Вам действительно нужно писать логи перед возвращением?
Предполагая, что это Apache mod_perl, он поддерживает обработчики очистки, которые запускаются для дочернего процесса после возврата ответа.
Похоже, что вы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО хотите, чтобы протоколирование не останавливало возврат, похоже, что обработчики очистки делают это без необходимости асинхронизации.