;
+  }
+
+  freeaddrinfo(ai);
+
+  /* Return zero if we detected no errors in starting up connections */
+  return success == 0;
+} /* ms_network_connect */
+
+
+/**
+ * reconnect a disconnected sock
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_reconn(ms_conn_t *c)
+{
+  ms_thread_t *ms_thread= pthread_getspecific(ms_thread_key);
+  uint32_t srv_idx= 0;
+  uint32_t srv_conn_cnt= 0;
+
+  if (ms_setting.rep_write_srv > 0)
+  {
+    srv_idx= c->cur_idx % ms_setting.srv_cnt;
+    srv_conn_cnt= ms_setting.sock_per_conn  * ms_setting.nconns;
+  }
+  else
+  {
+    srv_idx= ms_thread->thread_ctx->srv_idx;
+    srv_conn_cnt= ms_setting.nconns / ms_setting.srv_cnt;
+  }
+
+  /* close the old socket handler */
+  close(c->sfd);
+  c->tcpsfd[c->cur_idx]= 0;
+
+  if (atomic_add_32_nv(&ms_setting.servers[srv_idx].disconn_cnt, 1)
+      % srv_conn_cnt == 0)
+  {
+    gettimeofday(&ms_setting.servers[srv_idx].disconn_time, NULL);
+    fprintf(stderr, "Server %s:%d disconnect\n",
+            ms_setting.servers[srv_idx].srv_host_name,
+            ms_setting.servers[srv_idx].srv_port);
+  }
+
+  if (ms_setting.rep_write_srv > 0)
+  {
+    uint32_t i= 0;
+
+    for (i= 0; i < c->total_sfds; i++)
+    {
+      if (c->tcpsfd[i] != 0)
+      {
+        break;
+      }
+    }
+
+    /* all socks disconnect */
+    if (i == c->total_sfds)
+    {
+      return -1;
+    }
+  }
+  else
+  {
+    do
+    {
+      /* reconnect success, break the loop */
+      if (ms_network_connect(c, ms_setting.servers[srv_idx].srv_host_name,
+                             ms_setting.servers[srv_idx].srv_port,
+                             ms_setting.udp, &c->sfd) == 0)
+      {
+        c->tcpsfd[c->cur_idx]= c->sfd;
+        if (atomic_add_32_nv(&ms_setting.servers[srv_idx].reconn_cnt, 1)
+            % (uint32_t)srv_conn_cnt == 0)
+        {
+          gettimeofday(&ms_setting.servers[srv_idx].reconn_time, NULL);
+          int reconn_time=
+            (int)(ms_setting.servers[srv_idx].reconn_time.tv_sec
+                  - ms_setting.servers[srv_idx].disconn_time
+                     .tv_sec);
+          fprintf(stderr, "Server %s:%d reconnect after %ds\n",
+                  ms_setting.servers[srv_idx].srv_host_name,
+                  ms_setting.servers[srv_idx].srv_port, reconn_time);
+        }
+        break;
+      }
+
+      if (ms_setting.rep_write_srv == 0 && c->total_sfds > 0)
+      {
+        /* wait a second and reconnect */
+        sleep(1);
+      }
+    }
+    while (ms_setting.rep_write_srv == 0 && c->total_sfds > 0);
+  }
+
+  if ((c->total_sfds > 1) && (c->tcpsfd[c->cur_idx] == 0))
+  {
+    c->sfd= 0;
+    c->alive_sfds--;
+  }
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_reconn */
+
+
+/**
+ *  reconnect several disconnected socks in the connection
+ *  structure, the ever-1-second timer of the thread will check
+ *  whether some socks in the connections disconnect. if
+ *  disconnect, reconnect the sock.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+int ms_reconn_socks(ms_conn_t *c)
+{
+  ms_thread_t *ms_thread= pthread_getspecific(ms_thread_key);
+  uint32_t srv_idx= 0;
+  int ret_sfd= 0;
+  uint32_t srv_conn_cnt= 0;
+  struct timeval cur_time;
+
+  assert(c != NULL);
+
+  if ((c->total_sfds == 1) || (c->total_sfds == c->alive_sfds))
+  {
+    return EXIT_SUCCESS;
+  }
+
+  for (uint32_t i= 0; i < c->total_sfds; i++)
+  {
+    if (c->tcpsfd[i] == 0)
+    {
+      gettimeofday(&cur_time, NULL);
+
+      /**
+       *  For failover test of replication, reconnect the socks after
+       *  it disconnects more than 5 seconds, Otherwise memslap will
+       *  block at connect() function and the work threads can't work
+       *  in this interval.
+       */
+      if (cur_time.tv_sec
+          - ms_setting.servers[srv_idx].disconn_time.tv_sec < 5)
+      {
+        break;
+      }
+
+      if (ms_setting.rep_write_srv > 0)
+      {
+        srv_idx= i % ms_setting.srv_cnt;
+        srv_conn_cnt= ms_setting.sock_per_conn * ms_setting.nconns;
+      }
+      else
+      {
+        srv_idx= ms_thread->thread_ctx->srv_idx;
+        srv_conn_cnt= ms_setting.nconns / ms_setting.srv_cnt;
+      }
+
+      if (ms_network_connect(c, ms_setting.servers[srv_idx].srv_host_name,
+                             ms_setting.servers[srv_idx].srv_port,
+                             ms_setting.udp, &ret_sfd) == 0)
+      {
+        c->tcpsfd[i]= ret_sfd;
+        c->alive_sfds++;
+
+        if (atomic_add_32_nv(&ms_setting.servers[srv_idx].reconn_cnt, 1)
+            % (uint32_t)srv_conn_cnt == 0)
+        {
+          gettimeofday(&ms_setting.servers[srv_idx].reconn_time, NULL);
+          int reconn_time=
+            (int)(ms_setting.servers[srv_idx].reconn_time.tv_sec
+                  - ms_setting.servers[srv_idx].disconn_time
+                     .tv_sec);
+          fprintf(stderr, "Server %s:%d reconnect after %ds\n",
+                  ms_setting.servers[srv_idx].srv_host_name,
+                  ms_setting.servers[srv_idx].srv_port, reconn_time);
+        }
+      }
+    }
+  }
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_reconn_socks */
+
+
+/**
+ * Tokenize the command string by replacing whitespace with '\0' and update
+ * the token array tokens with pointer to start of each token and length.
+ * Returns total number of tokens.  The last valid token is the terminal
+ * token (value points to the first unprocessed character of the string and
+ * length zero).
+ *
+ * Usage example:
+ *
+ *  while(ms_tokenize_command(command, ncommand, tokens, max_tokens) > 0) {
+ *      for(int ix = 0; tokens[ix].length != 0; ix++) {
+ *          ...
+ *      }
+ *      ncommand = tokens[ix].value - command;
+ *      command  = tokens[ix].value;
+ *   }
+ *
+ * @param command, the command string to token
+ * @param tokens, array to store tokens
+ * @param max_tokens, maximum tokens number
+ *
+ * @return int, the number of tokens
+ */
+static int ms_tokenize_command(char *command,
+                               token_t *tokens,
+                               const int max_tokens)
+{
+  char *s, *e;
+  int  ntokens= 0;
+
+  assert(command != NULL && tokens != NULL && max_tokens > 1);
+
+  for (s= e= command; ntokens < max_tokens - 1; ++e)
+  {
+    if (*e == ' ')
+    {
+      if (s != e)
+      {
+        tokens[ntokens].value= s;
+        tokens[ntokens].length= (size_t)(e - s);
+        ntokens++;
+        *e= '\0';
+      }
+      s= e + 1;
+    }
+    else if (*e == '\0')
+    {
+      if (s != e)
+      {
+        tokens[ntokens].value= s;
+        tokens[ntokens].length= (size_t)(e - s);
+        ntokens++;
+      }
+
+      break;       /* string end */
+    }
+  }
+
+  return ntokens;
+} /* ms_tokenize_command */
+
+
+/**
+ * parse the response of server.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param command, the string responded by server
+ *
+ * @return int, if the command completed return EXIT_SUCCESS, else return
+ *         -1
+ */
+static int ms_ascii_process_line(ms_conn_t *c, char *command)
+{
+  int ret= 0;
+  int64_t value_len;
+  char *buffer= command;
+
+  assert(c != NULL);
+
+  /**
+   * for command get, we store the returned value into local buffer
+   * then continue in ms_complete_nread().
+   */
+
+  switch (buffer[0])
+  {
+  case 'V':                     /* VALUE || VERSION */
+    if (buffer[1] == 'A')       /* VALUE */
+    {
+      token_t tokens[MAX_TOKENS];
+      ms_tokenize_command(command, tokens, MAX_TOKENS);
+      errno= 0;
+      value_len= strtol(tokens[VALUELEN_TOKEN].value, NULL, 10);
+      if (errno != 0)
+      {
+        printf("<%d ERROR %s\n", c->sfd, strerror(errno));
+      }
+      c->currcmd.key_prefix= *(uint64_t *)tokens[KEY_TOKEN].value;
+
+      /*
+       *  We read the \r\n into the string since not doing so is more
+       *  cycles then the waster of memory to do so.
+       *
+       *  We are null terminating through, which will most likely make
+       *  some people lazy about using the return length.
+       */
+      c->rvbytes= (int)(value_len + 2);
+      c->readval= true;
+      ret= -1;
+    }
+
+    break;
+
+  case 'O':   /* OK */
+    c->currcmd.retstat= MCD_SUCCESS;
+    break;
+
+  case 'S':                    /* STORED STATS SERVER_ERROR */
+    if (buffer[2] == 'A')      /* STORED STATS */
+    {       /* STATS*/
+      c->currcmd.retstat= MCD_STAT;
+    }
+    else if (buffer[1] == 'E')
+    {
+      /* SERVER_ERROR */
+      printf("<%d %s\n", c->sfd, buffer);
+
+      c->currcmd.retstat= MCD_SERVER_ERROR;
+    }
+    else if (buffer[1] == 'T')
+    {
+      /* STORED */
+      c->currcmd.retstat= MCD_STORED;
+    }
+    else
+    {
+      c->currcmd.retstat= MCD_UNKNOWN_READ_FAILURE;
+    }
+    break;
+
+  case 'D':   /* DELETED DATA */
+    if (buffer[1] == 'E')
+    {
+      c->currcmd.retstat= MCD_DELETED;
+    }
+    else
+    {
+      c->currcmd.retstat= MCD_UNKNOWN_READ_FAILURE;
+    }
+
+    break;
+
+  case 'N':   /* NOT_FOUND NOT_STORED*/
+    if (buffer[4] == 'F')
+    {
+      c->currcmd.retstat= MCD_NOTFOUND;
+    }
+    else if (buffer[4] == 'S')
+    {
+      printf("<%d %s\n", c->sfd, buffer);
+      c->currcmd.retstat= MCD_NOTSTORED;
+    }
+    else
+    {
+      c->currcmd.retstat= MCD_UNKNOWN_READ_FAILURE;
+    }
+    break;
+
+  case 'E':   /* PROTOCOL ERROR or END */
+    if (buffer[1] == 'N')
+    {
+      /* END */
+      c->currcmd.retstat= MCD_END;
+    }
+    else if (buffer[1] == 'R')
+    {
+      printf("<%d ERROR\n", c->sfd);
+      c->currcmd.retstat= MCD_PROTOCOL_ERROR;
+    }
+    else if (buffer[1] == 'X')
+    {
+      c->currcmd.retstat= MCD_DATA_EXISTS;
+      printf("<%d %s\n", c->sfd, buffer);
+    }
+    else
+    {
+      c->currcmd.retstat= MCD_UNKNOWN_READ_FAILURE;
+    }
+    break;
+
+  case 'C':   /* CLIENT ERROR */
+    printf("<%d %s\n", c->sfd, buffer);
+    c->currcmd.retstat= MCD_CLIENT_ERROR;
+    break;
+
+  default:
+    c->currcmd.retstat= MCD_UNKNOWN_READ_FAILURE;
+    break;
+  } /* switch */
+
+  return ret;
+} /* ms_ascii_process_line */
+
+
+/**
+ * after one operation completes, reset the concurrency
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param timeout, whether it's timeout
+ */
+void ms_reset_conn(ms_conn_t *c, bool timeout)
+{
+  assert(c != NULL);
+
+  if (c->udp)
+  {
+    if ((c->packets > 0) && (c->packets < MAX_UDP_PACKET))
+    {
+      memset(c->udppkt, 0, sizeof(ms_udppkt_t) * (size_t)c->packets);
+    }
+
+    c->packets= 0;
+    c->recvpkt= 0;
+    c->pktcurr= 0;
+    c->ordcurr= 0;
+    c->rudpbytes= 0;
+  }
+  c->currcmd.isfinish= true;
+  c->ctnwrite= false;
+  c->rbytes= 0;
+  c->rcurr= c->rbuf;
+  c->msgcurr = 0;
+  c->msgused = 0;
+  c->iovused = 0;
+  ms_conn_set_state(c, conn_write);
+  memcpy(&c->precmd, &c->currcmd, sizeof(ms_cmdstat_t));    /* replicate command state */
+
+  if (timeout)
+  {
+    ms_drive_machine(c);
+  }
+} /* ms_reset_conn */
+
+
+/**
+ * if we have a complete line in the buffer, process it.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_try_read_line(ms_conn_t *c)
+{
+  if (c->protocol == binary_prot)
+  {
+    /* Do we have the complete packet header? */
+    if ((uint64_t)c->rbytes < sizeof(c->binary_header))
+    {
+      /* need more data! */
+      return EXIT_SUCCESS;
+    }
+    else
+    {
+#ifdef NEED_ALIGN
+      if (((long)(c->rcurr)) % 8 != 0)
+      {
+        /* must realign input buffer */
+        memmove(c->rbuf, c->rcurr, c->rbytes);
+        c->rcurr= c->rbuf;
+        if (settings.verbose)
+        {
+          fprintf(stderr, "%d: Realign input buffer.\n", c->sfd);
+        }
+      }
+#endif
+      protocol_binary_response_header *rsp;
+      rsp= (protocol_binary_response_header *)c->rcurr;
+
+      c->binary_header= *rsp;
+      c->binary_header.response.extlen= rsp->response.extlen;
+      c->binary_header.response.keylen= ntohs(rsp->response.keylen);
+      c->binary_header.response.bodylen= ntohl(rsp->response.bodylen);
+      c->binary_header.response.status= ntohs(rsp->response.status);
+
+      if (c->binary_header.response.magic != PROTOCOL_BINARY_RES)
+      {
+        fprintf(stderr, "Invalid magic:  %x\n",
+                c->binary_header.response.magic);
+        ms_conn_set_state(c, conn_closing);
+        return EXIT_SUCCESS;
+      }
+
+      /* process this complete response */
+      if (ms_bin_process_response(c) == 0)
+      {
+        /* current operation completed */
+        ms_reset_conn(c, false);
+        return -1;
+      }
+      else
+      {
+        c->rbytes-= (int32_t)sizeof(c->binary_header);
+        c->rcurr+= sizeof(c->binary_header);
+      }
+    }
+  }
+  else
+  {
+    char *el, *cont;
+
+    assert(c != NULL);
+    assert(c->rcurr <= (c->rbuf + c->rsize));
+
+    if (c->rbytes == 0)
+      return EXIT_SUCCESS;
+
+    el= memchr(c->rcurr, '\n', (size_t)c->rbytes);
+    if (! el)
+      return EXIT_SUCCESS;
+
+    cont= el + 1;
+    if (((el - c->rcurr) > 1) && (*(el - 1) == '\r'))
+    {
+      el--;
+    }
+    *el= '\0';
+
+    assert(cont <= (c->rcurr + c->rbytes));
+
+    /* process this complete line */
+    if (ms_ascii_process_line(c, c->rcurr) == 0)
+    {
+      /* current operation completed */
+      ms_reset_conn(c, false);
+      return -1;
+    }
+    else
+    {
+      /* current operation didn't complete */
+      c->rbytes-= (int32_t)(cont - c->rcurr);
+      c->rcurr= cont;
+    }
+
+    assert(c->rcurr <= (c->rbuf + c->rsize));
+  }
+
+  return -1;
+} /* ms_try_read_line */
+
+
+/**
+ *  because the packet of UDP can't ensure the order, the
+ *  function is used to sort the received udp packet.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param buf, the buffer to store the ordered packages data
+ * @param rbytes, the maximum capacity of the buffer
+ *
+ * @return int, if success, return the copy bytes, else return
+ *         -1
+ */
+static int ms_sort_udp_packet(ms_conn_t *c, char *buf, int rbytes)
+{
+  int len= 0;
+  int wbytes= 0;
+  uint16_t req_id= 0;
+  uint16_t seq_num= 0;
+  uint16_t packets= 0;
+  unsigned char *header= NULL;
+
+  /* no enough data */
+  assert(c != NULL);
+  assert(buf != NULL);
+  assert(c->rudpbytes >= UDP_HEADER_SIZE);
+
+  /* calculate received packets count */
+  if (c->rudpbytes % UDP_MAX_PAYLOAD_SIZE >= UDP_HEADER_SIZE)
+  {
+    /* the last packet has some data */
+    c->recvpkt= c->rudpbytes / UDP_MAX_PAYLOAD_SIZE + 1;
+  }
+  else
+  {
+    c->recvpkt= c->rudpbytes / UDP_MAX_PAYLOAD_SIZE;
+  }
+
+  /* get the total packets count if necessary */
+  if (c->packets == 0)
+  {
+    c->packets= HEADER_TO_PACKETS((unsigned char *)c->rudpbuf);
+  }
+
+  /* build the ordered packet array */
+  for (int i= c->pktcurr; i < c->recvpkt; i++)
+  {
+    header= (unsigned char *)c->rudpbuf + i * UDP_MAX_PAYLOAD_SIZE;
+    req_id= (uint16_t)HEADER_TO_REQID(header);
+    assert(req_id == c->request_id % (1 << 16));
+
+    packets= (uint16_t)HEADER_TO_PACKETS(header);
+    assert(c->packets == HEADER_TO_PACKETS(header));
+
+    seq_num= (uint16_t)HEADER_TO_SEQNUM(header);
+    c->udppkt[seq_num].header= header;
+    c->udppkt[seq_num].data= (char *)header + UDP_HEADER_SIZE;
+
+    if (i == c->recvpkt - 1)
+    {
+      /* last received packet */
+      if (c->rudpbytes % UDP_MAX_PAYLOAD_SIZE == 0)
+      {
+        c->udppkt[seq_num].rbytes= UDP_MAX_PAYLOAD_SIZE - UDP_HEADER_SIZE;
+        c->pktcurr++;
+      }
+      else
+      {
+        c->udppkt[seq_num].rbytes= c->rudpbytes % UDP_MAX_PAYLOAD_SIZE
+                                   - UDP_HEADER_SIZE;
+      }
+    }
+    else
+    {
+      c->udppkt[seq_num].rbytes= UDP_MAX_PAYLOAD_SIZE - UDP_HEADER_SIZE;
+      c->pktcurr++;
+    }
+  }
+
+  for (int i= c->ordcurr; i < c->recvpkt; i++)
+  {
+    /* there is some data to copy */
+    if ((c->udppkt[i].data != NULL)
+        && (c->udppkt[i].copybytes < c->udppkt[i].rbytes))
+    {
+      header= c->udppkt[i].header;
+      len= c->udppkt[i].rbytes - c->udppkt[i].copybytes;
+      if (len > rbytes - wbytes)
+      {
+        len= rbytes - wbytes;
+      }
+
+      assert(len <= rbytes - wbytes);
+      assert(i == HEADER_TO_SEQNUM(header));
+
+      memcpy(buf + wbytes, c->udppkt[i].data + c->udppkt[i].copybytes,
+             (size_t)len);
+      wbytes+= len;
+      c->udppkt[i].copybytes+= len;
+
+      if ((c->udppkt[i].copybytes == c->udppkt[i].rbytes)
+          && (c->udppkt[i].rbytes == UDP_MAX_PAYLOAD_SIZE - UDP_HEADER_SIZE))
+      {
+        /* finish copying all the data of this packet, next */
+        c->ordcurr++;
+      }
+
+      /* last received packet, and finish copying all the data */
+      if ((c->recvpkt == c->packets) && (i == c->recvpkt - 1)
+          && (c->udppkt[i].copybytes == c->udppkt[i].rbytes))
+      {
+        break;
+      }
+
+      /* no space to copy data */
+      if (wbytes >= rbytes)
+      {
+        break;
+      }
+
+      /* it doesn't finish reading all the data of the packet from network */
+      if ((i != c->recvpkt - 1)
+          && (c->udppkt[i].rbytes < UDP_MAX_PAYLOAD_SIZE - UDP_HEADER_SIZE))
+      {
+        break;
+      }
+    }
+    else
+    {
+      /* no data to copy */
+      break;
+    }
+  }
+  (void)packets;
+
+  return wbytes == 0 ? -1 : wbytes;
+} /* ms_sort_udp_packet */
+
+
+/**
+ * encapsulate upd read like tcp read
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param buf, read buffer
+ * @param len, length to read
+ *
+ * @return int, if success, return the read bytes, else return
+ *         -1
+ */
+static int ms_udp_read(ms_conn_t *c, char *buf, int len)
+{
+  int res= 0;
+  int avail= 0;
+  int rbytes= 0;
+  int copybytes= 0;
+
+  assert(c->udp);
+
+  while (1)
+  {
+    if (c->rudpbytes + UDP_MAX_PAYLOAD_SIZE > c->rudpsize)
+    {
+      char *new_rbuf= realloc(c->rudpbuf, (size_t)c->rudpsize * 2);
+      if (! new_rbuf)
+      {
+        fprintf(stderr, "Couldn't realloc input buffer.\n");
+        c->rudpbytes= 0;          /* ignore what we read */
+        return -1;
+      }
+      c->rudpbuf= new_rbuf;
+      c->rudpsize*= 2;
+    }
+
+    avail= c->rudpsize - c->rudpbytes;
+    /* UDP each time read a packet, 1400 bytes */
+    res= (int)read(c->sfd, c->rudpbuf + c->rudpbytes, (size_t)avail);
+
+    if (res > 0)
+    {
+      atomic_add_size(&ms_stats.bytes_read, res);
+      c->rudpbytes+= res;
+      rbytes+= res;
+      if (res == avail)
+      {
+        continue;
+      }
+      else
+      {
+        break;
+      }
+    }
+
+    if (res == 0)
+    {
+      /* "connection" closed */
+      return res;
+    }
+
+    if (res == -1)
+    {
+      /* no data to read */
+      return res;
+    }
+  }
+
+  /* copy data to read buffer */
+  if (rbytes > 0)
+  {
+    copybytes= ms_sort_udp_packet(c, buf, len);
+  }
+
+  if (copybytes == -1)
+  {
+    atomic_add_size(&ms_stats.pkt_disorder, 1);
+  }
+
+  return copybytes;
+} /* ms_udp_read */
+
+
+/*
+ * read from network as much as we can, handle buffer overflow and connection
+ * close.
+ * before reading, move the remaining incomplete fragment of a command
+ * (if any) to the beginning of the buffer.
+ * return EXIT_SUCCESS if there's nothing to read on the first read.
+ */
+
+/**
+ * read from network as much as we can, handle buffer overflow and connection
+ * close. before reading, move the remaining incomplete fragment of a command
+ * (if any) to the beginning of the buffer.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ *
+ * @return int,
+ *         return EXIT_SUCCESS if there's nothing to read on the first read.
+ *         return EXIT_FAILURE if get data
+ *         return -1 if error happens
+ */
+static int ms_try_read_network(ms_conn_t *c)
+{
+  int gotdata= 0;
+  int res;
+  int64_t avail;
+
+  assert(c != NULL);
+
+  if ((c->rcurr != c->rbuf)
+      && (! c->readval || (c->rvbytes > c->rsize - (c->rcurr - c->rbuf))
+          || (c->readval && (c->rcurr - c->rbuf > c->rbytes))))
+  {
+    if (c->rbytes != 0)     /* otherwise there's nothing to copy */
+      memmove(c->rbuf, c->rcurr, (size_t)c->rbytes);
+    c->rcurr= c->rbuf;
+  }
+
+  while (1)
+  {
+    if (c->rbytes >= c->rsize)
+    {
+      char *new_rbuf= realloc(c->rbuf, (size_t)c->rsize * 2);
+      if (! new_rbuf)
+      {
+        fprintf(stderr, "Couldn't realloc input buffer.\n");
+        c->rbytes= 0;          /* ignore what we read */
+        return -1;
+      }
+      c->rcurr= c->rbuf= new_rbuf;
+      c->rsize*= 2;
+    }
+
+    avail= c->rsize - c->rbytes - (c->rcurr - c->rbuf);
+    if (avail == 0)
+    {
+      break;
+    }
+
+    if (c->udp)
+    {
+      res= (int32_t)ms_udp_read(c, c->rcurr + c->rbytes, (int32_t)avail);
+    }
+    else
+    {
+      res= (int)read(c->sfd, c->rcurr + c->rbytes, (size_t)avail);
+    }
+
+    if (res > 0)
+    {
+      if (! c->udp)
+      {
+        atomic_add_size(&ms_stats.bytes_read, res);
+      }
+      gotdata= 1;
+      c->rbytes+= res;
+      if (res == avail)
+      {
+        continue;
+      }
+      else
+      {
+        break;
+      }
+    }
+    if (res == 0)
+    {
+      /* connection closed */
+      ms_conn_set_state(c, conn_closing);
+      return -1;
+    }
+    if (res == -1)
+    {
+      if ((errno == EAGAIN) || (errno == EWOULDBLOCK))
+        break;
+      /* Should close on unhandled errors. */
+      ms_conn_set_state(c, conn_closing);
+      return -1;
+    }
+  }
+
+  return gotdata;
+} /* ms_try_read_network */
+
+
+/**
+ * after get the object from server, verify the value if
+ * necessary.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param mlget_item, pointer of mulit-get task item structure
+ * @param value, received value string
+ * @param vlen, received value string length
+ */
+static void ms_verify_value(ms_conn_t *c,
+                            ms_mlget_task_item_t *mlget_item,
+                            char *value,
+                            int vlen)
+{
+  if (c->curr_task.verify)
+  {
+    assert(c->curr_task.item->value_offset != INVALID_OFFSET);
+    char *orignval= &ms_setting.char_block[c->curr_task.item->value_offset];
+    char *orignkey=
+      &ms_setting.char_block[c->curr_task.item->key_suffix_offset];
+
+    /* verify expire time if necessary */
+    if (c->curr_task.item->exp_time > 0)
+    {
+      struct timeval curr_time;
+      gettimeofday(&curr_time, NULL);
+
+      /* object expired but get it now */
+      if (curr_time.tv_sec - c->curr_task.item->client_time
+          > c->curr_task.item->exp_time + EXPIRE_TIME_ERROR)
+      {
+        atomic_add_size(&ms_stats.exp_get, 1);
+
+        if (ms_setting.verbose)
+        {
+          char set_time[64];
+          char cur_time[64];
+          strftime(set_time, 64, "%Y-%m-%d %H:%M:%S",
+                   localtime(&c->curr_task.item->client_time));
+          strftime(cur_time, 64, "%Y-%m-%d %H:%M:%S",
+                   localtime(&curr_time.tv_sec));
+          fprintf(stderr,
+                  "\n<%d expire time verification failed, "
+                  "object expired but get it now\n"
+                  "\tkey len: %d\n"
+                  "\tkey: %" PRIx64 " %.*s\n"
+                  "\tset time: %s current time: %s "
+                  "diff time: %d expire time: %d\n"
+                  "\texpected data: \n"
+                  "\treceived data len: %d\n"
+                  "\treceived data: %.*s\n",
+                  c->sfd,
+                  c->curr_task.item->key_size,
+                  c->curr_task.item->key_prefix,
+                  c->curr_task.item->key_size - (int)KEY_PREFIX_SIZE,
+                  orignkey,
+                  set_time,
+                  cur_time,
+                  (int)(curr_time.tv_sec - c->curr_task.item->client_time),
+                  c->curr_task.item->exp_time,
+                  vlen,
+                  vlen,
+                  value);
+          fflush(stderr);
+        }
+      }
+    }
+    else
+    {
+      if ((c->curr_task.item->value_size != vlen)
+          || (memcmp(orignval, value, (size_t)vlen) != 0))
+      {
+        atomic_add_size(&ms_stats.vef_failed, 1);
+
+        if (ms_setting.verbose)
+        {
+          fprintf(stderr,
+                  "\n<%d data verification failed\n"
+                  "\tkey len: %d\n"
+                  "\tkey: %" PRIx64" %.*s\n"
+                  "\texpected data len: %d\n"
+                  "\texpected data: %.*s\n"
+                  "\treceived data len: %d\n"
+                  "\treceived data: %.*s\n",
+                  c->sfd,
+                  c->curr_task.item->key_size,
+                  c->curr_task.item->key_prefix,
+                  c->curr_task.item->key_size - (int)KEY_PREFIX_SIZE,
+                  orignkey,
+                  c->curr_task.item->value_size,
+                  c->curr_task.item->value_size,
+                  orignval,
+                  vlen,
+                  vlen,
+                  value);
+          fflush(stderr);
+        }
+      }
+    }
+
+    c->curr_task.finish_verify= true;
+
+    if (mlget_item != NULL)
+    {
+      mlget_item->finish_verify= true;
+    }
+  }
+} /* ms_verify_value */
+
+
+/**
+ * For ASCII protocol, after store the data into the local
+ * buffer, run this function to handle the data.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ */
+static void ms_ascii_complete_nread(ms_conn_t *c)
+{
+  assert(c != NULL);
+  assert(c->rbytes >= c->rvbytes);
+  assert(c->protocol == ascii_prot);
+  if (c->rvbytes > 2)
+  {
+    assert(
+      c->rcurr[c->rvbytes - 1] == '\n' && c->rcurr[c->rvbytes - 2] == '\r');
+  }
+
+  /* multi-get */
+  ms_mlget_task_item_t *mlget_item= NULL;
+  if (((ms_setting.mult_key_num > 1)
+       && (c->mlget_task.mlget_num >= ms_setting.mult_key_num))
+      || ((c->remain_exec_num == 0) && (c->mlget_task.mlget_num > 0)))
+  {
+    c->mlget_task.value_index++;
+    mlget_item= &c->mlget_task.mlget_item[c->mlget_task.value_index];
+
+    if (mlget_item->item->key_prefix == c->currcmd.key_prefix)
+    {
+      c->curr_task.item= mlget_item->item;
+      c->curr_task.verify= mlget_item->verify;
+      c->curr_task.finish_verify= mlget_item->finish_verify;
+      mlget_item->get_miss= false;
+    }
+    else
+    {
+      /* Try to find the task item in multi-get task array */
+      for (int i= 0; i < c->mlget_task.mlget_num; i++)
+      {
+        mlget_item= &c->mlget_task.mlget_item[i];
+        if (mlget_item->item->key_prefix == c->currcmd.key_prefix)
+        {
+          c->curr_task.item= mlget_item->item;
+          c->curr_task.verify= mlget_item->verify;
+          c->curr_task.finish_verify= mlget_item->finish_verify;
+          mlget_item->get_miss= false;
+
+          break;
+        }
+      }
+    }
+  }
+
+  ms_verify_value(c, mlget_item, c->rcurr, c->rvbytes - 2);
+
+  c->curr_task.get_miss= false;
+  c->rbytes-= c->rvbytes;
+  c->rcurr= c->rcurr + c->rvbytes;
+  assert(c->rcurr <= (c->rbuf + c->rsize));
+  c->readval= false;
+  c->rvbytes= 0;
+} /* ms_ascii_complete_nread */
+
+
+/**
+ * For binary protocol, after store the data into the local
+ * buffer, run this function to handle the data.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ */
+static void ms_bin_complete_nread(ms_conn_t *c)
+{
+  assert(c != NULL);
+  assert(c->rbytes >= c->rvbytes);
+  assert(c->protocol == binary_prot);
+
+  int extlen= c->binary_header.response.extlen;
+  int keylen= c->binary_header.response.keylen;
+  uint8_t opcode= c->binary_header.response.opcode;
+
+  /* not get command or not include value, just return */
+  if (((opcode != PROTOCOL_BINARY_CMD_GET)
+       && (opcode != PROTOCOL_BINARY_CMD_GETQ))
+      || (c->rvbytes <= extlen + keylen))
+  {
+    /* get miss */
+    if (c->binary_header.response.opcode == PROTOCOL_BINARY_CMD_GET)
+    {
+      c->currcmd.retstat= MCD_END;
+      c->curr_task.get_miss= true;
+    }
+
+    c->readval= false;
+    c->rvbytes= 0;
+    ms_reset_conn(c, false);
+    return;
+  }
+
+  /* multi-get */
+  ms_mlget_task_item_t *mlget_item= NULL;
+  if (((ms_setting.mult_key_num > 1)
+       && (c->mlget_task.mlget_num >= ms_setting.mult_key_num))
+      || ((c->remain_exec_num == 0) && (c->mlget_task.mlget_num > 0)))
+  {
+    c->mlget_task.value_index++;
+    mlget_item= &c->mlget_task.mlget_item[c->mlget_task.value_index];
+
+    c->curr_task.item= mlget_item->item;
+    c->curr_task.verify= mlget_item->verify;
+    c->curr_task.finish_verify= mlget_item->finish_verify;
+    mlget_item->get_miss= false;
+  }
+
+  ms_verify_value(c,
+                  mlget_item,
+                  c->rcurr + extlen + keylen,
+                  c->rvbytes - extlen - keylen);
+
+  c->currcmd.retstat= MCD_END;
+  c->curr_task.get_miss= false;
+  c->rbytes-= c->rvbytes;
+  c->rcurr= c->rcurr + c->rvbytes;
+  assert(c->rcurr <= (c->rbuf + c->rsize));
+  c->readval= false;
+  c->rvbytes= 0;
+
+  if (ms_setting.mult_key_num > 1)
+  {
+    /* multi-get have check all the item */
+    if (c->mlget_task.value_index == c->mlget_task.mlget_num - 1)
+    {
+      ms_reset_conn(c, false);
+    }
+  }
+  else
+  {
+    /* single get */
+    ms_reset_conn(c, false);
+  }
+} /* ms_bin_complete_nread */
+
+
+/**
+ * we get here after reading the value of get commands.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ */
+static void ms_complete_nread(ms_conn_t *c)
+{
+  assert(c != NULL);
+  assert(c->rbytes >= c->rvbytes);
+  assert(c->protocol == ascii_prot
+         || c->protocol == binary_prot);
+
+  if (c->protocol == binary_prot)
+  {
+    ms_bin_complete_nread(c);
+  }
+  else
+  {
+    ms_ascii_complete_nread(c);
+  }
+} /* ms_complete_nread */
+
+
+/**
+ * Adds a message header to a connection.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_add_msghdr(ms_conn_t *c)
+{
+  struct msghdr *msg;
+
+  assert(c != NULL);
+
+  if (c->msgsize == c->msgused)
+  {
+    msg=
+      realloc(c->msglist, (size_t)c->msgsize * 2 * sizeof(struct msghdr));
+    if (! msg)
+      return -1;
+
+    c->msglist= msg;
+    c->msgsize*= 2;
+  }
+
+  msg= c->msglist + c->msgused;
+
+  /**
+   *  this wipes msg_iovlen, msg_control, msg_controllen, and
+   *  msg_flags, the last 3 of which aren't defined on solaris:
+   */
+  memset(msg, 0, sizeof(struct msghdr));
+
+  msg->msg_iov= &c->iov[c->iovused];
+
+  if (c->udp && (c->srv_recv_addr_size > 0))
+  {
+    msg->msg_name= &c->srv_recv_addr;
+    msg->msg_namelen= c->srv_recv_addr_size;
+  }
+
+  c->msgbytes= 0;
+  c->msgused++;
+
+  if (c->udp)
+  {
+    /* Leave room for the UDP header, which we'll fill in later. */
+    return ms_add_iov(c, NULL, UDP_HEADER_SIZE);
+  }
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_add_msghdr */
+
+
+/**
+ * Ensures that there is room for another structure iovec in a connection's
+ * iov list.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_ensure_iov_space(ms_conn_t *c)
+{
+  assert(c != NULL);
+
+  if (c->iovused >= c->iovsize)
+  {
+    int i, iovnum;
+    struct iovec *new_iov= (struct iovec *)realloc(c->iov,
+                                                   ((size_t)c->iovsize
+                                                    * 2)
+                                                   * sizeof(struct iovec));
+    if (! new_iov)
+      return -1;
+
+    c->iov= new_iov;
+    c->iovsize*= 2;
+
+    /* Point all the msghdr structures at the new list. */
+    for (i= 0, iovnum= 0; i < c->msgused; i++)
+    {
+      c->msglist[i].msg_iov= &c->iov[iovnum];
+      iovnum+= (int)c->msglist[i].msg_iovlen;
+    }
+  }
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_ensure_iov_space */
+
+
+/**
+ * Adds data to the list of pending data that will be written out to a
+ * connection.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param buf, the buffer includes data to send
+ * @param len, the data length in the buffer
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_add_iov(ms_conn_t *c, const void *buf, int len)
+{
+  struct msghdr *m;
+  int  leftover;
+  bool limit_to_mtu;
+
+  assert(c != NULL);
+
+  do
+  {
+    m= &c->msglist[c->msgused - 1];
+
+    /*
+     * Limit UDP packets, to UDP_MAX_PAYLOAD_SIZE bytes.
+     */
+    limit_to_mtu= c->udp;
+
+#ifdef IOV_MAX
+    /* We may need to start a new msghdr if this one is full. */
+    if ((m->msg_iovlen == IOV_MAX)
+        || (limit_to_mtu && (c->msgbytes >= UDP_MAX_SEND_PAYLOAD_SIZE)))
+    {
+      ms_add_msghdr(c);
+      m= &c->msglist[c->msgused - 1];
+    }
+#endif
+
+    if (ms_ensure_iov_space(c) != 0)
+      return -1;
+
+    /* If the fragment is too big to fit in the datagram, split it up */
+    if (limit_to_mtu && (len + c->msgbytes > UDP_MAX_SEND_PAYLOAD_SIZE))
+    {
+      leftover= len + c->msgbytes - UDP_MAX_SEND_PAYLOAD_SIZE;
+      len-= leftover;
+    }
+    else
+    {
+      leftover= 0;
+    }
+
+    m= &c->msglist[c->msgused - 1];
+    m->msg_iov[m->msg_iovlen].iov_base= (void *)buf;
+    m->msg_iov[m->msg_iovlen].iov_len= (size_t)len;
+
+    c->msgbytes+= len;
+    c->iovused++;
+    m->msg_iovlen++;
+
+    buf= ((char *)buf) + len;
+    len= leftover;
+  }
+  while (leftover > 0);
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_add_iov */
+
+
+/**
+ * Constructs a set of UDP headers and attaches them to the outgoing messages.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_build_udp_headers(ms_conn_t *c)
+{
+  int i;
+  unsigned char *hdr;
+
+  assert(c != NULL);
+
+  c->request_id= ms_get_udp_request_id();
+
+  if (c->msgused > c->hdrsize)
+  {
+    void *new_hdrbuf;
+    if (c->hdrbuf)
+      new_hdrbuf= realloc(c->hdrbuf,
+                          (size_t)c->msgused * 2 * UDP_HEADER_SIZE);
+    else
+      new_hdrbuf= malloc((size_t)c->msgused * 2 * UDP_HEADER_SIZE);
+    if (! new_hdrbuf)
+      return -1;
+
+    c->hdrbuf= (unsigned char *)new_hdrbuf;
+    c->hdrsize= c->msgused * 2;
+  }
+
+  /* If this is a multi-packet request, drop it. */
+  if (c->udp && (c->msgused > 1))
+  {
+    fprintf(stderr, "multi-packet request for UDP not supported.\n");
+    return -1;
+  }
+
+  hdr= c->hdrbuf;
+  for (i= 0; i < c->msgused; i++)
+  {
+    c->msglist[i].msg_iov[0].iov_base= (void *)hdr;
+    c->msglist[i].msg_iov[0].iov_len= UDP_HEADER_SIZE;
+    *hdr++= (unsigned char)(c->request_id / 256);
+    *hdr++= (unsigned char)(c->request_id % 256);
+    *hdr++= (unsigned char)(i / 256);
+    *hdr++= (unsigned char)(i % 256);
+    *hdr++= (unsigned char)(c->msgused / 256);
+    *hdr++= (unsigned char)(c->msgused % 256);
+    *hdr++= (unsigned char)1;          /* support facebook memcached */
+    *hdr++= (unsigned char)0;
+    assert(hdr ==
+           ((unsigned char *)c->msglist[i].msg_iov[0].iov_base
+            + UDP_HEADER_SIZE));
+  }
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_build_udp_headers */
+
+
+/**
+ * Transmit the next chunk of data from our list of msgbuf structures.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ *
+ * @return  TRANSMIT_COMPLETE   All done writing.
+ *          TRANSMIT_INCOMPLETE More data remaining to write.
+ *          TRANSMIT_SOFT_ERROR Can't write any more right now.
+ *          TRANSMIT_HARD_ERROR Can't write (c->state is set to conn_closing)
+ */
+static int ms_transmit(ms_conn_t *c)
+{
+  assert(c != NULL);
+
+  if ((c->msgcurr < c->msgused)
+      && (c->msglist[c->msgcurr].msg_iovlen == 0))
+  {
+    /* Finished writing the current msg; advance to the next. */
+    c->msgcurr++;
+  }
+
+  if (c->msgcurr < c->msgused)
+  {
+    ssize_t res;
+    struct msghdr *m= &c->msglist[c->msgcurr];
+
+    res= sendmsg(c->sfd, m, 0);
+    if (res > 0)
+    {
+      atomic_add_size(&ms_stats.bytes_written, res);
+
+      /* We've written some of the data. Remove the completed
+       *  iovec entries from the list of pending writes. */
+      while (m->msg_iovlen > 0 && res >= (ssize_t)m->msg_iov->iov_len)
+      {
+        res-= (ssize_t)m->msg_iov->iov_len;
+        m->msg_iovlen--;
+        m->msg_iov++;
+      }
+
+      /* Might have written just part of the last iovec entry;
+       *  adjust it so the next write will do the rest. */
+      if (res > 0)
+      {
+        m->msg_iov->iov_base= (void *)((unsigned char *)m->msg_iov->iov_base + res);
+        m->msg_iov->iov_len-= (size_t)res;
+      }
+      return TRANSMIT_INCOMPLETE;
+    }
+    if ((res == -1) && ((errno == EAGAIN) || (errno == EWOULDBLOCK)))
+    {
+      if (! ms_update_event(c, EV_WRITE | EV_PERSIST))
+      {
+        fprintf(stderr, "Couldn't update event.\n");
+        ms_conn_set_state(c, conn_closing);
+        return TRANSMIT_HARD_ERROR;
+      }
+      return TRANSMIT_SOFT_ERROR;
+    }
+
+    /* if res==0 or res==-1 and error is not EAGAIN or EWOULDBLOCK,
+     *  we have a real error, on which we close the connection */
+    fprintf(stderr, "Failed to write, and not due to blocking.\n");
+
+    ms_conn_set_state(c, conn_closing);
+    return TRANSMIT_HARD_ERROR;
+  }
+  else
+  {
+    return TRANSMIT_COMPLETE;
+  }
+} /* ms_transmit */
+
+
+/**
+ * Shrinks a connection's buffers if they're too big.  This prevents
+ * periodic large "mget" response from server chewing lots of client
+ * memory.
+ *
+ * This should only be called in between requests since it can wipe output
+ * buffers!
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ */
+static void ms_conn_shrink(ms_conn_t *c)
+{
+  assert(c != NULL);
+
+  if (c->udp)
+    return;
+
+  if ((c->rsize > READ_BUFFER_HIGHWAT) && (c->rbytes < DATA_BUFFER_SIZE))
+  {
+    char *newbuf;
+
+    if (c->rcurr != c->rbuf)
+      memmove(c->rbuf, c->rcurr, (size_t)c->rbytes);
+
+    newbuf= (char *)realloc((void *)c->rbuf, DATA_BUFFER_SIZE);
+
+    if (newbuf)
+    {
+      c->rbuf= newbuf;
+      c->rsize= DATA_BUFFER_SIZE;
+    }
+    c->rcurr= c->rbuf;
+  }
+
+  if (c->udp && (c->rudpsize > UDP_DATA_BUFFER_HIGHWAT)
+      && (c->rudpbytes + UDP_MAX_PAYLOAD_SIZE < UDP_DATA_BUFFER_SIZE))
+  {
+    char *new_rbuf= (char *)realloc(c->rudpbuf, (size_t)c->rudpsize * 2);
+    if (new_rbuf)
+    {
+      c->rudpbuf= new_rbuf;
+      c->rudpsize= UDP_DATA_BUFFER_SIZE;
+    }
+    /* TODO check error condition? */
+  }
+
+  if (c->msgsize > MSG_LIST_HIGHWAT)
+  {
+    struct msghdr *newbuf= (struct msghdr *)realloc(
+      (void *)c->msglist,
+      MSG_LIST_INITIAL
+      * sizeof(c->msglist[0]));
+    if (newbuf)
+    {
+      c->msglist= newbuf;
+      c->msgsize= MSG_LIST_INITIAL;
+    }
+    /* TODO check error condition? */
+  }
+
+  if (c->iovsize > IOV_LIST_HIGHWAT)
+  {
+    struct iovec *newbuf= (struct iovec *)realloc((void *)c->iov,
+                                                  IOV_LIST_INITIAL
+                                                  * sizeof(c->iov[0]));
+    if (newbuf)
+    {
+      c->iov= newbuf;
+      c->iovsize= IOV_LIST_INITIAL;
+    }
+    /* TODO check return value */
+  }
+} /* ms_conn_shrink */
+
+
+/**
+ * Sets a connection's current state in the state machine. Any special
+ * processing that needs to happen on certain state transitions can
+ * happen here.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param state, connection state
+ */
+static void ms_conn_set_state(ms_conn_t *c, int state)
+{
+  assert(c != NULL);
+
+  if (state != c->state)
+  {
+    if (state == conn_read)
+    {
+      ms_conn_shrink(c);
+    }
+    c->state= state;
+  }
+} /* ms_conn_set_state */
+
+
+/**
+ * update the event if socks change state. for example: when
+ * change the listen scoket read event to sock write event, or
+ * change socket handler, we could call this function.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param new_flags, new event flags
+ *
+ * @return bool, if success, return true, else return false
+ */
+static bool ms_update_event(ms_conn_t *c, const int new_flags)
+{
+  assert(c != NULL);
+
+  struct event_base *base= c->event.ev_base;
+  if ((c->ev_flags == new_flags) && (ms_setting.rep_write_srv == 0)
+      && (! ms_setting.facebook_test || (c->total_sfds == 1)))
+  {
+    return true;
+  }
+
+  if (event_del(&c->event) == -1)
+  {
+    /* try to delete the event again */
+    if (event_del(&c->event) == -1)
+    {
+      return false;
+    }
+  }
+
+  event_set(&c->event,
+            c->sfd,
+            (short)new_flags,
+            ms_event_handler,
+            (void *)c);
+  event_base_set(base, &c->event);
+  c->ev_flags= (short)new_flags;
+
+  if (event_add(&c->event, NULL) == -1)
+  {
+    return false;
+  }
+
+  return true;
+} /* ms_update_event */
+
+
+/**
+ * If user want to get the expected throughput, we could limit
+ * the performance of memslap. we could give up some work and
+ * just wait a short time. The function is used to check this
+ * case.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ *
+ * @return bool, if success, return true, else return false
+ */
+static bool ms_need_yield(ms_conn_t *c)
+{
+  ms_thread_t *ms_thread= pthread_getspecific(ms_thread_key);
+  int64_t tps= 0;
+  int64_t time_diff= 0;
+  struct timeval curr_time;
+  ms_task_t *task= &c->curr_task;
+
+  if (ms_setting.expected_tps > 0)
+  {
+    gettimeofday(&curr_time, NULL);
+    time_diff= ms_time_diff(&ms_thread->startup_time, &curr_time);
+    tps= (int64_t)(((task->get_opt + task->set_opt) / (uint64_t)time_diff) * 1000000);
+
+    /* current throughput is greater than expected throughput */
+    if (tps > ms_thread->thread_ctx->tps_perconn)
+    {
+      return true;
+    }
+  }
+
+  return false;
+} /* ms_need_yield */
+
+
+/**
+ * used to update the start time of each operation
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ */
+static void ms_update_start_time(ms_conn_t *c)
+{
+  ms_task_item_t *item= c->curr_task.item;
+
+  if ((ms_setting.stat_freq > 0) || c->udp
+      || ((c->currcmd.cmd == CMD_SET) && (item->exp_time > 0)))
+  {
+    gettimeofday(&c->start_time, NULL);
+    if ((c->currcmd.cmd == CMD_SET) && (item->exp_time > 0))
+    {
+      /* record the current time */
+      item->client_time= c->start_time.tv_sec;
+    }
+  }
+} /* ms_update_start_time */
+
+
+/**
+ * run the state machine
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ */
+static void ms_drive_machine(ms_conn_t *c)
+{
+  bool stop= false;
+
+  assert(c != NULL);
+
+  while (! stop)
+  {
+    switch (c->state)
+    {
+    case conn_read:
+      if (c->readval)
+      {
+        if (c->rbytes >= c->rvbytes)
+        {
+          ms_complete_nread(c);
+          break;
+        }
+      }
+      else
+      {
+        if (ms_try_read_line(c) != 0)
+        {
+          break;
+        }
+      }
+
+      if (ms_try_read_network(c) != 0)
+      {
+        break;
+      }
+
+      /* doesn't read all the response data, wait event wake up */
+      if (! c->currcmd.isfinish)
+      {
+        if (! ms_update_event(c, EV_READ | EV_PERSIST))
+        {
+          fprintf(stderr, "Couldn't update event.\n");
+          ms_conn_set_state(c, conn_closing);
+          break;
+        }
+        stop= true;
+        break;
+      }
+
+      /* we have no command line and no data to read from network, next write */
+      ms_conn_set_state(c, conn_write);
+      memcpy(&c->precmd, &c->currcmd, sizeof(ms_cmdstat_t));        /* replicate command state */
+
+      break;
+
+    case conn_write:
+      if (! c->ctnwrite && ms_need_yield(c))
+      {
+        usleep(10);
+
+        if (! ms_update_event(c, EV_WRITE | EV_PERSIST))
+        {
+          fprintf(stderr, "Couldn't update event.\n");
+          ms_conn_set_state(c, conn_closing);
+          break;
+        }
+        stop= true;
+        break;
+      }
+
+      if (! c->ctnwrite && (ms_exec_task(c) != 0))
+      {
+        ms_conn_set_state(c, conn_closing);
+        break;
+      }
+
+      /* record the start time before starting to send data if necessary */
+      if (! c->ctnwrite || (c->change_sfd && c->ctnwrite))
+      {
+        if (c->change_sfd)
+        {
+          c->change_sfd= false;
+        }
+        ms_update_start_time(c);
+      }
+
+      /* change sfd if necessary */
+      if (c->change_sfd)
+      {
+        c->ctnwrite= true;
+        stop= true;
+        break;
+      }
+
+      /* execute task until nothing need be written to network */
+      if (! c->ctnwrite && (c->msgcurr == c->msgused))
+      {
+        if (! ms_update_event(c, EV_WRITE | EV_PERSIST))
+        {
+          fprintf(stderr, "Couldn't update event.\n");
+          ms_conn_set_state(c, conn_closing);
+          break;
+        }
+        stop= true;
+        break;
+      }
+
+      switch (ms_transmit(c))
+      {
+      case TRANSMIT_COMPLETE:
+        /* we have no data to write to network, next wait repose */
+        if (! ms_update_event(c, EV_READ | EV_PERSIST))
+        {
+          fprintf(stderr, "Couldn't update event.\n");
+          ms_conn_set_state(c, conn_closing);
+          c->ctnwrite= false;
+          break;
+        }
+        ms_conn_set_state(c, conn_read);
+        c->ctnwrite= false;
+        stop= true;
+        break;
+
+      case TRANSMIT_INCOMPLETE:
+        c->ctnwrite= true;
+        break;                           /* Continue in state machine. */
+
+      case TRANSMIT_HARD_ERROR:
+        c->ctnwrite= false;
+        break;
+
+      case TRANSMIT_SOFT_ERROR:
+        c->ctnwrite= true;
+        stop= true;
+        break;
+
+      default:
+        break;
+      } /* switch */
+
+      break;
+
+    case conn_closing:
+      /* recovery mode, need reconnect if connection close */
+      if (ms_setting.reconnect && (! ms_global.time_out
+                                   || ((ms_setting.run_time == 0)
+                                       && (c->remain_exec_num > 0))))
+      {
+        if (ms_reconn(c) != 0)
+        {
+          ms_conn_close(c);
+          stop= true;
+          break;
+        }
+
+        ms_reset_conn(c, false);
+
+        if (c->total_sfds == 1)
+        {
+          if (! ms_update_event(c, EV_WRITE | EV_PERSIST))
+          {
+            fprintf(stderr, "Couldn't update event.\n");
+            ms_conn_set_state(c, conn_closing);
+            break;
+          }
+        }
+
+        break;
+      }
+      else
+      {
+        ms_conn_close(c);
+        stop= true;
+        break;
+      }
+
+    default:
+      assert(0);
+    } /* switch */
+  }
+} /* ms_drive_machine */
+
+
+/**
+ * the event handler of each thread
+ *
+ * @param fd, the file descriptor of socket
+ * @param which, event flag
+ * @param arg, argument
+ */
+void ms_event_handler(const int fd, const short which, void *arg)
+{
+  ms_conn_t *c= (ms_conn_t *)arg;
+
+  assert(c != NULL);
+
+  c->which= which;
+
+  /* sanity */
+  if (fd != c->sfd)
+  {
+    fprintf(stderr,
+            "Catastrophic: event fd: %d doesn't match conn fd: %d\n",
+            fd,
+            c->sfd);
+    ms_conn_close(c);
+    exit(1);
+  }
+  assert(fd == c->sfd);
+
+  ms_drive_machine(c);
+
+  /* wait for next event */
+} /* ms_event_handler */
+
+
+/**
+ * get the next socket descriptor index to run for replication
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param cmd, command(get or set )
+ *
+ * @return int, if success, return the index, else return EXIT_SUCCESS
+ */
+static uint32_t ms_get_rep_sock_index(ms_conn_t *c, int cmd)
+{
+  uint32_t sock_index= 0;
+  uint32_t i= 0;
+
+  if (c->total_sfds == 1)
+  {
+    return EXIT_SUCCESS;
+  }
+
+  if (ms_setting.rep_write_srv == 0)
+  {
+    return sock_index;
+  }
+
+  do
+  {
+    if (cmd == CMD_SET)
+    {
+      for (i= 0; i < ms_setting.rep_write_srv; i++)
+      {
+        if (c->tcpsfd[i] > 0)
+        {
+          break;
+        }
+      }
+
+      if (i == ms_setting.rep_write_srv)
+      {
+        /* random get one replication server to read */
+        sock_index= (uint32_t)random() % c->total_sfds;
+      }
+      else
+      {
+        /* random get one replication writing server to write */
+        sock_index= (uint32_t)random() % ms_setting.rep_write_srv;
+      }
+    }
+    else if (cmd == CMD_GET)
+    {
+      /* random get one replication server to read */
+      sock_index= (uint32_t)random() % c->total_sfds;
+    }
+  }
+  while (c->tcpsfd[sock_index] == 0);
+
+  return sock_index;
+} /* ms_get_rep_sock_index */
+
+
+/**
+ * get the next socket descriptor index to run
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ *
+ * @return int, return the index
+ */
+static uint32_t ms_get_next_sock_index(ms_conn_t *c)
+{
+  uint32_t sock_index= 0;
+
+  do
+  {
+    sock_index= (++c->cur_idx == c->total_sfds) ? 0 : c->cur_idx;
+  }
+  while (c->tcpsfd[sock_index] == 0);
+
+  return sock_index;
+} /* ms_get_next_sock_index */
+
+
+/**
+ * update socket event of the connections
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_update_conn_sock_event(ms_conn_t *c)
+{
+  assert(c != NULL);
+
+  switch (c->currcmd.cmd)
+  {
+  case CMD_SET:
+    if (ms_setting.facebook_test && c->udp)
+    {
+      c->sfd= c->tcpsfd[0];
+      c->udp= false;
+      c->change_sfd= true;
+    }
+    break;
+
+  case CMD_GET:
+    if (ms_setting.facebook_test && ! c->udp)
+    {
+      c->sfd= c->udpsfd;
+      c->udp= true;
+      c->change_sfd= true;
+    }
+    break;
+
+  default:
+    break;
+  } /* switch */
+
+  if (! c->udp && (c->total_sfds > 1))
+  {
+    if (c->cur_idx != c->total_sfds)
+    {
+      if (ms_setting.rep_write_srv == 0)
+      {
+        c->cur_idx= ms_get_next_sock_index(c);
+      }
+      else
+      {
+        c->cur_idx= ms_get_rep_sock_index(c, c->currcmd.cmd);
+      }
+    }
+    else
+    {
+      /* must select the first sock of the connection at the beginning */
+      c->cur_idx= 0;
+    }
+
+    c->sfd= c->tcpsfd[c->cur_idx];
+    assert(c->sfd != 0);
+    c->change_sfd= true;
+  }
+
+  if (c->change_sfd)
+  {
+    if (! ms_update_event(c, EV_WRITE | EV_PERSIST))
+    {
+      fprintf(stderr, "Couldn't update event.\n");
+      ms_conn_set_state(c, conn_closing);
+      return -1;
+    }
+  }
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_update_conn_sock_event */
+
+
+/**
+ * for ASCII protocol, this function build the set command
+ * string and send the command.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param item, pointer of task item which includes the object
+ *            information
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_build_ascii_write_buf_set(ms_conn_t *c, ms_task_item_t *item)
+{
+  int value_offset;
+  int write_len;
+  char *buffer= c->wbuf;
+
+  write_len= snprintf(buffer,
+                      c->wsize,
+                      " %u %d %d\r\n",
+                      0,
+                      item->exp_time,
+                      item->value_size);
+
+  if (write_len > c->wsize || write_len < 0)
+  {
+    /* ought to be always enough. just fail for simplicity */
+    fprintf(stderr, "output command line too long.\n");
+    return -1;
+  }
+
+  if (item->value_offset == INVALID_OFFSET)
+  {
+    value_offset= item->key_suffix_offset;
+  }
+  else
+  {
+    value_offset= item->value_offset;
+  }
+
+  if ((ms_add_iov(c, "set ", 4) != 0)
+      || (ms_add_iov(c, (char *)&item->key_prefix,
+                     (int)KEY_PREFIX_SIZE) != 0)
+      || (ms_add_iov(c, &ms_setting.char_block[item->key_suffix_offset],
+                     item->key_size - (int)KEY_PREFIX_SIZE) != 0)
+      || (ms_add_iov(c, buffer, write_len) != 0)
+      || (ms_add_iov(c, &ms_setting.char_block[value_offset],
+                     item->value_size) != 0)
+      || (ms_add_iov(c, "\r\n", 2) != 0)
+      || (c->udp && (ms_build_udp_headers(c) != 0)))
+  {
+    return -1;
+  }
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_build_ascii_write_buf_set */
+
+
+/**
+ * used to send set command to server
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param item, pointer of task item which includes the object
+ *            information
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+int ms_mcd_set(ms_conn_t *c, ms_task_item_t *item)
+{
+  assert(c != NULL);
+
+  c->currcmd.cmd= CMD_SET;
+  c->currcmd.isfinish= false;
+  c->currcmd.retstat= MCD_FAILURE;
+
+  if (ms_update_conn_sock_event(c) != 0)
+  {
+    return -1;
+  }
+
+  c->msgcurr= 0;
+  c->msgused= 0;
+  c->iovused= 0;
+  if (ms_add_msghdr(c) != 0)
+  {
+    fprintf(stderr, "Out of memory preparing request.");
+    return -1;
+  }
+
+  /* binary protocol */
+  if (c->protocol == binary_prot)
+  {
+    if (ms_build_bin_write_buf_set(c, item) != 0)
+    {
+      return -1;
+    }
+  }
+  else
+  {
+    if (ms_build_ascii_write_buf_set(c, item) != 0)
+    {
+      return -1;
+    }
+  }
+
+  atomic_add_size(&ms_stats.obj_bytes,
+                  item->key_size + item->value_size);
+  atomic_add_size(&ms_stats.cmd_set, 1);
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_mcd_set */
+
+
+/**
+ * for ASCII protocol, this function build the get command
+ * string and send the command.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param item, pointer of task item which includes the object
+ *            information
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_build_ascii_write_buf_get(ms_conn_t *c, ms_task_item_t *item)
+{
+  if ((ms_add_iov(c, "get ", 4) != 0)
+      || (ms_add_iov(c, (char *)&item->key_prefix,
+                     (int)KEY_PREFIX_SIZE) != 0)
+      || (ms_add_iov(c, &ms_setting.char_block[item->key_suffix_offset],
+                     item->key_size - (int)KEY_PREFIX_SIZE) != 0)
+      || (ms_add_iov(c, "\r\n", 2) != 0)
+      || (c->udp && (ms_build_udp_headers(c) != 0)))
+  {
+    return -1;
+  }
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_build_ascii_write_buf_get */
+
+
+/**
+ * used to send the get command to server
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param item, pointer of task item which includes the object
+ *            information
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+int ms_mcd_get(ms_conn_t *c, ms_task_item_t *item)
+{
+  assert(c != NULL);
+
+  c->currcmd.cmd= CMD_GET;
+  c->currcmd.isfinish= false;
+  c->currcmd.retstat= MCD_FAILURE;
+
+  if (ms_update_conn_sock_event(c) != 0)
+  {
+    return -1;
+  }
+
+  c->msgcurr= 0;
+  c->msgused= 0;
+  c->iovused= 0;
+  if (ms_add_msghdr(c) != 0)
+  {
+    fprintf(stderr, "Out of memory preparing request.");
+    return -1;
+  }
+
+  /* binary protocol */
+  if (c->protocol == binary_prot)
+  {
+    if (ms_build_bin_write_buf_get(c, item) != 0)
+    {
+      return -1;
+    }
+  }
+  else
+  {
+    if (ms_build_ascii_write_buf_get(c, item) != 0)
+    {
+      return -1;
+    }
+  }
+
+  atomic_add_size(&ms_stats.cmd_get, 1);
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_mcd_get */
+
+
+/**
+ * for ASCII protocol, this function build the multi-get command
+ * string and send the command.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_build_ascii_write_buf_mlget(ms_conn_t *c)
+{
+  ms_task_item_t *item;
+
+  if (ms_add_iov(c, "get", 3) != 0)
+  {
+    return -1;
+  }
+
+  for (int i= 0; i < c->mlget_task.mlget_num; i++)
+  {
+    item= c->mlget_task.mlget_item[i].item;
+    assert(item != NULL);
+    if ((ms_add_iov(c, " ", 1) != 0)
+        || (ms_add_iov(c, (char *)&item->key_prefix,
+                       (int)KEY_PREFIX_SIZE) != 0)
+        || (ms_add_iov(c, &ms_setting.char_block[item->key_suffix_offset],
+                       item->key_size - (int)KEY_PREFIX_SIZE) != 0))
+    {
+      return -1;
+    }
+  }
+
+  if ((ms_add_iov(c, "\r\n", 2) != 0)
+      || (c->udp && (ms_build_udp_headers(c) != 0)))
+  {
+    return -1;
+  }
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_build_ascii_write_buf_mlget */
+
+
+/**
+ * used to send the multi-get command to server
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+int ms_mcd_mlget(ms_conn_t *c)
+{
+  ms_task_item_t *item;
+
+  assert(c != NULL);
+  assert(c->mlget_task.mlget_num >= 1);
+
+  c->currcmd.cmd= CMD_GET;
+  c->currcmd.isfinish= false;
+  c->currcmd.retstat= MCD_FAILURE;
+
+  if (ms_update_conn_sock_event(c) != 0)
+  {
+    return -1;
+  }
+
+  c->msgcurr= 0;
+  c->msgused= 0;
+  c->iovused= 0;
+  if (ms_add_msghdr(c) != 0)
+  {
+    fprintf(stderr, "Out of memory preparing request.");
+    return -1;
+  }
+
+  /* binary protocol */
+  if (c->protocol == binary_prot)
+  {
+    if (ms_build_bin_write_buf_mlget(c) != 0)
+    {
+      return -1;
+    }
+  }
+  else
+  {
+    if (ms_build_ascii_write_buf_mlget(c) != 0)
+    {
+      return -1;
+    }
+  }
+
+  /* decrease operation time of each item */
+  for (int i= 0; i < c->mlget_task.mlget_num; i++)
+  {
+    item= c->mlget_task.mlget_item[i].item;
+    atomic_add_size(&ms_stats.cmd_get, 1);
+  }
+
+  (void)item;
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_mcd_mlget */
+
+
+/**
+ * binary protocol support
+ */
+
+/**
+ * for binary protocol, parse the response of server
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_bin_process_response(ms_conn_t *c)
+{
+  const char *errstr= NULL;
+
+  assert(c != NULL);
+
+  uint32_t bodylen= c->binary_header.response.bodylen;
+  uint8_t  opcode= c->binary_header.response.opcode;
+  uint16_t status= c->binary_header.response.status;
+
+  if (bodylen > 0)
+  {
+    c->rvbytes= (int32_t)bodylen;
+    c->readval= true;
+    return EXIT_FAILURE;
+  }
+  else
+  {
+    switch (status)
+    {
+    case PROTOCOL_BINARY_RESPONSE_SUCCESS:
+      if (opcode == PROTOCOL_BINARY_CMD_SET)
+      {
+        c->currcmd.retstat= MCD_STORED;
+      }
+      else if (opcode == PROTOCOL_BINARY_CMD_DELETE)
+      {
+        c->currcmd.retstat= MCD_DELETED;
+      }
+      else if (opcode == PROTOCOL_BINARY_CMD_GET)
+      {
+        c->currcmd.retstat= MCD_END;
+      }
+      break;
+
+    case PROTOCOL_BINARY_RESPONSE_ENOMEM:
+      errstr= "Out of memory";
+      c->currcmd.retstat= MCD_SERVER_ERROR;
+      break;
+
+    case PROTOCOL_BINARY_RESPONSE_UNKNOWN_COMMAND:
+      errstr= "Unknown command";
+      c->currcmd.retstat= MCD_UNKNOWN_READ_FAILURE;
+      break;
+
+    case PROTOCOL_BINARY_RESPONSE_KEY_ENOENT:
+      errstr= "Not found";
+      c->currcmd.retstat= MCD_NOTFOUND;
+      break;
+
+    case PROTOCOL_BINARY_RESPONSE_EINVAL:
+      errstr= "Invalid arguments";
+      c->currcmd.retstat= MCD_PROTOCOL_ERROR;
+      break;
+
+    case PROTOCOL_BINARY_RESPONSE_KEY_EEXISTS:
+      errstr= "Data exists for key.";
+      break;
+
+    case PROTOCOL_BINARY_RESPONSE_E2BIG:
+      errstr= "Too large.";
+      c->currcmd.retstat= MCD_SERVER_ERROR;
+      break;
+
+    case PROTOCOL_BINARY_RESPONSE_NOT_STORED:
+      errstr= "Not stored.";
+      c->currcmd.retstat= MCD_NOTSTORED;
+      break;
+
+    default:
+      errstr= "Unknown error";
+      c->currcmd.retstat= MCD_UNKNOWN_READ_FAILURE;
+      break;
+    } /* switch */
+
+    if (errstr != NULL)
+    {
+      fprintf(stderr, "%s\n", errstr);
+    }
+  }
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_bin_process_response */
+
+
+/* build binary header and add the header to the buffer to send */
+
+/**
+ * build binary header and add the header to the buffer to send
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param opcode, operation code
+ * @param hdr_len, length of header
+ * @param key_len, length of key
+ * @param body_len. length of body
+ */
+static void ms_add_bin_header(ms_conn_t *c,
+                              uint8_t opcode,
+                              uint8_t hdr_len,
+                              uint16_t key_len,
+                              uint32_t body_len)
+{
+  protocol_binary_request_header *header;
+
+  assert(c != NULL);
+
+  header= (protocol_binary_request_header *)c->wcurr;
+
+  header->request.magic= (uint8_t)PROTOCOL_BINARY_REQ;
+  header->request.opcode= (uint8_t)opcode;
+  header->request.keylen= htons(key_len);
+
+  header->request.extlen= (uint8_t)hdr_len;
+  header->request.datatype= (uint8_t)PROTOCOL_BINARY_RAW_BYTES;
+  header->request.vbucket= 0;
+
+  header->request.bodylen= htonl(body_len);
+  header->request.opaque= 0;
+  header->request.cas= 0;
+
+  ms_add_iov(c, c->wcurr, sizeof(header->request));
+} /* ms_add_bin_header */
+
+
+/**
+ * add the key to the socket write buffer array
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param item, pointer of task item which includes the object
+ *            information
+ */
+static void ms_add_key_to_iov(ms_conn_t *c, ms_task_item_t *item)
+{
+  ms_add_iov(c, (char *)&item->key_prefix, (int)KEY_PREFIX_SIZE);
+  ms_add_iov(c, &ms_setting.char_block[item->key_suffix_offset],
+             item->key_size - (int)KEY_PREFIX_SIZE);
+}
+
+
+/**
+ * for binary protocol, this function build the set command
+ * and add the command to send buffer array.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param item, pointer of task item which includes the object
+ *            information
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_build_bin_write_buf_set(ms_conn_t *c, ms_task_item_t *item)
+{
+  assert(c->wbuf == c->wcurr);
+
+  int value_offset;
+  protocol_binary_request_set *rep= (protocol_binary_request_set *)c->wcurr;
+  uint16_t keylen= (uint16_t)item->key_size;
+  uint32_t bodylen= (uint32_t)sizeof(rep->message.body)
+                    + (uint32_t)keylen + (uint32_t)item->value_size;
+
+  ms_add_bin_header(c,
+                    PROTOCOL_BINARY_CMD_SET,
+                    sizeof(rep->message.body),
+                    keylen,
+                    bodylen);
+  rep->message.body.flags= 0;
+  rep->message.body.expiration= htonl((uint32_t)item->exp_time);
+  ms_add_iov(c, &rep->message.body, sizeof(rep->message.body));
+  ms_add_key_to_iov(c, item);
+
+  if (item->value_offset == INVALID_OFFSET)
+  {
+    value_offset= item->key_suffix_offset;
+  }
+  else
+  {
+    value_offset= item->value_offset;
+  }
+  ms_add_iov(c, &ms_setting.char_block[value_offset], item->value_size);
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_build_bin_write_buf_set */
+
+
+/**
+ * for binary protocol, this function build the get command and
+ * add the command to send buffer array.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param item, pointer of task item which includes the object
+ *            information
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_build_bin_write_buf_get(ms_conn_t *c, ms_task_item_t *item)
+{
+  assert(c->wbuf == c->wcurr);
+
+  ms_add_bin_header(c, PROTOCOL_BINARY_CMD_GET, 0, (uint16_t)item->key_size,
+                    (uint32_t)item->key_size);
+  ms_add_key_to_iov(c, item);
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_build_bin_write_buf_get */
+
+
+/**
+ * for binary protocol, this function build the multi-get
+ * command and add the command to send buffer array.
+ *
+ * @param c, pointer of the concurrency
+ * @param item, pointer of task item which includes the object
+ *            information
+ *
+ * @return int, if success, return EXIT_SUCCESS, else return -1
+ */
+static int ms_build_bin_write_buf_mlget(ms_conn_t *c)
+{
+  ms_task_item_t *item;
+
+  assert(c->wbuf == c->wcurr);
+
+  for (int i= 0; i < c->mlget_task.mlget_num; i++)
+  {
+    item= c->mlget_task.mlget_item[i].item;
+    assert(item != NULL);
+
+    ms_add_bin_header(c,
+                      PROTOCOL_BINARY_CMD_GET,
+                      0,
+                      (uint16_t)item->key_size,
+                      (uint32_t)item->key_size);
+    ms_add_key_to_iov(c, item);
+    c->wcurr+= sizeof(protocol_binary_request_get);
+  }
+
+  c->wcurr= c->wbuf;
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+} /* ms_build_bin_write_buf_mlget */