Сериализация в C# объектов, имеющих взаимные ссылки

Для этой цели можно использовать DataContractSerializer с настройкой DataContractSerializerSettings.

Добавьте к проекту сборку System.Runtime.Serialization.dll и откройте пространство имен System.Runtime.Serialization.

var dcss = new DataContractSerializerSettings { PreserveObjectReferences = true };
var dcs = new DataContractSerializer(typeof(Garage), dcss);
using (Stream fStream = new FileStream("test.xml",
    FileMode.Create, FileAccess.Write, FileShare.None))
{
    dcs.WriteObject(fStream, garage);
}

PreserveObjectReferences = true как раз будет сохранять ссылки на объекты. Циклические ссылки разруливаются корректно.

При чтении можно создавать сериализатор без указания настроек.

PS: аттрибут Serializable не нужен для xml-сериализаторов. Его использует BinaryFormatter. Кстати, этот форматтер тоже корректно обрабатывает циклические ссылки - можно использовать его.

PPS: при наличии атрибута Serializable у класса Car генерируется xml следующего вида:

<Car z:Id="3">
  <_x003C_Garage_x003E_k__BackingField z:Ref="1" i:nil="true"/>
  <_x003C_Model_x003E_k__BackingField z:Id="4">Fiat</_x003C_Model_x003E_k__BackingField>
</Car>

Без этого атрибута xml выглядит намного приятней:

<Car z:Id="3">
  <Garage z:Ref="1" i:nil="true"/>
  <Model z:Id="4">Fiat</Model>
</Car>

То есть DataContractSerializer все-таки как-то учитывает этот атрибут.

Если использовать бинарную сериализацию вместо сериализации в XML то можно хранить любые данные лобой сложности вложенности

К классу который будем сериализовать добавляем

[Serializable]
public class SomeItem
{}

Враппер на сериализацию:

public static class Serializator
{
    private static BinaryFormatter _bin = new BinaryFormatter();
    public static void Serialize(string pathOrFileName, object objToSerialise)
    {
        using (Stream stream = File.Open(pathOrFileName, FileMode.Create))
        {
            try 
            {
                _bin.Serialize(stream, objToSerialise);
            }
            catch (SerializationException e) 
            {
                Console.WriteLine("Failed to serialize. Reason: " + e.Message);
                throw;
            }
        }
    }
    public static T Deserialize<T>(string pathOrFileName) 
    {
        T items;
        using (Stream stream = File.Open(pathOrFileName, FileMode.Open))
        {
            try 
            {
                items = (T) _bin.Deserialize(stream);
            }
            catch (SerializationException e) 
            {
                Console.WriteLine("Failed to deserialize. Reason: " + e.Message);
                throw;
            }
        }
        return items;
    }
}

ну и, собственно, сам пример использования:

List<SomeItem> itemsCollected;//list with some data
Serializator.Serialize("data.dat", itemsCollected);
var a = Serializator.Deserialize<List<SomeItem>>("data.dat");

В случае ошибки будет выдавать в консоль сообщение о исключении сериализации.