山本です。

>http://www.opengroup.org/onlinepubs/007904975/utilities/xcu_chap02.html#tag_02_13_02
>
>を見た限りでは、FNM_PATHNAME があるときは [ruby-dev:22879] のように振る舞い、
>FNM_PATHNAME がないときは、fnmatch('hoge[/]hoge') は '/' を領域指定してると解釈するみたいです。

よく見ると、

  Derived from the ISO POSIX-2 standard.

とあるので、POSIX-2 でそういう解釈になってるとは限らない気がしてきました。
POSIX-2では単に未定義となっている部分を、拡張して定義した可能性もあります。